...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
... e oltre: Si può produrre corrente anche su un fiume?
In montagna posso far precipitare a valle l'acqua arginata (con uno sbarramento) tramite condotte forzate e utilizzare turbine e generatori per produrre energia con questa forza. Sugli altopiani scorre molta acqua, ma questo scorrimento avviene lungo un piano orizzontale. C'è qualche possibilità di produrre energia con l'acqua sui terreni pianeggianti, con una centrale ad acqua fluente?
4.1 Compito:
Fai un disegno (schema) di una centrale idroelettrica (centrale idroelettrica a bacino con uno sbarramento) e di una centrale ad acqua fluente con le rispettive legende e illustra in una breve presentazione le differenze tra le due centrali elettriche.
Puoi informarti attraverso i link seguenti.
Fonti:
Wikipedia: Centrali con impianti ad accumulazione
Youtube: Edison Channel; Come funziona una centrale idroelettrica
Eniscuola.net: Hydroelectric (in inglese)
Enerboclub.org: Impianti Idroelettrici
...and more: Power plants with hydroelectric power?
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 Task:
Can a river be used to generate electricity?
Trapped water (a dam) in the mountains can be pumped via pressure lines into a valley and use this force to drive turbines and generators producing electricity . A lot of water flows on a plateau but it's very flat. How can water be used to produce energy in flat areas with a river power plant?
Draw a picture (diagram) of a hydroelectric power plant (storage power plant with a dam) and a river power plant with a key and explain in a short paragraph the difference between the two power plants.
Sources:
U.S. Department of Energy Hydro Power: Energy 101: Hydropower
Wikipedia: Hydroelectric dam (picture)
Wikipedia: Sihlsee
Wikipedia: Run of the river hydroelectricity
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
Ogni centrale idroelettrica è unica e necessita di una ruota idraulica su misura, o meglio, di una turbina progettata su misura.
4.2 Compito:
Prova a realizzare un modello di carta e cartone per ognuna delle singole turbine e di spiegare in una breve presentazione come funzionano e in quali sedi possono essere utilizzate al meglio. Puoi informarti attraverso i link seguenti.
Fonti:
Wikipedia: Tipologie di turbina idraulica
Youtube: Tiago Grohl; Turbinas Hidráulicas.wmv (in portoghese)
Youtube: Joan Subirats; 3 Virtual Turbines: Pelton, Francis and Kaplan
Wikipedia: Ruota idraulica
Enerecosrl.com: Tipologie di turbine idroelettriche
Who are Francis, Pelton, Kaplan and Co.?
4.2 Task:
What did they invent and when and where can it be used?
Try making a model of each of the individual turbines and explaining in a short paragraph how they work and in which places they function best.
Sources:
Wikipedia: Water turbine
Youtube: Thomas Schwenke; Pelton-Turbine (Aufbau und Funktionsweise) 3D-Animation (german)
Youtube: Joan Subirats; 3 Virtual Turbines: Pelton, Francis and Kaplan
Wikipedia: Francis turbine
Explainthatstuff.com: Turbines
Wikipedia: Kaplan (picture)
Wikipedia: Kaplan turbine
Wikipedia: Pelton turbine (picture)
Wikipedia: Laufrad Soesetalsperre (picture)
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)
Gli operatori delle reti elettriche devono continuamente assicurarsi di immettere nella rete la giusta quantità di energia elettrica necessaria. Cosa potremmo fare con l’elettricità in eccesso?
4.3 Compito:
Se si è prodotta troppa energia, è possibile accumularla per poi venderla al momento opportuno?
Cerca di rispondere con un disegno (schema) fatto da te e una legenda che illustrerai in una breve presentazione.
Puoi informarti attraverso i link seguenti.
Fonti:
Youtube: CATGruppe; z2702 Pumpspeicherwerk
Wikipedia: Centrali con impianti ad accumulazione
Rosarioberardi.it: Centrale di Pompaggio
Electrical grid operators must continuously ensure that the right amount of electricity is supplied to the grid. What could we do with surplus electricity?
4.3 Tâche:
Can energy be stored if too much has been produced in order to then sell it later at an appropriate time?
Try to answer the question with your own picture (diagram) with a key and a short paragraph.
Sources:
Wikipedia: Pumped-storage hydroelectricity
... 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
Comment minimiser les désavantages de l'utilisation de l'énergie hydraulique?
Une partie de l'argent qui est réalisée par la vente de l'électricité est utilisée pour rendre les rivières aussi naturelles que possible pour que les animaux, plantes et êtres humains y retrouvent du plaisir.
4.5 Tâche:
Regarde sur les cartes suivantes quels projets de restauration ont déjà été entrepris. Discute ensuite avec ta voisine ou ton voisin de classe des avantages et des inconvénients de l'énergie hydraulique !
Sources:
Google maps: Fonds écologique en Suisse
naturemade.ch: valorisation écologique
... 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
... et plus: Pour les grands esprits: idées pour le futur!
As-tu déjà entendu d'autres idées qui aimeraient utiliser la force de l'eau pour produire de l'électricité?
4.6 Tâche:
Effectue des recherches sur internet pour de nouvelles idées pour l'utilisation de l'énergie hydrolique dans le futur. Qu'est-ce qui t'interpelle le plus? Laisse aller ta créativité et réfléchis à une centrale hydro-électrique du futur. Montre tes idées sous forme d'un dessin. Pense aussi à l'endroit où devrait être construit ta centrale, sa grandeur et comment l'on amènerait l'électricité aux maisons.
Sources:
Energie houlomotrice (Pelamis):
Youtube: Ina voyages; générateur d'électricité basé sur les courants marins
Youtube (anglais): Vega Science Trust Archive; Wave Power (jusqu'à 2:45 minutes)
Eolienne sous-marines:
Youtube: BFM TV; Finistère: une hydrolienne prend la mer
Forces houlomotrices (Limpet):
Wavepower.ek: L'énergie des vagues
Technologie Nemos:
nemos.org: Technologie Nemos (en anglais / allemand)
L'énergie osmotique:
Youtube: Christophe Boldic; L'énergie osmotique expliquée
L'énergie de l'eau potable:
L'office fédérale de l'énergie OFEN: Les principales centrales hydrauliques de Suisse
M6 Info: Les avantages des micros-centrales hydroélectriques