Der durchschnittliche "Verbrauch" an elektrischer Energie in der BRD pro Jahr und Person beträgt ca. 6528kWh.
a)Berechne, wie viel elektrische Leistung ein Bürger der BRD im Jahresmittel abruft.
b)Ein Schwerarbeiter kann eine Dauerleistung von 150W aufbringen. Wie viele Schwerarbeiter müsste man beschäftigen, damit diese per Hand im 8-Stunden-Betrieb so viel elektrische Leistung erzeugen können (Wirkungsgrad eines Generators ca. 90%), dass der bei Teilaufgabe a) berechnete Bedarf an elektrischer Leistung abgedeckt wird?
a)Der durchschnittliche "Verbrauch" an elektrischer Energie in der BRD pro Jahr und Person ist ca. 6528kWh. Hieraus errechnet sich die folgende Durchschnittsleistung: \[ P_{el}=\frac{W_{el}}{t} \Rightarrow P_{el}=\frac{6528}{1,0} \frac{\rm{kWh}}{\rm{a}} \Rightarrow P_{el}=\frac{6528\cdot10^3}{1,0\cdot365\cdot24} \frac{\rm{Wh}}{\rm{h}} \approx 750 \rm{W} \]
b)Berechnung der aufzubringenden mechanischen Leistung unter Berücksichtigung des Wirkungsgrads eines Generators: \[\eta = \frac {P_{el}}{P_{mech}} \Rightarrow P_{mech}=\frac{P_{el}}{\eta} \Rightarrow P_{mech}=\frac {750}{0,90} \rm{W} \approx 830 \rm{W} \]Um diese Leistung aufzubringen, braucht man etwa 6 Schwerarbeiter: \[ N=\frac {830}{150} \approx 6\] Unter Berücksichtigung, dass ein Schwerarbeiter nur etwa 8 Stunden am Stück arbeiten kann, braucht man für die Abdeckung der elektrischen Leistung eines Bundesbürgers etwa 18Schwerarbeiter.
