meteorologie (Fach) / Energiemeteorologie (Lektion)

Beispielfragen

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• Welcher erneuerbarer Primärenergieträger wird nicht direkt aus der Sonnenenergie umgewandelt? a Windenergie b Gezeitenenergie c Wellenenergie d Bioenergie e Erdgas b Gezeitenenergie
• Ein Pumpspeicherkraftwerk weist eine Nennleistung von 200 MW auf. Wie groß kann die damit maximal speicherbare Energie im Monat Januar werden? a 100 000 MWh b 120 400 MWh c 148 800 MWh d 244 600 MWh e 1 480 400 MWh c 148 800 MWh
• Das Gesetz für den Ausbau Erneuerbarer Energien (EEG) aus dem Jahr 2017 regelt die bevorzugte Einspeisung von EE-Strom ins Stromnetz und legt Vergütungen für Erzeuger fest. Es soll im Interesse des Klima- und Umweltschutzes eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung in Deutschland ermöglichen. Welches ist kein Ziel des EEG? a Volkswirtschaftliche Kosten der Energieversorgung durch die Berücksichtigung langfristiger externer Effekte verringern b Förderung der Weiterentwicklung von Technologien zur Erzeugung von Strom aus EE c Erhöhung des Anteils von EE-Stroms am Bruttostromverbrauch in Deutschland auf mindestens 80% bis zum Jahr 2050 d Schonung fossiler Energieressourcen e Schaffung von Arbeitsplätzen im Energiesektor e Schaffung von Arbeitsplätzen im Energiesektor
• Die auf die Atmosphäre auftreffende Sonnenstrahlung beträgt insgesamt ungefähr 166000-180000 TW. Wie viele Terawatt (TW) Leistung könnten davon nach dem derzeitigen Kenntnisstand maximal in der gesamten Atmosphäre in Form von Windenergie genutzt werden? a 68 TW b 1 660-1 900 TW c 16 600-18 000 TW d 100 000-200 000 TW e 1-2 TW a 68 TW
• Ist es grundsätzlich möglich den gesamten globalen Energiebedarf durch die Nutzung Erneuerbarer Energien zu decken? a Nein, das ist grundsätzlich nicht möglich b Nein, aber gegenwärtig könnten 10 % des globalen Energiebedarfs durch EE gedeckt werden c Nein, aber gegenwärtig könnten 34.1 % des globalen Energiebedarfs durch EE gedeckt werden d Nein, aber gegenwärtig könnten 95 % des globalen Energiebedarfs durch EE gedeckt werden e Ja, der globale Energiebedarf könnte viele Tausend mal durch die Nutzung von EE gedeckt werden e Ja, der globale Energiebedarf könnte viele Tausend mal durch die Nutzung von EE gedeckt werden
• Es deutet sich an, dass die Nutzung der gesamten kinetischen Energie in der Atmosphärischen Grenzschicht zu Veränderungen der mittleren zonalen Lufttemperaturverhältnisse führen würde. Wo würde die Lufttemperatur am stärksten zurückgehen? a In den hohen südlichen Breiten b In den mittleren südlichen Breiten c In den niederen Breiten d In den mittleren nördlichen Breiten e In den hohen nördlichen Breiten e In den hohen nördlichen Breiten
• Die Nutzung Erneuerbarer Energien soll bis 2050 ausgebaut werden. Wie viele Prozent der benötigten Strommenge soll dann mindestens aus erneuerbaren Energiequellen stammen? a 10 % b 20 % c 80 % d 30 % e 95 % c 80 %
• Wie ist der Begriff „Endenergieverbrauch“ definiert? a Als Differenz aus erzeugter und verbrauchter Energie b Als Bruttoenergieerzeugung abzüglich Eigenverbrauch der Kraftwerke und Verlusten durch den Stromtransport c Als Summe der Energiemenge, die aus natürlichen Quellen entnommen wird d Die Energiemenge, die noch erzeugt werden kann, bis fossile Energieträger vollständig aufgebraucht sein werden e Als gesamte Energiemenge, die verbraucht wird b Als Bruttoenergieerzeugung abzüglich Eigenverbrauch der Kraftwerke und Verlusten durch den Stromtransport
• Wie stark hat sich der Anteil Erneuerbarer Energien an der Bruttostromerzeugung seit 1990 in Deutschland verändert? a Der Anteil ist in etwa gleich geblieben b Der Anteil hat sich mehr als verhundertfacht c Der Anteil hat sich etwa verzehnfacht d Der Anteil ist leicht gesunken e Der Anteil ist relativ betrachtet stark zurückgegangen c Der Anteil hat sich etwa verzehnfacht
• Welcher Sektor verbrauchte 2016 deutlich mehr Endenergie als 1990? a Gewerbe, Handel b Industrie c Verkehr d Haushalte e Keiner c Verkehr
• Obwohl sich die Energieproduktivität seit 1990 in Deutschland um etwa 60 % erhöht hat, ist der Primärenergieverbrauch nicht in gleichem Maße zurückgegangen. Woran liegt das? a Die deutsche Bevölkerung hat sich fast verdoppelt b Die Definition von Energieproduktivität wurde zu Ungunsten von Energiesparmaßnahmen geändert c Der Primärenergieverbrauch ist in etwa gleich geblieben d Der Primärenergieverbrauch ist stark angestiegen e Die Energieproduktivität hat keinen Einfluss auf die Dynamik des Primärenergieverbrauchs b Die Definition von Energieproduktivität wurde zu Ungunsten von Energiesparmaßnahmen geändert
• In welchem Sektor sind Erneuerbare Energien bisher von sehr untergeordneter Bedeutung? a Verkehr b Industrie c Haushalte d Gewerbe e Wissenschaft a Verkehr
• Welche Art der Nutzung dominiert die gesamte durch Erneuerbare Energien umgewandelte Strommenge in Deutschland? a Windenergie b Solarenergie c Wasserkraft d Bioenergie e Geothermie a Windenergie
• Was versteht man unter der installierten Leistung? a Kennzahl für die Anzahl installierter Kraftwerke b Kennzahl für die mittlere Leistung von Kraftwerken einer Region c Kennzahl für die maximale Leistung von Kraftwerken einer Region d Kennzahl für die mittlere realisierte Leistung von Kraftwerken einer Region e Kennzahl für die maximale realisierte Leistung eines Kraftwerken einer Region c Kennzahl für die maximale Leistung von Kraftwerken einer Region
• Wie viele Volllaststunden könnte ein Kraftwerk im Laufe von drei Normaljahren erreichen, wenn es zu 50 % voll ausgelastet wäre? a 8 760 b 12 002 c 13 140 d 18 360 e 22 468 c 13 140
• Erneuerbare Energien gelten als volatil. Welcher erneuerbare Energieträger ist in Deutschland der volatilste? a Wasserkraft b Bioenergie c Windenergie d Solarenergie e Wellenenergie d Solarenergie
• Erneuerbare Energien werden in Deutschland bisher in den meisten Fällen dazu verwendet … a … die Grundlast zu gewährleisten b … die Mittel- und die Grundlast zu gewährleisten c … die langfristige Basisversorgung zu garantieren d … Spitzenlasten aufzufangen e … das Lastprofil während der Nachtstunden zu glätten d … Spitzenlasten aufzufangen
• Was versteht man unter einer Dunkelflaute? a Eine Sonnenfinsternis, die die Nutzung von Sonnenenergie zum Erliegen bringt b Perioden, in denen starke Bewölkung während Stürmen die Nutzung von Sonnenenergie stark einschränkt c Perioden, in denen weder Solar- noch Windenergie genutzt werden kann d Perioden, in denen konventionelle Kraftwerke fast nichts zur Energieerzeugung beitragen e Nächtliche Perioden, in denen keine Windenergie genutzt werden kann c Perioden, in denen weder Solar- noch Windenergie genutzt werden kann
• Warum hat die Nutzung Erneuerbarer Energien noch nicht zu einer deutlich spürbaren Reduktion der Treibhausgasemissionen in Deutschland geführt? a Erneuerbare Energien tragen wenig zur Einsparung von Treibhausgasemissionen bei b Erneuerbare Energien ersetzen bisher vor allem die Kernkraft, bei deren Nutzung vergleichsweise geringe Treibhausgasmengen emittiert werden c Die Nutzung Erneuerbarer Energien verursacht erhebliche Treibhausgasemissionen d Die Nutzung Erneuerbarer Energien ist zu unbedeutend e Erneuerbare Energien schonen fossile Energieträger, können aber nicht zur Reduktion von Treibhausgasen beitragen b Erneuerbare Energien ersetzen bisher vor allem die Kernkraft, bei deren Nutzung vergleichsweise geringe Treibhausgasmengen emittiert werden
• Welches Kraftwerk verursacht die höchsten Treibhausgasemissionen (g/kWh)? a Windenergieanlage b Solaranlage c Erdgaskraftwerk d Atomkraftwerk e Braunkohlekraftwerk e Braunkohlekraftwerk
• Welcher europäische Staat hat die Ziele der EU Direktive 2009/28/EC bereits 2016 erreicht? a Deutschland b Frankreich c Schweden d Großbritannien e Niederlande c Schweden
• Welcher Staat investiert zurzeit am stärksten in den Ausbau Erneuerbarer Energien? a Deutschland b China c USA d Indien e Norwegen b China
• In welcher Einheit wird die Bestrahlung üblicherweise angegeben? a W/m² b J c W*h/m² d W*s e W*m² c W*h/m²
• Welcher mittleren Bestrahlungsstärke (W/m²) entspricht die mittlere jährliche Bestrahlung von 450 W*h/m², wenn sie auf der Basis von Stundenwerten berechnet wurde? a 3 942 000 W/m² b 1 128 W/m² c 2 055 W/m² d 450 W/m² e 4 500 W/m² a 3 942 000 W/m²
• Für die Nutzung welcher Erneuerbarer Energien wird weltweit das größte Potenzial gesehen bzw. in welche EE wird zurzeit am stärksten investiert? a Bioenergie und Biokraftstoffe b Geothermie c Kleine Wasserkraftwerke d Wind- und Sonnenenergie e Wellen- und Gezeitenenergie d Wind- und Sonnenenergie
• Um wie viel Prozent weicht die Umlaufbahn der Erde um die Sonne im Jahresverlauf maximal von einer Kreisbahn ab? a 1 % b 4 % c 10 % d 12 % e 15 % b 4 %
• Wie kann die Solarkonstante auf einfache Weise berechnet werden? a Als sommerliches Maximum der extraterrestrischen Strahlung b Als sommerliches Minimum der extraterrestrischen Strahlung c Als Jahresmittelwert der extraterrestrischen Strahlung d Als Mittelwert resultierend aus dem Strahlungseinfall während der Sonnenwenden und der Tagesnachgleichen e Als jährliches Integral der extraterrestrischen Strahlung c Als Jahresmittelwert der extraterrestrischen Strahlung
• Während des Umlaufs der Erde um die Sonne ist ihre Achse stets um 23.45° gegenüber der Ekliptik geneigt und zeigt in die gleiche Richtung. Im Dezember … a … sind deshalb auf der Nordhalbkugel die Tage länger als auf der Südhalbkugel b … steht deshalb die Sonne über der Nordhalbkugel höher über dem Horizont als auf der Südhalbkugel c … weisen deshalb Tage auf der Südhalbkugel weniger Sonnenstunden auf d … steht deshalb die Sonne höher über der Südhalbkugel e … ist deshalb das Sonnenazimut auf der Südhalbkugel größer d … steht deshalb die Sonne höher über der Südhalbkugel
• Wozu wird der Deklinationwinkel verwendet? a Um den Sonnenmittelpunkt zu bestimmen b Um den Winkel zwischen Sonnenrand und Erdäquator zu bestimmen c Um die Sonnenhöhe zu bestimmen d Um die Schiefe der Ekliptik zu quantifizieren e Um die Abstandskorrektion durchzuführen d Um die Schiefe der Ekliptik zu quantifizieren
• Was versteht man unter einer idealen Zeitzone? a Eine Zeitzone, die exakt einem Tag entspricht b Eine von 24 gleich breiten, die Erdoberfläche aufteilenden Kugelzweiecke c Die Zeitzone, die exakt der halben Tageslänge entspricht (Tag-/Nachtgleiche) d Die Zeitzone, in der der Sonnenstand immer der exakten Uhrzeit entspricht e Die Zeitzone, durch die der Nullmeridian verläuft (Greenwich Mean Time) b Eine von 24 gleich breiten, die Erdoberfläche aufteilenden Kugelzweiecke
• Wie viele Stunden eines Tages repräsentiert eine ideale Zeitzone? a 24 b 12 c 6 d 3 e 1 e 1
• Warum kann die mittlere Sonnenzeit von der Zonenzeit um mehr als eine Stunde abweichen? a Durch die Elliptizität der Umlaufbahn der Erde um die Sonne b Durch die Erdrotation, die nicht genau einem Tag (24 Stunden) entspricht c Durch die Zeitgleichung, die zu Verschiebung von Zeitzonen führt d Durch politische Gründe e Zonenzeit werden oft geographischen Gegebenheiten angepasst d Durch politische Gründe
• Wo befindet man sich von Freiburg aus gesehen, wenn man sich in der Zeitzone mit der Zonenzeit UTC + 6 befindet? a Östlich von Freiburg b Westlich von Freiburg c Nördlich von Freiburg d Südlich von Freiburg e In Freiburg a Östlich von Freiburg
• In der Zeitzone UTC + 6 … a … ist die Ortszeit 6 Stunden gegenüber der Zeit an der Datumsgrenze voraus b … ist die Ortszeit 6 Stunden gegenüber der Zeit am Nullmeridian voraus c … ist die Ortszeit 6 Stunden gegenüber der Zeit am Nullmeridian verspätet d … verläuft die Datumsgrenze e … steht die Sonne am 21.6. höher über dem Horizont als am Nullmeridian b … ist die Ortszeit 6 Stunden gegenüber der Zeit am Nullmeridian voraus
• Warum variieren die Zeitpunkte der Sonnenwenden an verschiedenen Orten auf der Erdoberfläche? a Die Sonneneinstrahlung ist breitengradabhängig, was geringe Zeitunterschiede zwischen den Orten verursacht b Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde ist breitengradabhängig, was geringe Zeitunterschiede verursacht c Die Deklination der Sonne ist nicht über allen Breitengraden gleich d Als Folge der Einteilung der Erde in Zeitzonen e Die Zeitgleichung verursacht geringe Zeitunterschiede d Als Folge der Einteilung der Erde in Zeitzonen
• Liegt ein Staat nicht in einer durch die Meridiane definierten Zeitzone … a … gilt das System der UTC-Zeitzonen für diesen Staat nicht b … wird die Zeit an den Verlauf des Ortsmeridians angepasst c … richtet sich die nationale Zeit nach der Zeitzone, in der Hauptstadt liegt d … wird eine oder werden mehrere Zeitzone(n) an den Umriss des Staatsgebiets angepasst e … gilt immer die wahre Ortszeit d … wird eine oder werden mehrere Zeitzone(n) an den Umriss des Staatsgebiets angepasst
• Sonnenstrahlung, die schräg auf die Erdoberfläche auftrifft, … a … weist eine höhere Flussdichte auf als senkrecht auftreffende Strahlung b … bestrahlt eine kleinere Fläche als senkrecht auftreffende Strahlung c … bestrahlt eine größere Fläche als senkrecht auftreffende Strahlung d … wird von der Erdatmosphäre weniger gestreut e … wird in der Erdatmosphäre in einem geringeren Maße absorbiert c … bestrahlt eine größere Fläche als senkrecht auftreffende Strahlung
• Warum durchläuft die Sonnenhöhe am Äquator im Jahresverlauf eine Doppelwelle? a Infolge der Milankovitch-Zyklen b Infolge der Erdrotation c Infolge der Erdrevolution d Infolge des Erdazimuts e Infolge der Schwerkraft des Mondes c Infolge der Erdrevolution
• Wann im Jahresverlauf ist die Sonnenhöhe auf der Südhalbkugel am größten? a April b Mai c Juni d September e Dezember e Dezember
• Ab welcher Sonnenhöhe verdoppelt sich die von der Sonne bestrahlte Fläche gegenüber dem senkrechten Einfall der Sonnenstrahlung? a 10° b 20° c 30° d 50° e 60° c 30°
• Welche Größe steuert maßgeblich den Ablauf der Jahreszeiten? a Deklination b Elliptizität c Sonnenhöhe d Sonnenazimut e Tageslänge c Sonnenhöhe
• Wo treten zu den Sonnenwenden die höchsten Strahlungswerte am Oberrand der Atmosphäre auf? a Am Äquator b An den Wendekreisen c An den Polen d In der mittleren Breiten, wenn keine Bewölkung vorkommt e Die Strahlungswerte sind an allen Breitengraden gleich hoch c An den Polen
• Was beschreibt die relative optische Luftmasse? a Prozent durchstrahlter Luftmasse im Jahresverlauf b Prozent durchstrahlter Luftmasse im Tagesverlauf c Die auf die Gesamtluftmasse normierte von der Sonnenstrahlung durchstrahlte Luftmasse d Verhältnis durchstrahlter Luftmasse zur Luftmasse, die durchstrahlt wird, wenn die Sonne im Zenit steht e Verhältnis Luftmasse, die durchstrahlt wird, wenn die Sonne im Zenit steht, zu durchstrahlter Luftmasse d Verhältnis durchstrahlter Luftmasse zur Luftmasse, die durchstrahlt wird, wenn die Sonne im Zenit steht
• Wann erreicht die relative optische Luftmasse im Tagesverlauf zu Jahresbeginn typischerweise ihr Maximum in Freiburg? a Morgens nach dem Sonnenaufgang b Abends vor dem Sonnenuntergang c Mittags, wenn die Sonne im Zenit steht d Morgens nach dem sich infolge von zunehmender Konvektion die Bewölkung im Rheintal aufgelöst hat e Abends nach dem sich infolge von abnehmender Konvektion Nebel im Rheintal bildet b Abends vor dem Sonnenuntergang
• Komplexere Ansätze zur Berechnung der relativen optischen Dicke, die im Modul behandelt wurden, berücksichtigen… a … die Deklination der Sonne b … das Sonnenazimut c … die Brechung der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre d … die Streuung der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre e … die Reflexion der Sonnenstrahlung an der Erdoberfläche c … die Brechung der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre
• Was ist die Ausgangsgröße für die Berechnung der atmosphärischen Strahlungsextinktion durch das LambertBeersche Gesetz? a Extinktionskoeffizient b Extraterrestrische Strahlung c Luftdichte d Länge der Strecke der durchstrahlten Atmosphäre e Relative optische Luftmasse b Extraterrestrische Strahlung
• Kann die Globalstrahlung kurzzeitig höhere Werte annehmen als die extraterrestrische Strahlung? a Nein, da die Strahlungsextinktion in der Atmosphäre immer zu einer Reduktion der extraterrestrischen Strahlung führt b Nein, weil die relative optische Luftmasse immer größer Null ist c Ja, durch Streu- und Reflexionsprozesse in der Atmosphäre und an der Erdoberfläche d Ja, durch Absorptionsprozesse in der Atmosphäre und an der Erdoberfläche e Ja, durch die Bündelung von Sonnenstrahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre c Ja, durch Streu- und Reflexionsprozesse in der Atmosphäre und an der Erdoberfläche
• An welchen Bestandteilen der Atmosphäre findet Rayleigh-Streuung statt? a Wolkentropfen b Luftmolekülen c Rauch d Regentropfen e Schneekristallen b Luftmolekülen
• Beim Gang durch die Atmosphäre wird die Globalstrahlung durch verschiedene Prozesse abgeschwächt. Die Abschwächung erfolgt u. a. auch durch Aerosole. Wie groß ist das Transmissionsvermögen von Aerosolen, wenn die Globalstrahlung von 400 W/m² durch ihre Einwirkung auf 360 W/m² abgeschwächt wird? a 0.5 b 0.6 c 0.7 d 0.8 e 0.9 e 0.9
• Welche Eigenschaften treffen auf die Mie-Streuung zu? a Teilchenumfang kleiner als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung, Vorwärtsstreuung dominiert b Teilchenumfang kleiner als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung, Rückwärtsstreuung dominiert c Teilchenumfang größer als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung, Vorwärtsstreuung dominiert d Teilchenumfang kleiner als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung, sphärische Streuung dominiert e Teilchenumfang größer als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung, sphärische Streuung dominiert c Teilchenumfang größer als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung, Vorwärtsstreuung dominiert

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