Physik des Pump-Speicherkraftwerke: Wieviel Energie kostet es, 1 qm Wasser 100 Meter hoch zu pumpen?
Hallo zusammen!
Ich möchte gerne die physikalische Grundformel für Pump-Speicherkraftwerke kennen, also im Sinne von:
Wieviel Energie kann ich nach dem Prinzip Pump-Speicherkraftwerk speichern, wenn ich 1 qm Wasser (Gewicht ca. 1 Tonne) 100 Meter nach oben zu schaffe (vielleicht lassen wir mal die Wirkungsgrad-Verluste durch Reibung und Elektro-Pumpe/-Generator außer acht)
Wikipedia gibt dazu diese Antwort:
https://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspeicherkraftwerk#Energiedichte
Verstehe ich das richtig, dass ich durch das Hochpumpen von 1 qm Wasser um 100 Meter tatsächlich nur 272 Wh/h speichern kann?
Das erscheint mir irgendwie reichlich wenig ...
Danke für Eure Antworten!
Prowler
Danke für Eure Antworten! 👍
Prowler
4 Antworten
Die Formel für potentielle Energie lautet m*g*h. Also 1000 kg * 9,81 m/s^2 * 100 m = 981 kJ.
1 J = 1 Ws. Um das in Wh umzurechnen musst du also durch 3600 teilen.
981 kJ / 3600 J/Wh = 272,5 Wh
Ja, Wh, nicht W/h - ich glaube darauf spielte der Kommentar an. Energie ist schließlich das Leistungs-Zeit-Produkt ;-).
Alles klar, mein Fehler, wieder was gelernt. Ich nahm tatsächlich an, es wäre ein Quotient (so wie km/h), im Sinne von Watt pro Stunde ... Guter Hinweis!
Das erscheint mir irgendwie reichlich wenig ...
Die Masse machts halt. In der Regel wird man auch versuchen eher Fallhöhen von mehreren 100m zu erzielen.
Ja klar, ich wollte auch nur das Grundmaß - Energiespeicherleistung/ 1 qm Wasser.
Ich musste das neulich in einer Klausur über Turbomaschinen durchrechnen und habe echt alles falsch gemacht. Bitte erinner mich nicht daran 😥
> 1 qm Wasser
Ein Quadratmeter mit einer hauchdünnen Schicht Wassers bedeckt? Wohl eher ein m³, zur Not als cbm bezeichnet.
> (Gewicht ca. 1 Tonne)
Der Physiker nennt das nicht Gewicht, sondern Masse. Das Gewicht (= die Gewichtskraft) kannst Du ausrechnen mit dem Wissen, dass 1 Tonne = 1000 kg und 1 kg wiegt auf der Erdoberfläche ca. 10 N)
> 100 Meter nach oben
Die Energie ergibt sich dann aus der Gewichtskraft und dem Weg zu F * s.
= 10 000 N * 100 m = 1 Mio Nm = 1 Mio J = 1 Mio Ws = ca. 0,27 kWh
> tatsächlich nur 272 Wh/h
wo kommt das "/h" her? 272 Wh wären richtig, aber eben genau einmal, nicht pro Sekunde oder pro Stunde oder sonstwas.
Ja, das ist wenig - weshalb man Pumpspeicherwerke mit viel Wasser und viel Höhe baut. Eine Autobatterie ist kleiner und speichert mehr (ca. 500 Wh), kostet aber auch mehr als ein Kubikmeter Wasser.
Hi Tom, Dein Ton ist unnötig belehrend. Ich frage hier, weil ich es nicht genau weiß. Du hast vollkommen recht. Danke!
Okay, danke! Bei einem kleinen kommunalen PSW mit 100x100x20 Meter läge die Speicherleistung dann allerdings nur bei 54,5 MW/h ...?!