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meteorologie (Subject) / Energiemeteorologie (Lesson)

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• Die mit der Photonenflussdichte verbundene Energie ist nicht über alle Wellenlängen, die die Globalstrahlung ausmachen, gleich. In welchem Wellenlängenbereich ist die mittlere Photonenflussdichte am geringsten? a 0.3-0.4 µm b 0.4-0.5 µm c 700-800 nm d 900-1 000 nm e 1.0-3.0 µm a 0.3-0.4 µm
• Warum kann es sinnvoll sein, die Strömungsverhältnisse von der Gondel einer Windenergieanlage aus mit fernerkundlichen Methoden zu erfassen? a Es ist kostengünstiger wie die Messung der Strömungsverhältnisse am Boden b Es eröffnet die Möglichkeit, die Gondel besser zur Anströmungsrichtung auszurichten c Es eröffnet die Möglichkeit, die Wartungsintervalle von Windenergieanlagen zu verlängern d Es können dadurch mechanische Schäden an der Anlage verhindert werden e Es eröffnet die Möglichkeit, kürzere Rotorblätter zu verwenden b Es eröffnet die Möglichkeit, die Gondel besser zur Anströmungsrichtung auszurichten
• Warum können sich Anwendungen der konzentrierenden Photovoltaik nicht in Deutschland durchsetzen? a Die Globalstrahlung ist zu gering b Die direkte Sonnenstrahlung ist zu gering c Die diffuse Himmelsstrahlung ist zu gering d Die diffuse Himmelsstrahlung ist zu hoch e Die Reflexstrahlung ist zu gering b Die direkte Sonnenstrahlung ist zu gering
• Wie viele Betriebsstunden hat eine Windenergieanlage in einem Jahr absolviert, wenn sie zu 98 % der Zeit gelaufen ist? a 1000 Stunden b 4560 Stunden c 6988 Stunden d 8585 Stunden e 9218 Stunden d 8585 Stunden
• Wie hoch wird der mittlere Kapazitätsfaktor für die meisten europäischen Länder maximal geschätzt? a 1.0 b 0.8 c 0.5 d 0.4 e 0.25 e 0.25
• Welche Kraftwerke erreichen zurzeit die meisten Volllaststunden in Deutschland? a Pumpspeicher b Windenergie c Kernenergie d Biomasse e Braunkohle c Kernenergie
• Welche Kraftwerke erreichen zurzeit die wenigsten Volllaststunden in Deutschland? a Pumpspeicher b Windenergie c Kernenergie d Biomasse e Braunkohle a Pumpspeicher
• Welcher Staat verfügt potenziell über das größte technische Potenzial überhaupt? a Russland b Deutschland c Dänemark d USA e Somalia a Russland
• Warum kann Bangladesch seinen derzeitigen Strombedarf kaum durch Windenergie decken, obwohl der Stromverbrauch pro Kopf sehr niedrig ist? a Die Ressource Wind ist gering bei gleichzeitig großer Bevölkerung b Die Ressource Wind kann nicht effizient genutzt werden, weil die dafür benötigte Infrastruktur fehlt c Die Ressource Wind kann nicht genutzt werden, weil keine Standorte zur Windenergienutzung verfügbar sind d Bangladesch nutzt nahezu 100 % Kernenergie aus Indien zur Deckung des Strombedarfs e In Bangladesch gibt es aufgrund der sehr großen Bevölkerungsdichte keine Windenergieanlagenstandorte a Die Ressource Wind ist gering bei gleichzeitig großer Bevölkerung
• In welchem Breitengradbereich tritt am 21.6. das Maximum der extraterrestrischen Strahlung am Oberrand der Atmosphäre auf? a Niedere Breiten b Subtropische nördliche Breiten c Mittlere nördliche Breiten d Hohe nördliche Breiten e In allen Breitengradbereichen gleiche Einstrahlung d Hohe nördliche Breiten
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• In welchem Breitengradbereich tritt am 21.6. das Maximum der Globalstrahlung auf? a Niedere Breiten b Subtropische nördliche Breiten c Mittlere nördliche Breiten d Hohe nördliche Breiten e In allen Breitengradbereichen gleiche Einstrahlung b Subtropische nördliche Breiten
• In welchem Gradbereich sollte eine festinstallierte Solaranlage (1) angestellt und (2) in welche Himmelsrich-tung ausgerichtet sein, um Solarenergie in Mitteleuropa optimal nutzen zu können? a 10-15°, nach Westen b 25-35°, nach Westen c 15-50°, nach Süden d 10-15°, nach Süden e 60-80°, nach Süden c 15-50°, nach Süden
• Welche Größe hat den stärksten Einfluss auf die jährliche Summe der direkten Sonnenstrahlung, die über Mitteleuropa senkrecht auf eine Fläche trifft? a Linke Trübungsfaktor bVertikale optische Rayleigh-Dicke c Relative optische Luftmasse d Luftdruck e Alle Größen haben den gleichen Einfluss c Relative optische Luftmasse
• Welche(r) Atmosphärenkomponente/-prozess verursacht im Tagesverlauf die größten kurzfristigen (Minu-ten) Schwankungen der Globalstrahlung? a Rayleigh-Streuung b Mie-Streuung c Bewölkung d Abschattung durch Häuser e Dunst c Bewölkung
• In welcher Region ist die atmosphärische Trübung am geringsten? Dort sollte Solarenergie genutzt werden. a Nördliches Afrika b Mitteleuropa c Ostküste Chinas d Zentralafrika e Indonesien a Nördliches Afrika
• Im Rheintal ist die Nutzung der Solarenergie gegenüber dem Umland im Tagesverlauf des Öfteren stark ein-geschränkt. Das liegt vor allem … a … an der geringen Höhe über NN, da die Atmosphäre dann sehr dick ist b … an der Bewölkung über dem Rheintal c … am Auftreten von Nebel d … an der großen relativen optischen Luftmasse e … am Mangel geeigneter Standorte ohne Horizonteinschränkungen c … am Auftreten von Nebel
• Warum ist die Nutzung von Sonnenenergie auf Bergkuppen grundsätzlich oft nicht sinnvoll? a Hohe Kosten b Schlechte Logistik c Große Anzahl an Nebeltagen und bedeckten Tagen d Keine Anbindung an das Stromnetz e Hohe Ausfallrate durch widrige Umgebung c Große Anzahl an Nebeltagen und bedeckten Tagen
• Wie viel Prozent der astronomisch möglichen Sonnenscheindauer beträgt die tatsächliche Sonnenschein-dauer in Süddeutschland im Jahresverlauf ungefähr? a 10 % b 25 % c 33 % d 50 % e 68 % c 33 %
• In welcher Region ist die langjährige, großflächige Wolkenhäufigkeit besonders gering? a Mitteleuropa b Ostküste USA c Russland d Nördliches Afrika e Nördliches Südamerika d Nördliches Afrika
• Warum beschreibt die Sonnenscheindauer die Dynamik der Globalstrahlung weniger richtig als die gemessene Globalstrahlung? a Es existieren nur sehr fehleranfällige Messwertgeber b Sie reagiert nichtlinear auf Bewölkungseinflüsse, was nicht parametrisiert werden kann c Sonnenscheinautographen liefern nur analoge Werte, die oft mit großen Fehlern verbunden sind d Ihre binäre Definition e Pyranometer können digitale Messungen durchführen b Sie reagiert nichtlinear auf Bewölkungseinflüsse, was nicht parametrisiert werden kann
• Um wie viel Prozent erhöht sich die Bestrahlung einer horizontal ausgerichteten Fläche über Freiburg ungefähr, wenn das ganze Jahr wolkenloser Himmel vorkommen würde (unter realen Bedingungen beträgt die Bewölkung etwas 6/8)? a 10 % b 20 % c 40 % d 60 % e 80 % c 40 %
• Soll die direkte Sonnenstrahlung, die senkrecht auf eine Fläche trifft, auf eine horizontale Fläche projiziert werden, muss welcher Winkel bekannt sein? a Deklination der Sonne b Sonnenhöhe c Azimutwinkel der Sonne d Neigungswinkel der Sonne e Breitengrad b Sonnenhöhe
• Wenn über Freiburg ganzjährig wolkenlose Bedingungen herrschen würden, wie groß wäre dann der Beitrag der kurzwelligen Reflexstrahlung zur jährlichen Bestrahlung einer um 30° geneigten und nach Süden ausgerichteten Photovoltaikanlage bei einer Albedo von 0.2 ungefähr? a 80 % b 50 % c 20-30 % d 10-15 % e 1-2 % e 1-2 %
• Der Wirkungsgrad welcher Komponente eines Aufwindkraftwerks bestimmt den Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks entscheidend? a Turm b Kollektor c Turbine d Generator e Rotor a Turm
• Wie ist die elektrische Leitfähigkeit definiert? a Als Produkt aus intrinsischer Leitfähigkeit und Summe aus Elektronen- und Löcherzahl b Als Summe aus intrinsischer Leitfähigkeit und Summe aus Elektronen- und Löcherbeweglichkeit c Als Quotient aus Eigenleitung und intrinsischer Leitfähigkeit d Als Produkt aus intrinsischer Wärmeleitfähigkeit und der Summe aus Elektronen- und Löcherbeweglichkeit e Als Produkt aus intrinsischer Leitfähigkeit und der Summe aus Elektronen- und Löcherbeweglichkeit e Als Produkt aus intrinsischer Leitfähigkeit und der Summe aus Elektronen- und Löcherbeweglichkeit
• Wo wird die Ladung in der Raumladungszone zwischen p-dotiertem und n-dotiertem Gebiet negativ? a Dort, wo ein Mangel an Löchern herrscht b Dort, wo ein Überschuss an Elektronen herrscht c Dort, wo ein Überschuss an Löchern herrscht d Im Bereich des n- und des p-Gebiets e Dort, wo n- und p-Gebiet aneinander grenzen d Im Bereich des n- und des p-Gebiets
• Was versteht man unter Rekombination? a Umwandlung von Solarenergie in elektrische Energie b Anhebung und Zurückfallen von Elektronen auf und in Energieniveaus c Überwindung des Bandabstandes zwischen Valenz- und Leitungsband d Anhebung der intrinsischen Trägerdichte e Umkehrprozess der Ionisation e Umkehrprozess der Ionisation
• Bei welchem Solarzellentyp ist das Integral des internen Quantenwirkungsgrads am größten? a Amorphe Siliziumsolarzelle B Polykristalline Siliziumsolarzelle c Monokristalline Siliziumsolarzelle d Bor-dotierte Solarzelle e Bor- und Phospor-dotierte Solarzelle c Monokristalline Siliziumsolarzelle
• Bei welchem Solarzellentyp ist das Integral der spektralen Empfindlichkeit am größten? a Amorphe Siliziumsolarzelle b Polykristalline Siliziumsolarzelle c Monokristalline Siliziumsolarzelle d Bor-dotierte Solarzelle e Bor- und Phospor-dotierte Solarzelle c Monokristalline Siliziumsolarzelle
• In welchem Wellenlängenbereich sind Siliziumsolarzellen spektral empfindlich? a 0-300 nm b 0.0 bis 0.3 µm c 0.3 µm bis 1240 nm d 0.3 nm bis 1240 nm e 1.25-1.5 µm c 0.3 µm bis 1240 nm
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• Warum sind mehrere Solarzellen (Kantenlängen meist 10-20 cm) zu Solarmodulen zusammengefasst? a Die Montage einzelner Zellen ist zu aufwändig b Die Spannung einzelner Zellen ist zu niedrig für eine direkte Anbindung ans Stromnetz c Solarmodule lassen sich besser transportieren d Die Eigenleitung einzelner Solarzellen ist zu gering e Das ist historisch bedingt b Die Spannung einzelner Zellen ist zu niedrig für eine direkte Anbindung ans Stromnetz
• Warum geht die Stromerzeugung von Solarmodulen stark zurück, wenn nur eine Solarzellen abgeschattet ist? a Solarzellen sind in Solarmodulen in Reihe geschaltet b Solarzellen sind in Solarmodulen parallel geschaltet c Die Stillstandstemperatur des Solarmoduls wird dann rascher erreicht d Die Eigenleitung der Solarzelle ist dann zu gering e Die Richtung der Eigenleitung der Solarzelle kehrt sich um a Solarzellen sind in Solarmodulen in Reihe geschaltet
• Welche Größe muss bei der Anwendung des Potenzgesetzes nach Hellmann meist parametrisiert werden? a Die Windgeschwindigkeit in der Referenzhöhe b Die Windgeschwindigkeit in der Simulationshöhe c Der Hellmann-Exponent d Der Höhe, für die man die Windgeschwindigkeit simuliert e Die Höhe, die als Referenz für die Simulation der Windgeschwindigkeit verwendet wird c Der Hellmann-Exponent
• Was ist die Anlaufwindgeschwindigkeit? a Die Windgeschwindigkeit, ab deren Überschreiten der Generator einer Windenergieanlagen anläuft b Die Windgeschwindigkeit, ab deren Überschreiten die Stromerzeugung einer Windenergieanlage beginnt c Die Windgeschwindigkeit, ab deren Überschreiten die maximale Leistungsabgabe einer Windenergieanlage stattfindet d Die Windgeschwindigkeit, ab deren Überschreiten sich der Rotor einer Windenergieanlage zu drehen beginnt e Die Windgeschwindigkeit, ab deren Überschreiten ein Impulsübertrag auf die Rotorblätter einer Windenergieanlage stattfindet d Die Windgeschwindigkeit, ab deren Überschreiten sich der Rotor einer Windenergieanlage zu drehen beginnt
• In welchem Windgeschwindigkeitsbereich ist die Stromerzeugung einer Windenergieanlage am größten? a Unterhalb der Anlaufwindgeschwindigkeit b Zwischen Anlaufwindgeschwindigkeit und Nennwindgeschwindigkeit c Zwischen Nennwindgeschwindigkeit und Abschaltwindgeschwindigkeit d Bei den höchsten in Deutschland vorkommenden Windgeschwindigkeiten e Zwischen 25 und 30 m/s c Zwischen Nennwindgeschwindigkeit und Abschaltwindgeschwindigkeit
• Wie hoch ist die Anlaufgeschwindigkeit der meisten Windenergieanlagentypen? a 0-1 m/s b 2-3 m/s c 3-5 m/s d 10-12 m/s e 25-30 m/s c 3-5 m/s
• Welcher Windgeschwindigkeitsbereich kann 100 m über Grund über Süddeutschland für die Windenergienutzung gegenwärtig großflächig erwartet werden? a 0-1 m/s b 2-3 m/s c 3-5 m/s d 10-12 m/s e 25-30 m/s c 3-5 m/s
• Macht die Installation von Kleinwindanlagen (Nabenhöhe bis 10 m über Grund) in Süddeutschland Sinn? a Ja, da jede Form der Nutzung Erneuerbarer Energien sinnvoll ist b Ja, die bodennahe Windgeschwindigkeit ist eine ergiebige Energieressource c Ja, die geographisch gestreute autarke Stromgewinnung zur Selbstversorgung ist ein elementarer Bestandteil des zukünftigen Energiemix d Nein, die bodennahe Windgeschwindigkeit ist zu gering und zu intermittierend e Nein, es gibt noch keine technisch ausgereiften Kleinwindanlagen d Nein, die bodennahe Windgeschwindigkeit ist zu gering und zu intermittierend
• Nicht nur das meteorologische Potenzial schränkt die Windenergienutzung in Baden-Württemberg stark ein. Welches andere Potenzial führt ebenfalls zu einer drastischen Reduktion geeigneter Windenergieanlagenstandorte? a Geographisches Potenzial b Technisches Potenzial c Ökonomisches Potenzial d Umsetzungspotenzial e Netzanbindungspotenzial d Umsetzungspotenzial
• Mit Hilfe welches Gesetzes kann die maximale Temperatur eines Solarabsorbers berechnet werden? a Wiensches Gesetz b Plancksches Gesetz c Stefan-Boltzmann-Gesetz d Gesetz des inversen Quadrates e Beersches Gesetz c Stefan-Boltzmann-Gesetz
• Durch das Anstellen und Nachführen von Solarmodulen wird deren Stromerzeugung insgesamt erhöht. Der Beitrag welcher Strahlungskomponente zur Stromerzeugung geht aber im Vergleich zur horizontalen Ausrichtung eines Solarmoduls zurück? a Reflexstrahlung b Direkte, normal auf das Modul treffende Strahlung c Direkte Sonnenstrahlung d Diffuse Himmelsstrahlung e Langwellige Ausstrahlung des Moduls d Diffuse Himmelsstrahlung
• Wie und warum werden einachsig nachgeführte Parabolrinnenkraftwerke ausgerichtet? a Nord-Süd, der Änderung des Azimutwinkels der Sonne Rechnung tragend b Nord-Süd, der Änderung der Sonnenhöhe Rechnung tragend c Nord-Süd, der Änderung des Deklinationswinkels Rechnung tragend d West-Ost, des Azimutwinkels der Sonne Rechnung tragend e West-Ost, der Änderung der Sonnenhöhe Rechnung tragend b Nord-Süd, der Änderung der Sonnenhöhe Rechnung tragend
• Zur Messung der Bestrahlungsstärke der Sonne werden … a … Pyrgeometer eingesetzt b … Pyrheliometer eingesetzt c … Pyranometer eingesetzt d … Sonnenscheinautographen eingesetzt e … Ceilometer eingesetzt c … Pyranometer eingesetzt
• Welche mit der Sonnenstrahlung verbundene Größe wird sehr selten an der Erdoberfläche gemessen? a Globalstrahlung b Sonnenscheindauer c Summe aus direkter Sonnenstrahlung und diffuser Himmelsstrahlung d Diffuse Himmelsstrahlung e Direkte Sonnenstrahlung d Diffuse Himmelsstrahlung
• Welche mit der Sonnenstrahlung verbundene Größe wird weltweit am häufigsten an der Erdoberfläche gemessen? a Globalstrahlung b Sonnenscheindauer c Summe aus direkter Sonnenstrahlung und diffuser Himmelsstrahlung d Diffuse Himmelsstrahlung e Direkte Sonnenstrahlung b Sonnenscheindauer
• Wie groß ist die mittlere Betriebsdauer von Windenergieanlagen in Deutschland? a 2 Jahre b 5 Jahre c 10 Jahre d 20 Jahre e 50 Jahre d 20 Jahre
• Welche Zeitskala ist für die Quantifizierung der Ressource Wind an einem potenziellen Windenergieanlagenstandort entscheidend? a Tag b Monat c Jahr d Jahrzehnt e Jahrhundert c Jahr
• Wie nennt man den Prozess, bei dem alte Windenergieanlagen durch neue Windenergieanlagen ausgetauscht werden? a Scrapping b Repowering c Reengineering d Rebuilding e Pimping b Repowering
• Warum werden statistische Windfeldmodelle meist mit Tageswerten parametrisiert? a Es gibt zu wenige Daten mit einer höheren zeitlichen Auflösung b Eine höhere zeitliche Auflösung würde keinen Erkenntnisgewinn bringen c Um die Parametrisierung des Tagesganges tertiärer Zirkulationssysteme zu vermeiden d Die Datenmenge würde bei größeren Untersuchungsgebieten zu groß für eine Analyse werden e Die Autokorrelation von Stundenwerten ist zu gering; es können damit keine Modelle parametrisiert werden c Um die Parametrisierung des Tagesganges tertiärer Zirkulationssysteme zu vermeiden
• Warum sind Windgeschwindigkeitsdaten aus dem 850 hPa-Niveau wichtig für die Modellierung bodennaher Windfelder? a Sie haben eine hohe räumliche Auflösung b Sie haben eine hohe zeitliche Auflösung c Sie sind weltweit gemessen worden und stehen flächendeckend zur Verfügung d Sie liefern Informationen über die von Oberflächeneigenschaften ungestörte Höhenwindgeschwindigkeit e Sie liefern Informationen über die Entwicklung der zukünftigen Zyklonendynamik d Sie liefern Informationen über die von Oberflächeneigenschaften ungestörte Höhenwindgeschwindigkeit

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