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Wind- und Wasserkraft
Stand: 19. Okt 2017
Die Videos lassen sich von https://www.j3L7h2.de/videos/p.html mit eingerenderten Anmerkungen herunterladen. Beim Herunterladen von YouTube gehen dagegen die Sprechblasen mit den Anmerkungen verloren! Viele der nicht-technischen Videos sind mit eingebetteten Quizzen außerdem in den Online-Kursen https://mooin.oncampus.de/windtechmooc bzw. https://mooin.oncampus.de/windumweltmooc zu finden.
Die wichtigsten Videos haben ein * vor dem Namen. Diese bitte vor dem jeweiligen Termin ansehen.
17. Okt 17: Physikalische und elektrotechnische Grundlagen
*
Wind-
und Wasserkraft, Themenüberblick 12:41
*
Unterschiede
Wind- und Wasserkraft 5:39
Weltbevölkerung
mittels Windenergie versorgen 18:22
Aufstellungsdichte
der Windturbinen für Vollversorgung 4:48
Deutschland
mittels Wasserkraft versorgen 19:00
*
grundlegende
Formeln Wind- und Wasserkraft 4:26
*
Zeigerdiagramme;
komplexe Wechselstromrechnung 11:32
*
Kondensator
und Induktivität als komplexe Widerstände; Zeigerdiagramm
10:55
Verschiebungsfaktor
für Widerstand und Kondensator parallel 7:07
Warum
Drehstrom; Summe; Summe der Quadrate 11:02
Wiederholung
Zeigerdiagramm, Blindwiderstand, Impedanz 29:05
*
Wirk-,
Schein- und Blindleistung 24:55
Verschiebungsfaktor
für R parallel C, Leistung gegeben 6:31
Spule
in Reihe mit Kondensator und Widerstand parallel; komplexe
Wechselstromrechnung 11:47
*
Satz
von Bernoulli; Druck und Geschwindigkeit 15:44
*
Beispiele
für Satz von Bernoulli; horizontales Rohr 10:51
Energie
in fließendem Wasser 2:47
Energie
in ruhender Wassersäule 4:14
Leistung
in einem Wasserstrahl aus 1500 m Höhe
7:27
Jahresenergieertrag
eines vereinfachten Gezeitenkraftwerks
15:13
Geschwindigkeitsmessung
über Druckdifferenz an Verengung 7:12
*
Elektromagnetismus
ohne Formeln 16:53
Nord-
und Südpol an einer Spule 2:50
Kräfte
auf einen Magneten in einem Magnetfeld 17:27
Kraft
auf bewegte Ladung oder Induktion durch veränderliches
Magnetfeld 7:04
24. Okt 17:
Wind
vorverlegt
auf Fr 20. Okt 17, 13:00,
Raum F219
*
Windentstehung;
Überblick, Grundbegriffe 5:33
*
Windentstehung;
Coriolis-Kraft; Wolkenbildung und Niederschlag 17:39
*
Passat-Winde,
Hadley-Zellen 22:38
*
Winde
zwischen Land und See 3:39
*
Hochs
und Tiefs; geostrophischer Wind 9:40
Drehrichtung
eines Tornados 3:33
Windrichtung
aus Isobaren schließen 7:27
Kraft
auf Luft durch Druckunterschied 11:03
Warum
Windstatistik; Windenergieberechnung mit Tabellenkalkulation
24:20
*
Weibull-
und Rayleigh-Verteilungen für Windgeschwindigkeit 19:41
*
Windprofil
logarithmisch und als Potenzgesetz 15:19
Rauigkeitslänge
aus Windgeschwindigkeiten in zwei Höhen
12:21
Jahresenergieertrag
einer Windkraftanlage mittels Windstatistik 14:44
Windentstehung,
Monsun, Passat, Hoch und Tief 10:13
Corioliskraft,
rotierendes Koordinatensystem 24:50
Corioliskraft
auf Wasser im Abfluss 9:08
Geschwindigkeit
des geostrophischen Winds 12:54
Wind
auf Inertialkreisen 8:48
Gradientenwind;
Entstehung von geostrophischem Wind; subgeostrophischer Wind
15:42
Rayleigh-Verteilung
als einfaches Modell der Windstatistik 21:58
Windprofil;
Nabenhöhe und Leistung einer WKA 10:22
Zentrifugalkraft
auf 1 m³ Luft 5:59
Gradientenkraft
auf Luft 12:20
*
Corioliskraft,
geostrophischer Wind 15:27
schnell
zu Formeln für Corioliskraft und Zentrifugalkraft
8:33
Windstatistik,
Rayleigh-Verteilung 22:24
*
Änderungen
im Windprofil durch EEG 2017 12:50
31. Okt 17:
Aerodynamik; Rotor
Bitte die Videos mit * trotz Feiertag
ansehen.
Grundideen
Fluiddynamik; Euler-Gleichungen 39:51
*
Auftrieb;
warum ein Flugzeug fliegt 16:53
*
Luftwiderstandand
und Auftrieb; Beiwerte 18:10
Endgeschwindigkeit
mit Fallschirm 3:30
Flugzeug
vs. Senkrechtstarter-Bus 3:24
gegen
den Wind segeln 5:49
Drehmoment
eines Schalen-Anemometers 10:05
*
Gleitzahl
und Gleitflug 9:23
*
Anstellwinkel,
Strömungsabriss 5:34
Amsel
und Airbus A380, Skalierung von Größe und Geschwindigkeit
22:24
Strömungsabriss
beim langsamen Flug in horizontaler Richtung 3:24
Starten
und Landen mit oder gegen Wind 1:32
Auslenkung
einer Kugel durch Wind 8:22
Fallgeschwindigkeit
eines stromlinienförmigen Objekts 4:30
Segelflugzeug
und Wasserballast 11:42
Sieben
Begriffe aus der Aerodynamik 5:06
*
maximaler
Leistungsbeiwert einer Windturbine; Betzsches Gesetz
34:31
Durchmesser
der Windturbine ändern, wenn Generator stärker
6:09
Windgeschwindigkeit
aus Leistung der Windturbine 5:46
Schubkraft
auf den letzten Meter eines Rotorblatts 10:53
*
Schnelllaufzahl
einer Windturbine 15:55
optimale
Form der Rotorblätter einer Windturbine 26:52
Kräfte
auf ein Rotorblatt einer Windturbine 39:28
Betzscher
Leistungsbeiwert auf die Schnelle 11:19
Schnelllaufzahl
und Skalenverhältnisse 9:16
Winddreieck,
Blattprofil, Auftrieb, Strömungswiderstand 10:22
Messung
an Windturbine vs. Betz 3:51
*
Schubkraft
auf Windkraftanlage mit Betz schätzen 12:29
Rotor
einer WKA skalieren; Masse, Leistung, Schnelllaufzahl
2:51
Windenergie
aus Strömungswiderstand; Leistungsbeiwert
19:37
Leistungsbeiwert
mit bodennah gemessener Windgeschwindigkeit 7:20
7. Nov 17: Geschichte; Anlagenaufbau; Windparks und Offshore
* kurze Geschichte der Windenergienutzung 10:14
*
mechanische
Komponenten einer Windkraftanlage 8:20
Schwingungen
einer Windkraftanlage; Campbell-Diagramm 18:34
Übersetzung
des Getriebes einer Windkraftanlage 8:01
Wärmeabfuhr
aus Getriebe einer Windkraftanlage 11:25
nötige
Getriebeübersetzung für Windkraftanlage
3:46
Mechanische
Komponenten einer WKA; Blattverstellung, Pitchwinkel
11:09
Beispielrechnungen
Generatorfrequenz und Getriebeübersetzung 7:59
Masse
des Betonturms für eine Windkraftanlage; Modell für Statik
31:12
Größe
von Windkraftanlagen skalieren 7:18
Skalierung
von Ertrag und Kosten von Windkraftanlagen, Grenzen des Square-Cube
Law 22:22
Windparks,
offshore 17:47
Windpark-Layout
6:07
14. Nov 17: Generator
*
Synchrongenerator,
über- und untererregt, Blind- und Wirkleistung 31:34
*
Synchrongenerator
mit zwölf Polen, elektrisch oder permanent erregt 13:32
*
Synchrongenerator
mit Umrichter 6:44
*
Asynchrongenerator,
Schlupf 8:07
*
Prinzip
des Asynchrongenerators; Käfigläufer
23:59
Ersatzschaltbild
des Asynchrongenerators 21:26
*
weitere
Asynchrongeneratoren, doppelgespeister Asynchrongenerator
7:33
Generatorkonzepte
für Windenergie 7:24
Einfacher
Synchrongenerator; Induktion, Lenzsche Regel, Lorentz-Kraft
18:00
Beispielrechnung
Verschiebungsfaktor 7:23
*
Generatorkonzepte
für Windkraftanlagen, kurzgefasst 4:27
21. Nov 17: Netzanschluss
*
WKA,
Mittelspannung, Transformator 14:27
*
WKA
am Mittelspannungsnetz; Technische Richtlinie 35:21
*
Spannungsanhebung
durch Einspeisung 35:17
Spannungsanhebung
durch Einspeisung; Beispielrechnung 27:35
Spannungsanhebung
bei Einspeisung; Wirkung der Blindleistung 55:33
Komplexe
Last am Generator 14:28
Kabel;
Herleitung der Leitungsgleichungen mit Zeigern 24:54
28. Nov 17: Betrieb; Ertragsprognose
*
Windkraftanlage
regeln; Stall und Pitch 31:23
Regelung
einer Windkraftanlage anhand der Windgeschwindigkeit
27:13
Regelung
einer Windkraftanlage anhand der Drehzahl 22:13
*
Jahresenergie
aus einfacher Windstatistik 5:39
Energieertrag
WKA mit gleichem Rotor, aber verschiedener Nennwindgeschwindigkeit
7:38
*
Ertragsprognose
für eine Windkraftanlage 47:14
Jahreserträge
mit viel zu einfacher Windstatistik vergleichen 4:25
*
Regelung
einer WKA; Leistung, Drehzahl, Pitchwinkel 6:55
5. Dez 17: Materialien und Energiebilanz; Schall
*
Energiebilanz
von Windenergie, Einführung 3:58
*
Der
Erntefaktor als dehnbare Kennzahl 10:58
*
Energetische
Amortisationszeit 8:34
*
Materialien
und CO2-Bilanz eines Windparks 34:59
*
Neodym
in Windturbinen 7:36
*
Wirkungen
einer Windkraftanlage auf die Umwelt und umgekehrt 12:32
*
Schallimmissionen,
dB(A), Abfall mit Entfernung 31:28
Entfernung
bestimmen für 20 dB weniger Lärm 11:09
Entfernung
ändern, damit um 1 dB lauter 9:32
Schalldruckpegel
um 12 dB senken; Änderung der Schallleistung 9:40
Stelle
mit gleichem Schallpegel zwischen zwei Schallquellen 18:52
Linien
gleichen Schalldruckpegels um WKA 6:03
Überlagerung
des Schalldruckpegels zweier WKA 11:49
Schallintensität
einer und mehrerer Windturbinen; Kohärenz 5:22
Warum
es nachts und in Windrichtung lauter ist 6:09
Verringerung
der Schallemissionen von WKA 5:54
*
Schalleistungspegel
und Schalldruckpegel, Teil 1 13:15
*
Schalleistungspegel
und Schalldruckpegel, Teil 2 13:46
ebene
Schallwelle; Schalldruck, Schallintensität, Schallschnelle
34:25
*
Infraschall
und Windenergie 3:30
12. Dez 17: Licht und Schatten
*
Schattenwurf
in Abhängigkeit von Jahres- und Tageszeit 33:11
Größe
der Sonnenscheibe im Vergleich zu Fingernagel 5:09
längster
und kürzester Schatten mittags 12:57
*
Schattenrichtung
am 21. Juni morgens berechnen 33:34
Schattenrichtung
am Äquator am 21.12. bei Sonnenuntergang 3:16
Schattenlänge
am 21. März mittags; Schattenverlauf über das Jahr
12:38
*
Entfernung,
damit WKA-Rotor so groß wie Sonnenscheibe 4:17
Licht
und Schatten an einer Windkraftanlage 3:54
Schattenwurf
einer WKA; Sonnenscheibe 6:42
kürzester
Abstand zwischen Turm und Rotorschatten einer WKA 3:29
19. Dez 17: Landschaft; Tiere; Brände und Unfälle
Windkraftanlage
hinter Horizont verstecken 5:27
*
Windturbine
hinter Horizont, trotz erhöhter Betrachtungsposition
8:44
Simulation
des visuellen Eindrucks von Windkraftanlagen 17:35
*
Sichtbarkeit
von Windkraftanlagen 9:50
*
Einige
Faktoren der visuellen Wirkung von WKA 5:56
*
Einige
rechtliche Vorgaben zu WKA und Abständen 9:37
*
Habitat-
und Artenschutz 9:15
*
Windenergie
und Habitat- und Artenschutz 6:28
*
Windturbinen
und Vögel 18:47
*
Windturbinen
und Fledermäuse 7:42
*
Windturbinen
und Schweinswale 9:59
Schalldruckpegel
in Wasser auf Luft umrechnen 18:10
*
Brände,
Unfälle usw. an Windturbinen 1:19
*
Brände
von Windkraftanlagen 13:37
*
Abreißen
von Rotorblättern, Havarie von WKA 22:08
*
Unfälle
durch Windenergie 9:37
*
Freisetzung
von Schadstoffen durch WKA 3:03
2. Jan 18: Wasserkraft, Wasserturbinen
*
Wasserkraft,
Geschichte, Generatoren 4:45
*
Drei
Arten Wasserkraft; Physik 14:28
spezifische
Drehzahl n_q einer Wasserturbine; Typen 19:27
*
Wasserturbinen
nach Pelton, Francis, Kaplan 36:10
*
Drehzahl
Pelton-Turbine aus Fallhöhe 4:48
Verlauf
von Druck und Geschwindigkeit bei Pelton- und Francis-Turbine
22:56
Drehzahl
einer durchgehenden Pelton-Turbine 9:37
Physik
der Wasserkraft; Kontinuität, Leistung, Bernoulli
23:25
Druck
in Leitung; Bernoulli angewendet 3:40
Satz
von Bernoulli in einer Rohrkonstruktion 10:36
9. Jan 18: Saugschlauch, Kavitation; Wasserkraft und Umwelt
*
Staudruck,
dynamischer Druck; Prandtl-Rohr, Saugschlauch 18:53
*
Kavitation
20:50
*
Saugschlauch,
Bernoulli, Kavitation 12:10
*
Druck
vor Saugschlauch eines Wasserkraftwerks 10:40
*
kritische
Geschwindigkeit für Kavitation bei Turbine unterhalb
Unterwasserspiegel 6:12
* Umweltaspekte der Wasserkraft 9:32
16. Jan 18: Pumpspeicherkraftwerke; Netzintegration von Windenergie
* Pumpspeicherkraftwerke am Beispiel Goldisthal 11:49
*
Netzintegration
von Windenergie 5:46
*
Windenergie
und Regelleistung, Teil 1; Netzfrequenz und Regelungstypen
12:08
*
Windenergie
und Regelleistung, Teil 2; Regelleistung aus Wind 5:22
*
Windenergie
und Regelleistung, Teil 3; Trägheit und Instabilität
9:22
*
Windenergie
und Regelleistung, Teil 4; Momentanreserve aus Windturbinen
8:47
*
Speicherung
von Windenergie 10:19
*
Transport
von Windstrom 5:12
23. Jan 18: Förderung
*
Erneuerbare-Energien-Gesetz
EEG, Stand Januar 2016 32:06
Förderung
von Windkraft nach § 49 EEG 2014; Referenzertrag 35:43
*
EEG
2017, Änderungen im Erneuerbare-Energien-Gesetz 16:50
30. Jan 18: Ungewöhnliche Anlagen
*
ungewöhnliche
Arten von Windkraftanlagen 15:30
*
ungewöhnliche
Arten von Wasserkraftanlagen 5:47
Spekulative
Formen von Pumpspeicherkraftwerken 51:59
*
Beispiel
für Auftrieb und Strömungswiderstand am Darrieus-Rotor
4:41
*
Gebäudeintegrierte
Windturbinen 6:06
*
Aufwindkraftwerk
4:05
Rechenbeispiel
Wellenenergie; Wasserverdrängung und Auftrieb 7:47
*
Wellenenergie
aus pneumatischer Kammer; Wells-Turbine 8:20