книги / Energiewirtschaft Stromerzeugung und Energieverbrauch.-1

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Т.С. Серова, Ю.Ю. Червенко, Ю.А. Карпова

ENERGIEWIRTSCHAFT:

STROMERZEUGUNG UND ENERGIEVERBRAUCH

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия по дисциплинам «Иностранный язык», «Письменный перевод

синостранного языка», «Письмо и чтение

вписьменном переводе»

2-е издание, стереотипное

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2020

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УДК 811.112.2`253(075.8) ББК Ш.143.24-923.8

С28

Рецензенты:

д-р пед. наук, профессор Н.Н. Сергеева (Уральский государственный педагогический университет);

канд. пед. наук, доцент М.П. Коваленко (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Серова, Т.С.

С28 Energiewirtschaft: Stromerzeugung und Energieverbrauch : учеб. пособиепо дисциплинам «Иностранный язык», «Письменный перевод», «Письмо и чтение вписьменномпереводе» / Т.С. Серова, Ю.Ю. Червенко, Ю.А. Карпова. – 2-е изд., стереотип. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2020. – 73 с.

ISBN 978-5-398-02444-9

Предлагаются тематически обусловленные макротексты и макрогипертексты, структуры, модели и графы их предметно-тематического содержания. Даны комплексы речевых упражнений по формированию различных групп навыков и умений тематически направленного референтного чтения во взаимосвязи с информативным чтением, письмом и говорением по проблеме развития энергетики.

Предназначено для обучения иностранному языку студентов бакалавриата и магистратуры в техническом вузе, а также студентов – будущих переводчиков.

УДК 811.112.2`253(075.8) ББК Ш.143.24-923.8

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ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Немецкий язык» для бакалавров и магистрантов, обучающихся на электротехническом факультете. Целью данного пособия является формирование навыков и умений тематически направленного референтного чтения на иностранном языке во взаимосвязи с информативным чтением, письмом и говорением.

Основными средствами языка, выражающими тематическое содержание, на которое направлено референтное чтение, являются ключевые слова-референты трех типов: 1) глобальные (ГКС) общие по теме макротекста; 2) ведущие (ВКС) основные по подтеме группы (корпуса) текстов; 3) локальные (ЛКС) частные по отдельным текстам или их фрагментам. Все ключевые слова объединяют в систему: а) текстовые материалы; б) четыре группы средств выражения тематики; в) типы речевых навыков и умений референтного чтения. Ключевые слова, являющиеся терминами конкретной области знания, структурируются и объединяются в систему связей посредством презентации их в виде структур, моделей, графов и референциальных матриц.

Дидактический отбор комплекса макротекстов и гипертекстов осуществлялся на основе общих и специфических принципов: 1) обусловленности тематическим содержанием; 2) соответствия ГКС, ВКС и ЛКС тематическому содержанию всех речевых единиц комплекса текстов; 3) референциальной тождественностиматрицтекстов; 4) типологическойобусловленностиречевыхединиц в структуре макротекстов; 5) функциональной направленности всех текстов; 6) тематической новизны текстов относительно полноты и глубины развития темы.

Учебные макротексты, объединенные одной темой, как объект референтного чтения по ключевым словам, осуществляемого с большой скоростью, характеризуются большим объёмом и включают несколько типов речевых единиц: абзац, фрагмент, микротекст, текст, группу текстов и комплекс фрагментов или микротекстов.

Формирование речевых навыков тематически направленного референтного чтения осуществляется посредством разработанного комплекса упражнений, адекватного предложенной типологии этих навыков, в который включены четыретипа: 1) лексическиеупражнения; 2) структурно-тематическиеупражнения; 3) композиционные; 4) неязыковыезнаково-лексическиеупражнения. Специальным образом организованное упражнение каждого типа является единицей обучения референтному чтению, в которой текст как речевая единица является основным компонентом и объектом чтения.

Разработан комплекс упражнений по формированию умений трех видов референтного чтения, в основу деления на типы которого положены создаваемые

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продукты как реализованные цели-результаты. Ориентировочно-референтное чтение включает умения с целью создать: 1) библиографическую карточку; 2) библиографический список; 3) библиографический обзор; 4) линейную референциальную матрицу; 5) вертикальную референциальную матрицу; 6) лексико-те- матическую сетку (ЛТС). Поисково-референтное чтение предполагает умения создать: 1) информационно-ресурсный сайт (папку); 2) тематический лексикон; 3) тематический микрогипертекст; 4) тематическую группу ключевых слов; 5) фрагменты с фактами, данными. Обобщающе-референтное чтение включает умения: 1) построить глобальные, ведущие и локальные структуры предметнотематического содержания (СПТС); 2) написать аннотацию; 3) сделать аннотационный обзор макротекста; 4) выполнить аннотационный перевод; 5) создать лексико-тематическую модель (ЛТМ) текста; 6) построить лексико-тематиче- ский граф текста.

Данное пособие можно использовать и на занятиях студентов лингвистических специальностей, будущих переводчиков с целью формирования навыков и уменийчтениятематическинаправленныхтекстов, длявыполненияфрагментарного, аннотационного переводов, полного письменного перевода.

ENERGIEVERSORGUNG: STROMERZEUGUNG

UND ENERGIEVERBRAUCH

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Stromerzeugung: Kraftwerke und Energiemaschinen (рис. 1)

Рис. 1. Структура подтемы «Energieerzeugung»

Teil 1

ENERGIEERZEUGUNG

1.1. Учебный макротекст

Text 1

Primärenergie und Sekundärenergie

1.Die Primärenergie umfasst die Energieformen, die von der Natur zur Verfügung gestellt werden. Dazu gehören die fossilen Energieträger, wie Kohle, Erdgas und Erdöl, die durch Verbrennung in die genutzte Energieform umgewandelt werden. Im Gegensatz zu den endlichen fossilen Energiequellen erneuern sich regenerative Energieformen, die ebenfalls zur Primärenergie gehören, immer wieder. Sonnenenergie, Windenergie, Biomasse, Erdwärme und die verschiedenen Vorkommensarten der Wasserkraft (Gezeiten, Wellen, Meeresströmung, Stausee) machen die regenerativen Energieformen aus. Auch die durch Kernspaltung oder Kernfusion gewonnene Kernenergie wird zu den Primärenergien gezählt.

2.Die Nutzenergieerzeugung aus Primärenergiequellen erfolgt je nach Energiequelle u.a. in Kohlekraftwerken, Wellenkraftwerken, Solaranlagen, Windkraftkraftanlagen, Stauanlagen oder Kernreaktoren. Beim Umwandlungsprozess von der Primärenergie in

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Elektrizität tritt Wärme als Verlustenergie auf. Der Wirkungsgrad eines Kraftwerks, also das Verhältnis zwischen Verlustund Endenergie, hängt von der Primärenergieart und dem eingesetzten technischen Verfahren ab. Die Politik versucht mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) den Verbrauch an Primärenergie durch Förderung von Gebäudedämmung und technischen Verfahren, die auf eine Ressourcen schonende Nutzung regenerativer Energien setzen, zu mindern. Aus volkswirtschaftlicher Sicht besteht das Ziel darin, die Importquote von Primärenergie zu senken.

Mit Sekundärenergie werden die Energieformen bezeichnet, die als Folge der Umwandlungsprozesse von Primärenergien vorliegen.

3.Diese umfassen die Endenergie und die Verlustenergie. Sekundärenergie liegt als Elektrizität, als Wärme oder als Treibstoff vor. Als Endenergie wird in einem Umwandlungsprozess meist Elektrizität angestrebt, die den Haushalten und der Industrie über das Stromnetz als Nutzenergieträger zur Verfügung gestellt wird. Auch Wärmeenergie ist eine nutzbare Endenergie, die zur Aufbereitung von Brauchwasser oder zum Heizen eingesetzt wird. Unter Verlustenergie wird vor allem Wärmeenergie verstanden, die bei der Produktion von Elektrizität aus primären Energien anfällt, und an die Umgebung abgegeben wird. Technologisch fortgeschrittene Kraftwerke können auch die Verlustenergie energetisch sinnvoll einsetzen.

4.Im Gegensatz zu leitungsgebundener Sekundärenergie wie Strom und Fernwärme liegen Briketts, Benzin, Koks, Diesel, Heizöl und Wasserstoff als Veredelungsprodukte vor, die ebenfalls aus Primärenergie entstanden sind und beim Verbraucher gespeichert werden können. In Deutschland liegt der Pro-Kopf-Verbrauch an Sekundärenergie bei 50.000 kWh.

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Energieerzeugung

1.Erdgas, Erdöl, Steinund Braunkohle, Uranerze, Wasser, Sonne, Wind und andere Energiequellen werden zur Stromerzeugung eingesetzt. Durch rationelle Energienutzung und den Ersatz von Energieträgern hat der Verbrauch des Erdöls bedeutend abgenommen.

2.Im Sinne einer rationellen Energienutzung und des Umweltschutzes gewinnt die Kopplung von Kraft-Strom und Wärmeerzeugung, die sogenannte Kraft-Wärme- Kopplung KWK, zunehmend an Bedeutung. Hier wird die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme in Fernwärmenetze eingespeist. Bei der reinen Stromerzeugung kann die Primärenergie zu nur knapp 40% und bei der reinen Wärmeerzeugung durchschnittlich nur zu 60% genutzt werden. Bei der Kraft-Wärme-Kopplung kann der Gesamtwirkungsgrad bis auf 90% erhöht werden. Die Kraft-Wärme-Kopplung ist für die Umwelt günstig, denn die CO2-Emissionen je erzeugter Stromeinheit von KWKAnlagen sind nicht hoch.

3.Von den regenerativen Energiequellen wird nur die Wasserkraft in nennenswertem Umfang genutzt. Beachtliche Fortschritte kann man bei der Windenergienutzung verzeichnen, allerdings nur auf lokaler Ebene.

In Gebieten mit hoher Sonneneinstrahlung werden Kraftwerken zur Gewinnung von Wärme errichtet, die meist in Form von Dampf zu Stromerzeugung in Turbinen geleitet wird. Außer diesen thermischen Solarkraftwerken gibt es auch solche, die

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direkt elektrischen Strom liefern. Solarkraftwerke müssen genügend Sonnenenergie einfangen, deshalb nehmen sie große Flächen. http://www.studfiles.ru/preview/ 4411321/page:8/

Text 3

Kraft-Wärme-Kopplung

1.Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist ein Verfahren, das von vielen Kraftwerken angewendet wird, bei denen Brennstoff in elektrische oder mechanische Energie umgewandelt wird.

Kennzeichnend für die Kraft-Wärme-Kopplung ist der hohe Nutzungsgrad, der bis zu 90% erreichen kann. Kraftwerke, die mit der KWK arbeiten, nutzen die bei der Stromproduktion anfallende Wärmeenergie für Heizzwecke oder als Prozesswärme, so dass sie nicht als Abwärme ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird. In einer KWKAnlage werden also immer zwei Energieformen produziert mit dem Ziel, die Umwelt durch Einsparung von Primärenergie zu schonen.

2.Eine Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage kann sowohl mit fossilen (Braunkohle, Erdgas) als auch mit regenerativen Rohstoffen (Bioethanol, Pellets), aber auch mit Kernenergie betrieben werden. KWK-Anlagen können auf unterschiedlichste Bedarfssituationen ausgelegt sein. Mini-KWK-Anlagen für den Einsatz in Einfamilienhäusern stehen Groß-KWK-Anlagen gegenüber, die in der Lage sind, bis zu 700 Megawatt Strom zu produzieren. Die technische Ausführung einer KWK-Anlage hängt vorrangig vom verwendeten Rohstoff ab. Neben Gasturbinenund Brennstoffzellen-KWK-Anla- gen werden auch Anlagen betrieben, die mit Verbrennungsmotoren oder Dampfturbinen arbeiten.

Die Politik fördert die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung mit dem KWK-Gesetz.

Text 4

Elektrische Energie

1.Elektrische Energie liegt in elektrischen Ladungen, also freien Elektronen o- der Ionen, oder in magnetischen Feldern vor.

Sie stellt die Fähigkeit dar, durch Elektrizität physikalische Arbeit zu leisten und kann in andere Energieformen umgewandelt werden. Elektrische Energie wird in Wattsekunden (Ws) bzw. Joule (J) gemessen. In der energietechnischen Industrie und beim Verbrauch der Elektrizität in den Haushalten hat sich die Einheit Kilowattstunden (kWh) durchgesetzt.

2.Die Industriegesellschaften sind in besonderem Maße auf die elektrische Energie angewiesen. Da sie relativ einfach aus anderen Energieformen zu erzeugen ist und sich leicht transportieren lässt, gilt sie als hochwertige Energieform. Allerdings wird bei der Erzeugung elektrischer Energie aus anderen Energieformen nur ein relativ niedriger Wirkungsgrad erzielt. Darüber hinaus kann sie nur in kleinen Mengen gespeichert werden.

3.Elektrische Energie wird durch Umwandlung thermischer, chemischer o- der mechanischer Primärenergie erzeugt. Dabei werden Verfahren angewendet, die auf verschiedene Rohstoffe zurückgreifen und unterschiedliche Wirkungsgrade

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aufweisen. In Wärmekraftwerken werden fossile Brennstoffe (Braunkohle) zur Erzeugung von Dampf hohen Druckes verwendet, der Turbinen antreibt. Die mechanische Energie der Turbinen wird in einem Generator in elektrische Energie umgewandelt. In Kernkraftwerken wird die Temperatur zur Dampferzeugung statt fossiler Brennstoffe durch Kernspaltung erzeugt. In Dieselkraftwerken treibt Dieselbrennstoff den Strom erzeugenden Generator an. Bei Sonnenkraftwerken kann die benötigte Energie durch das Spiegelsystem besser konzentriert und ein höherer Wirkungsgrad erreicht werden. Auch in Wasser- und Windkraftwerken wird beim Antrieb des Generators keine Verlustenergie durch Wärme erzeugt. Biogaskraftwerke und Solarzellen werden zur Erzeugung elektrischer Energie auf lokaler Ebene eingesetzt.

Text 5

Kraftwerke: Energiewirtschaftsbetriebe zur Stromerzeugung

Das Kraftwerk

Ein Kraftwerk (veraltete Bezeichnung: Elektrizitätswerk, heute auch Strom-er- zeugungsanlage) ist eine technische Anlage zur Stromerzeugung und stellt in manchen Fällen zusätzlich thermische Energie bereit. Bei einem Kraftwerk wird meist mechanische Energie mittels Generatoren in elektrische Energie verwandelt, die in der Regel in das Stromnetz eingespeist wird. Die mechanische Energie zum Antrieb der Generatoren stammt ihrerseits aus:

•kinetischer Energie (Wasserund Windkraftwerk) oder

•thermischer Energie (über beispielsweise Dampfturbinen, Gasturbinen oder ORCTurbinen). Die thermische Energie stammt dabei aus:

•Sonnenstrahlungsenergie (Sonnenwärmekraftwerk)

•Geothermischer Energie (Geothermiekraftwerk)

•chemischer Energie (Verbrennung von Kohle (Kohlekraftwerk), Erdöl (Ölkraftwerk), Erdgas (Gaskraftwerk), Biomasse (Biomassekraftwerk), Müll) oder

•Kernenergie (Kernspaltung (Kernkraftwerk), evtl. künftig Kernfusion)

Auch Photovoltaikanlagen werden als Kraftwerke bezeichnet, obwohl sie keine beweglichen Teile enthalten und daher kinetische Energie nicht als Energieform in der Umwandlungskette vorkommt.

Die jeweiligen Primärenergien werden in diesen Energieumwandlungsketten mit unterschiedlichen Wirkungsgraden in elektrische Energie umgewandelt. Alle Methoden stehen miteinander in wirtschaftlicher Konkurrenz und sind politisch teils gewollt und gefördert (erneuerbare Energien: Sonne, Wasser, Wind, Geothermie), oder nicht gewollt und besteuert (Kernspaltung: Brennelementsteuer; Verbrennung: Kohlenstoff- dioxid-Emission).

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Wasserkraftwerke

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1.Wasserkraftwerke werden heute auch an Orten errichtet, die früher als wenig geeignet und uneffektiv galten. Der Betrieb der bestehenden Wasserkraftwerke wird rationalisiert und ihre Effektivität wird erhöht. In Wasserkraftwerken wird, wie es bekannt ist, die kinetische Energie strömenden Wassers mit Hilfe von Wasserturbinen in Elektroenergie umgewandelt. Die erzeugte elektrische Leistung ist abhängig von der Fallhöhe des Wassers sowie von der in der Zeiteinheit durchgesetzten Wassermenge und damit auch von dem je nach Jahreszeit unterschiedlichen Wasserangebot. Nach der Fallhöhe werden Hochdruck-, Mitteldruckund Niederdruckanlagen unterschieden, nach der Art des Wasserflusses Wasserkraftwerke mit natürlichem Zufluss, Pumpspeicherkraftwerke ohne natürlichen Zufluss, sowie Gezeitenkraftwerke.

2.Laufwasserkraftwerke werden in Flusssystemen errichtet. Mehrere aneinandergereihte Kraftwerke eines Flusslaufs bilden eine Kraftwerkskaskade, wie die Kaskaden an Dnepr (6 Werke mit 3780 MW), Wolga, Kama, Angara, Jenissei (12 Werke mit 43600 MW), Ob und Irtysch. Laufwasserkraftwerke arbeiten meist mit kleiner Fallhöhe (3 bis 12 m) – sind also Niederdruckanlagen – und großer Wassermenge (bis zu 10 000 m /s). Als Wasserkraftmaschinen werden vorwiegend Flügelradturbinen eingesetzt. Das z.Z. größte Laufwasserkraftwerk befindet sich bei Krasnojarsk am Jenissei und hat eine Gesamtleistung von 6 000 MW.

3.Speicherkraftwerke sind Hochdruckanlagen, die ihr Wasser aus Stauseen oder

-bis über 1000 m höher gelegenen Speicherbecken beziehen. Talsperrenkraftwerke liegen unmittelbar am luftseitigen Talsperrenfluss. Als Wasserkraftmaschinen werden bei sehr großer Fallhöhe Freistrahlturbinen, für mittlere Fallhöhe (bis etwa 400 m) Francis-Turbinen eingesetzt, wobei der Turbosatz jeweils mit waagerechter oder senkrechter Welle ausgeführt sein kann.

4.Pumpspeicherkraftwerke sind Speicherkraftwerke mit einem oberen und unteren Speicherbecken, wobei das obere meist keinen natürlichen Zulauf hat. Die Maschinensätze bestehen jeweils aus einer Wasserturbine, einem Motorgenerator und einer Pumpe oder aus einer Pumpenturbine und einem Motorgenerator. In lastschwachen Zeiten (nachts und sonntags) wird mit Elektroenergie aus Dampf/ oder Laufwasserkraftwerken, die andersseitig nicht benötigt wird, das Wasser vom Unterbecken durch Druckrohrleitungen in das Oberbecken gepumpt, wobei die Motorgeneratoren als Elektromotoren arbeiten und die Pumpen antreiben. In Zeiten erhöhten Energiebedarfs durchströmt dann das im Oberbecken gespeicherte Wasser die Turbinen, die die Motorgeneratoren antreiben, so dass Strom erzeugt wird. Pumpspeicherkraftwerke werden heute meist mit Pumpenturbinen ausgerüstet, die wechselweise als Pumpen und als Turbinen arbeiten.

Es wäre heute falsch anzunehmen, die Hydroenergetik könnte den Bedarf ausreichend befriedigen, noch falscher wäre es jedoch, die Wasserenergie, die sich ständig erneuert und keine Kosten für Brennstoffförderung und -transport erfordert, nicht weiter effektiv auszunutzen.

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