...und mehr: Kann man auch am Fluss Strom erzeugen?
In den Bergen kann man gestautes Wasser (dank Staumauern) durch Druckleitungen zu Tal donnern lassen und mit dieser Kraft Turbinen und Generatoren zur Stromerzeugung einsetzen. Durch unser Mittelland fliesst viel Wasser, doch das Gelände ist sehr flach. Gibt es Möglichkeiten, auch hier aus Wasser Energie zu erzeugen? Wie nennt man solche Anlagen?
4.1 Auftrag:
Speicherkraftwerke und Flusskraftwerke funktionieren nicht gleich.
Zeichne ein Bild (Schema) eines Wasserkraftwerkes (Speicherkraftwerk mit Staumauer) und eines Flusskraftwerkes mit entsprechenden Legenden und erkläre in einem Kurzvortrag die Unterschiede der beiden Kraftwerke.
Quellen:
Youtube: ARD; Strom aus dem Fluss, das Laufwasserkraftwerk - Planet Schule - SWR
Suchmaschine:
Wasserkraftwerk
Speicherkraftwerk
Flusskraftwerk, Staumauer, Stausee
...et plus: Peut-on aussi produire du courant au bord d'une rivière?
Dans les montagnes, on peut faire couler l'eau d'un barrage dans les conduites forcées jusque dans la valée et avec cette puissance, actionner des turbines et des générateurs pour produire de l'électricité. Beaucoup d'eau traverse la plaine, malgré le fait qu'elle soit très plate. Y a-t-il des possibilités de produire de l'électricité également avec cette eau?
4.1 Tâche:
Une centrale hydro-électrique et une centrale au fil de l'eau ne fonctionnent pas de la même manière.
Dessine un schéma qui représente une centrale hydro-électrique (centrale avec barrage) et un schéma d'une centrale qui utilise la force d'une rivière avec une légende. Dans un petit exposé, explique les différences entre les deux centrales.
Sources:
Youtube: EDF; Fonctionnement d'une centrale hydraulique
Youtube: GEG: produire de l'électricité au fil de l'eau
Jedes Wasserkraftwerk ist einzigartig und braucht daher sein massgeschneidertes Wasserrad oder besser gesagt, seine massgeschmiedete Turbine.
4.2 Auftrag:
Was haben sie erfunden und wann lassen sich ihre Erfindungen wo einsetzen?
Kopiere aus den drei Wikipedia-Links je eine Darstellung, welche das Funktionieren der drei Turbinenarten erklärt. Überlege, an welchen Standorten man sie am besten einsetzen kann und zeige einem Mitschüler, einer Mitschülerin, worin sich die drei Turbinen unterscheiden.
Quellen:
technik.geschichte-schweiz.ch: Wasserräder und Turbinen
Wikipedia: Wasserturbine - Turbinen-Type
Youtube: Joan Subirats; 3 Virtual Turbines: Pelton, Francis and Kapla
Wikipedia: Bild Pelton-Turbine
Chaque centrale hydraulique est unique et a besoin d'une roue hydraulique sur mesure, ou mieux dit, une turbine sur mesure.
4.2 Tâche:
Copie des trois liens Wikipédia une représentation de chacune des turbines qui explique leur fonctionnement.
Détermine à quel endroit on pourrait les utiliser au mieux et explique à une camarade ou un camarade les différences des trois turbines.
Sources:
Wikipédia: Turbine hydraulique
Youtube: Joan Subirats; 3 Turbines virtuelles: Pelton, Francis and Kaplan
Stromnetzbetreiber müssen stehts darauf achten, dass genau die richtig Menge Strom ins Netz eingespiesen wird. Was könnte mit überschüssigem Strom gemacht werden?
4.3 Auftrag:
Lässt sich, wenn zu viel Strom hergestellt wurde, dieser auch lagern, um den Strom zu einem geeigneten Zeitpunkt zu verkaufen? Schaue im Internet nach!
Erkläre die Antwort in einem Kurzvortrag mit einem selbst gezeichneten Bild (Schema) und einer Legende.
Quellen:
Youtube: kiknet.ch; z2702 Pumpspeicherwer
Wikipedia: Pumpspeicherkraftwerk
Les opérateurs de réseaux électriques doivent continuellement veiller à injecter la bonne quantité nécessaire d'électricité dans le réseau. Que pourrions-nous faire de l'électricité en surplus?
4.3 Tâche:
Peut-on stocker l'électricité lorsqu'on en a trop produit, afin de la vendre à un moment plus approprié? Effectue des recherches sur internet!
Dans un petit exposé, explique ta réponse à l'aide de dessins que tu as réalisés (un schéma et une légende).
Sources:
Youtube: kiknet.ch; z2702 Pompage-turbinage
Nant-de-drance.ch: La centrale de pompage-turbinage
Youtube: Nant de Drance; So funktioniert's (vidéo sous-titré en français)
... und mehr: Wie kommen Fische an Wasserkraftwerken vorbei?
Kleinwasserkraftwerke stehen mitten im Fluss und blockieren Fischen den Weg. Somit können Fische die sich oberhalb eines Kraftwerkes befinden, nicht abwärts und Fische, die unterhalb des Kraftwerks sind, nicht aufwärts schwimmen.
4.4 Auftrag:
Hast du eine Idee, wie man den Fischen helfen könnte?
Mach eine Zeichnung von deiner Idee und vergleiche sie mit jenen deiner Mitschülerinnen und Mitschüler. Schau dir danach den Film auf youtube an, und betrachte, was kluge Köpfe schon ausgedacht haben.
Liste die Probleme auf, welche Wasserlebewesen mit Wasserkraftwerken haben. Achte dabei auf Schwall und Sunk, Restwassermenge, Fischtreppen, Renaturierung und natürliche Abflussschwankungen.
Quellen:
Youtube: mdock; hitec: Kleinwasserkraftwerke - Renaissance der Wassermühlen? (bis 2:15 Minuten)
... et plus: Comment les poissons franchissent-ils les centrales hydrauliques?
De petites centrales hydrauliques se trouvent au milieu des rivières et bloquent les poissons. Ainsi les poissons se trouvant en-haut de la centrale ne peuvent pas descendre la rivière et ceux en-bas, ne peuvent pas la remonter.
4.4 Tâche:
As-tu une idée, comment aider les poissons?
Dessine tes idées et compare-les avec tes camarades. Regarde ensuite la vidéo sur Youtube et vois ce que de brillants esprits ont déjà pensé.
Liste les problèmes existants entre la nature aquatique et les centrales hydro-électriques. Vérifie le marnage, le débit résiduel, les passerelles à poissons, la restauration et la variations de débits naturelles.
Sources:
Youtube: Sauvons l'eau: Redonnons libre-cours à nos rivières (dès 2.40min. )
pronatura.ch: Énergie hydraulique: chance ou menace?
BAFU: Pour la vitalité de nos poissons de rivière p.12
Wie lassen sich die Nachteile der Wasserkraftnutzung vermindern?
Ein Teil des Geldes, das man durch den Verkauf von Strom verdient, wird dazu gebraucht, die Flüsse in der Schweiz so naturnah zu gestalten, dass Tiere, Pflanzen und Menschen wieder mehr Freude daran haben können.
4.5 Auftrag:
Schau dir auf der folgenden Karte an, welche Renaturierungsprojekte schon verwirklicht worden sind. Diskutiere mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbarn über die Vor- und Nachteile der Wasserkraftnutzung!
Quellen:
Google Maps: Revitalisierung in der Schweiz
naturemade.ch: Ökologische Aufwertung
... und mehr: Für findige Köpfe: Ideen für die Zukunft!
Hast du schon von anderen Ideen gehört, welche die Kraft des Wassers für die Stromproduktion nutzen wollen?
4.6 Auftrag:
Such im Internet nach neueren Ideen für die Zukunft der Wassernutzung. Was beeindruckt dich am meisten? Lass deiner Fantasie freien Lauf und erdenke dir ein neues Wasserkraftwerk für die Zukunft. Halte deine Idee in Form einer Zeichnung fest. Überlege dir auch, wo dein Kraftwerk stehen soll, wie gross es ist und wie man den Strom zu den Häusern bringen könnte.
Quellen:
Wellenkraftwerk (Pelamis):
Youtube: mdock; hitec: Das Meer als Stromquelle (bis 3:10 Minuten)
Youtube (Englisch): Vega Science Trust Archive; Wave Power (bis 2:45 Minuten)
Windräder unter Wasser:
Youtube: mdock; hitec: Das Meer als Stromquelle (ab 13:58 Minuten bis 15:13 Minuten)
Wellenkraftwerk (Pneumatische Kammern):
Youtube: mdock; hitec: Das Meer als Stromquelle (ab 24:49 Minuten bis 26:30 Minuten)
Nemoskraftwerk:
faz.net: Georg Küffner; Strom aus der Kraft der Wellen
Osmosekraftwerk:
Youtube: mdock; hitec: Das Meer als Stromquelle (ab 18:27 Minuten bis 19:40 Minuten)
Trinkwasserkraftwerk:
efg.siemax.at: Trinkwasserkraftwerk
bfe.admin.ch: Kleinwasserkraftwerke - Anwendungen