Energetik - ostwald.bbaw.deostwald.bbaw.de/dateien/Energetik.pdf · Fratzscher 6 Faszination...

Fratzscher 1

OstwaldsymposiumBerlin, 26./27. November 2004

Technische Energetik

Fratzscher 2

Gliederung

•Faszination Energie

•Naturwissenschaftliche Grundlagen der Ostwaldschen

Energetik

•Entwicklung der Exergie und der Wärmewirtschaft

•Die Umgebung

•Verallgemeinerungen

Fratzscher 3

Faszination Energie - Bilder

Fratzscher 4

Faszination Energie – Musik,LiteraturMusikHector Berlioz: Gesang der Eisenbahnen1846 Eröffnung der Strecke Lille – ParisArthur Honegger: Mouvement symphonique

1923 Pacific 231

Science Fiction LiteraturStanislaus Lem: Sterntagebücher 1978

Ausnutzung kindlicher EnergieGerhard Branstner: Vom Himmel hoch 1982

Entlaufenes perpetuum mobile

Fratzscher 5

Faszination Energie - Geschichte

Fratzscher 6

Faszination Energie - Philosophie

Karl Marx Das Kapital

Friedrich Engels Dialektik der Natur

Henry Adams Soziale Energie

Wilhelm Ostwald Die Energie und ihre Wandlungen

Antrittsvorlesung, Leipzig 1887

Fratzscher 7

– Grundlagen der EnergetikEnergetischer ImperativVergeude keine Energie, verwerte sie!

Perpetuum mobile II. Artnutzbare EnergieUmgebung

Entwicklung kann erreicht werden in stationär durchströmten offenen Systemendurch Zufuhr von nutzbarer Energie.

Fratzscher 8

Aufgabenstellung

Fratzscher 9

Aurel Stodola

Fratzscher 10

Gouy-Stodola-Gleichung

∆Lv = Tu ∆Sv = Uu = Qu

Nutzbare Arbeit,

Maximale Arbeit

Fratzscher 11

Wärmewirtschaft

Fratzscher 12

Fran Bošnjaković

12.01.1902 – 1.10.1993

Fratzscher 13

Exergie

technische Arbeitsfähigkeit, technisch freie Energie availibility l‘energie utilisable работоспособностъ

W = E + A

Energie = Exergie + Anergie

sThe U∆−∆=∆

vUtU sTewdq

TTT

∆+∆=+−

∫ 12

2

1

Definitionsgleichung

Exergiebilanz

Fratzscher 14

Publikationsprofil

Fratzscher 15

AnwendungenHeizkraftwerk

Ammoniakanlage

Fratzscher 16

Energie und Umgebung

Erde

TS=5000 K

ES=1000 W/m2

TH=3 K

EH=150 W/m2

TU=300 K

TU=3 K

EE=450 W/m2

Fratzscher 17

Wahl des Umgebungszustandes

kybernetisch - wesentlich

technisch - Ein-, Austrittszustand

thermodynamisch - Gleichgewicht

natürliche Umgebung – gehemmtes Gleichgewicht

Fratzscher 18

Stoffliche Umgebung

Fratzscher 19

Thermoökonomische Modellierung

( )vv EfK ∆≈ ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛∆

≈v

f EfK 1

Fratzscher 20

Exergetik(nach Wall)

Fratzscher 21

ECOS-Konferenzen