{"id":405,"date":"2015-09-08T12:00:29","date_gmt":"2015-09-08T10:00:29","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/cammp\/?p=405"},"modified":"2016-09-07T16:03:30","modified_gmt":"2016-09-07T14:03:30","slug":"beispiel-fuer-eine-cammp-week-problemstellung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/cammp\/2015\/09\/08\/beispiel-fuer-eine-cammp-week-problemstellung\/","title":{"rendered":"Beispiel f\u00fcr eine \u201eCAMMP week\u201c \u2013 Problemstellung"},"content":{"rendered":"<p>Das folgende Problem stammt von der Firma <a href=\"http:\/\/novatec-solar.de\">Novatec Solar GmbH<\/a> und wurde im Rahmen der CAMMP week 2011 von Sch\u00fcler\/innen gel\u00f6st.<\/p>\n<h3 id=\"optimierung_der_spiegel_in_einem_solarkraftwerk\">Optimierung der Spiegel in einem Solarkraftwerk<\/h3>\n<div>\n<p>Zur Sicherstellung der Energieversorgung in Zeiten von steigendem Energiebedarf und zunehmender Knappheit fossiler Brennstoffe wie Kohle, \u00d6l und Gas, wird der Ausbau der regenerativen Energie immer schneller vorangetrieben. Innerhalb der EU bestehen bereits Pl\u00e4ne, in der Sahara riesige Solarkraftwerke zu errichten und den Strom \u00fcber Hochspannungsleitungen in das europ\u00e4ische Stromnetz einzuspeisen.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-86 aligncenter\" src=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/cammp\/files\/2016\/04\/fresnel-300x225.jpg\" alt=\"fresnel\" width=\"800\" height=\"600\" srcset=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/cammp\/files\/2016\/04\/fresnel-300x225.jpg 300w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/cammp\/files\/2016\/04\/fresnel-768x576.jpg 768w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/cammp\/files\/2016\/04\/fresnel.jpg 800w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>\n<p>Das Prinzip solarthermischer Kraftwerke erscheint recht simpel: Spiegel b\u00fcndeln Sonnenstrahlen auf ein Rohr, durch das Wasser geleitet wird. Auf diese Weise wird das Wasser erhitzt und durch den so entstehenden Dampf werden Turbinen angetrieben, welche dadurch Strom erzeugen.<\/p>\n<p>Idealerweise w\u00fcrde man gerne einen gro\u00dfen Spiegel in Parabolform verwenden, da dieser das eingefangene Licht auf genau einen Brennpunkt fokussiert.<\/p>\n<p>Die Herstellung eines solchen Spiegel ist aber viel zu aufw\u00e4ndig und teuer. Zudem w\u00e4re ein solcher Spiegel stark windanf\u00e4llig. Daher wird in aktuellen Forschungsprojekten der vielversprechende Ansatz verfolgt, einen Parabolspiegel durch mehrere ungew\u00f6lbte Spiegelstreifen zu ersetzen.<\/p>\n<p>Da sich die Position der Sonne im Laufe des Tages \u00e4ndert, wird der Neigungswinkel der Spiegel \u00fcber de Tag hinweg stets angepasst.<\/p>\n<p>Dadurch entstehen aber Probleme: Wird der Abstand zwischen den einzelnen Spiegelstreifen zu gering gew\u00e4hlt, so k\u00f6nnen Spiegel bei flach stehender Sonne Schatten auf andere Spiegel werfen, so dass nicht die komplette Fl\u00e4che dieser Spiegel genutzt wird. Wird der Abstand allerdings gr\u00f6\u00dfer gew\u00e4hlt, so muss man beachten, dass die \u00e4u\u00dfersten Spiegelreihen nicht zu weit vom Rohr entfernt sind, da sich deren Neigungswinkel nicht so fein einstellen lassen und somit die geb\u00fcndelten Strahlen das Rohr verfehlen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Wie kann man also den Abstand der Spiegel, deren Gr\u00f6\u00dfe, die H\u00f6he des Wasserrohres oder andere Parameter w\u00e4hlen, damit man die Sonnenenergie optimal ausnutzen kann?<\/p>\n<p>Foto mit freundlicher Genehmigung der Novatec Solar AG.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das folgende Problem stammt von der Firma Novatec Solar GmbH und wurde im Rahmen der CAMMP week 2011 von Sch\u00fcler\/innen gel\u00f6st. 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