Energie aus fallendem Wasser gewinnen?
Stellen wir uns vor : wir lassen 1000 Liter Wasser durch ein Rohr 2 Meter fallen und der "Wasserstrahl" treibt eine Turbine an.
- Meinetwegen basteln wir ein solches System "neben" der Dachrinne.
Wie kann man nun berechnen, wieviel Strom daraus gezogen werden kann ?
3 Antworten
mit der formel E = g * m * h kann man ausrechnen, wie viel energie in den 1000 litern wasser aus 2 metern höhe fallend stecken. dabei steht g für die gravitationskonstante von 9,81 Nm/s² m für die masse, hier 1000 kg (1000 l) und h für die Höhe von 2 m.
damit haben wir aber nur die energie, die im wasser steckt.
eine turbine ist nicht in der lage, diese zu 100% in rotationsenergie zu wandeln. genauso wenig wie der generator in der lage ist, die rotationsenergie zu 100% in elektrische energie zu übersetzen.
sagen wir einfach mal, 70% der wasserenergie wird zu rotationsenergie, und noch mal 90% der rotationsenergie zu elektrischer.
kommen wir zurück zum anfang.
9,81 Nm/s² x 1000 kg x 2 m - das ergibt 19.620 Wattsekunden. mal 70% also 0,7 das macht 13734 wattsekunden. das wieder mal 90% sind 12360 wattsekunden. umgerechnet sind das etwa 0,0035 Kilowattstunden.
ein regenwassergenerator würde sich also eher nicht lohnen.
lg, anna
Sehr anschaulich beschrieben, Anna!
Vielleicht ergänzend, weil ich denke, dass die Angabe der Leistung in dem Fall noch anschaulicher wäre (auch, wenn nach der Energie gefragt wurde): bei einem Volumsstrom von etwa 1/4 Liter pro Sekunde (das ist in etwa das, was bei meiner Wasserleitung in der Küche ankommt...) käme man immerhin auf ca. 3,5 W, bei 25 l/s also immerhin 35 W - der 1000 l Regenwassertank wäre dann halt nach 40 Sekunden leer; ein kurzes Vergnügen also.... ;-)
Es existiert dafür sogar ein einfacher Rechner auf folgender Seite:
https://rechneronline.de/wasserkraft/
hier kannst du wahlweise die Energie oder die Leistung berechnen lassen.
E=m*g*h
m=1000 Kg
g=9,81 m/s^2
h:=Höhe in Metern
genau deswegen sollte man vielleicht ein wenig mehr ins deteil gehen...
"Er weiß ja nicht mal, ob er jetzt Strom oder "Energie" meint."
Das glaub ich nicht. Im Grunde beschreibt der FS ein Speicherkraftwerk, - halt im sehr kleinen Stil - das die (potentielle) Energie des Wassers in einem Wassertank (der ist zwar nicht erwähnt, aber ich unterstelle das mal...) in elektrischen Strom "verwandelt". Dazu ist selbstverständlich auch der Wirkungsrad des Systems zu berücksichtigen.
grundlegend schon mal sehr gut. du vergisst leider den wirkungsgrad des wasserrades und des genertors.