Kältetechnik, techn. Disziplin, die sich mit der Erzeugung und Anwendung tiefer Temperaturen befasst. Ein Spezialgebiet der K. ist die Klimatechnik. Die Verfahren der Kälteerzeugung beruhen entweder auf der Anwendung von Kältemischungen oder auf der Verwendung von Kältemaschinen; letztere beruhen im Wesentl. auf der Anwendung thermodynam. Kreisprozesse und verschiedener anderer physikal. Effekte (Peltier-Effekt, Joule-Thomson-Effekt u.a. Bei der Kompressionskältemaschine z.B. Haushaltskühlschrank) befindet sich das siedende Kältemittel in einem Verdampfer, wo es dem zu kühlenden Stoff Wärme entzieht. Der freigesetzte Dampf wird von einem Kompressor komprimiert. Der nun stark überhitzte Dampf gelangt in den Kondensator, wo zunächst die Überhitzungswärme und dann die Kondensationswärme abgeführt werden; das Kältemittel wird flüssig. Das flüssige Kältemittel wird nun durch einen Drosselvorgang wieder entspannt, womit der Kreislauf geschlossen ist. Bei der Absorptionskältemaschine (Absorber) nimmt das verdampfende Kältemittel Wärme auf und wird bei der anschließenden Absorption durch eine Flüssigkeit wieder verflüssigt und gibt dabei die aus dem Kühlgut aufgenommene Wärme als Kondensationswärme ab. Beim Kaltgasprozess bleibt das Kältemittel trotz der sehr tiefen Temperaturen stets gasförmig. Als Kältemittel werden Wasserstoff, Helium, Luft u.a. verwendet. |
Kapazität, Physik und Elektrotechnik (elektr. K.) insbes. bei Kondensatoren ein Maß für die elektr. Ladung, die bei einer vorgegebenen Spannung gespeichert wird. Einheit der K. ist das Farad, Einheitenzeichen F (1 F = 1 C/1 V). |
Katalytische Verbrennung, dieser Vorgang ist auch als "kalte" Verbrennung bekannt. Man spricht deshalb besser von einer katalytischen Oxidation. Sie läuft mit Hilfe eines Katalysators weit unter der üblichen Temperatur ab. Dadurch werden die NOx-Emissionen so stark verringert, daß sie sich kaum noch nachweisen lassen. Die Markteinführung dieser Technologie wird derzeit von verschiedenen Herstellern vorbereitet. |
Kälte, aus Erdgas, es gibt zwei Verfahren, Kälte zu erzeugen: durch Kompression oder durch Absorption. Bei tiefer Temperatur und niedrigem Druck verdampft ein Kältemittel. Dabei nimmt es Wärme auf und erzeugt so den gewünschten Kühleffekt. In beiden Fällen kann Erdgas als Antriebsenergie (Primärenergie) eingesetzt werden. |
Katalysator, Katalysatoren können z.B. durch Platinbeschichtung chemische Reaktionen in Gang bringen oder beschleunigen. Dabei nehmen sie selbst an der Reaktion nicht teil, verbrauchen oder verändern sich also nicht. |
Kilowattstunde, Einheit der Energie, v.a. in der Elektrotechnik, Einheitenzeichen kWh; 1kWh=3,6·106 Ws (Wattsekunden)=3,6 MJ (Megajoule). Der Verbrauch elektr. Energie wird in kWh angegeben. |
Kírchhoff, Gustav Robert * Königsberg 12.3. 1824, † Berlin 17.10. 1887, dt. Physiker. Stellte die kirchhoffschen Regeln auf zur Berechnung der Strom- und Spannungsverhältnisse in elektr. Leitersystemen; zus. mit R.Bunsen entwickelte er die Spektralanalyse. K. gab eine Erklärung der fraunhoferschen Linien im Sonnenspektrum; auch Theorie der Lichtbeugung. |
Kohlenmonoxid, (Kohlenoxid) CO, sehr giftiges, geruchloses Gas, das bei der unvollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien z.B. Motorauspuffgase entsteht; wird für chem. Synthesen und als Heizgas verwendet. |
Kokereigas, Kokereigas fällt als Nebenprodukt bei der Koksherstellung an. Dieses Gas führte zu dem Aufbau einer Ferngasversorgung. Heute spielt Kokereigas praktisch keine Rolle mehr. |
Kompakt-Leuchtstofflampen (Energiesparlampe), Kompakt-Leuchtstofflampen werden häufig auch als Energiesparlampen bezeichnet. Normale Glühlampen haben eine durchschnittliche Lebensdauer von 1000 Stunden, Leuchtstofflampen und Kompaktleuchtstofflampen erreichen 12000 bzw. 8000 Stunden Betriebsdauer. Mit konventionellen Vorschaltgeräten ist die Lebensdauer von der Schalthäufigkeit abhängig. Sie reduziert sich bei einer Kompaktleuchtstofflampe auf etwa 5000 Betriebsstunden, wenn diese jeweils nach einer Stunde ausgeschaltet wird. Mit elektronischen Vorschaltgeräten, die zunehmend Verbreitung finden, hat die Schalthäufigkeit keinen Einfluß mehr auf die Lebensdauer der Lampe. |
Konzessionsabgabe, gesetzlich festgelegte Abgabe, die an die Gemeinde zu bezahlen ist, in der Sie leben, dafür daß Ihre Gemeinde dem örtlichen Energieversorger das Recht zur Verlegung von elektrischen Versorgungsleitungen in ihren Straßen, Wegen und Plätzen überläßt. ( je nach Größe der Gemeinde zwischen 2,6 und 4,69 Pf/kWh). |
Kraft-Wärme-Kopplung, (KWK), Bez. für die Kombination von Elektrizitätserzeugung und Nutzung der dabei entstehenden Abwärme, v.a. als Fernwärme zu Heizzwecken (Fernheizung). Schwierigkeiten bei der prakt. Realisierung sind u.a. die Tatsache, dass Strom- und Wärmebedarf nicht zur gleichen Zeit in gleichem Maße bestehen und die Fernwärmeversorgung nur in einem bestimmten Umkreis um das Kraftwerk wirtschaftl. sein kann (in Ballungsgebieten rund 30 km). |
KWh, Einheitenzeichen für Kilowattstunde; Einheit der Energie, der den Verbrauch von Strom angibt. Benutzen sie z. B. ein elektrisches Gerät mit 1000 Watt (1 kW) Leistung eine Stunde (1h) lang, verbrauchen Sie 1 kWh. |
Kraftwerke, (Elektrizitätswerke) Anlagen zur Erzeugung elektr. Energie. Bei Dampfkraftwerken wird durch Verbrennen von Stein-, Braunkohle, Öl bzw. Gas Wasser verdampft. Der Dampf treibt den Turbosatz (Turbine und Generator) an. Im Kondensator wird der Abdampf durch Kühlen kondensiert (Kondensationskraftwerk). Bei Heizkraftwerken wird der Abdampf für industriellen Wärmebedarf bzw. zur Fernheizung genutzt. Bei Kernkraftwerken tritt an die Stelle des Kessels im Dampfkraftwerk der Kernreaktor. Gasturbinenkraftwerke werden mit den aus der Brennkammer strömenden Verbrennungsgasen von leichtem Heizöl, Erd- bzw. Raffineriegas betrieben. Bes. hohe Wirkungsgrade werden in Kombikraftwerken erzielt, in denen der Gasturbinenprozess mit einem Dampfturbinenprozess gekoppelt wird. Wasserkraftwerk: Bei Lauf[wasser]kraftwerken wird aufgestautes Flusswasser unmittelbar genutzt. Bei Speicherkraftwerken entnimmt man das Wasser aus einem hoch gelegenen natürl. oder künstl. See mit Talsperre. Ist der Wasserzufluss zu gering, baut man Pumpspeicherwerke: Mit Nachtstrom wird Wasser in das Speicherbecken gepumpt. Bei Gezeitenkraftwerken wird eine Bucht mit Tidenhub von mindestens 3m durch einen Damm vom Meer abgetrennt, sodass bei Ebbe und Flut das jeweils aus- und einströmende Wasser Turbinen antreibt. Bei Windkraftwerken nutzt man die Windenergie, meist durch in Windkraftparks angeordnete Rotoranlagen. Bei Sonnenkraftwerken gewinnt man elektr. Energie entweder durch direkte Umwandlung der Sonnenenergie in Solarzellen oder indem man in einem Sonnenofen Dampf zum Antrieb eines Generators erzeugt. Bei Solarturmkraftwerken steht in einem Feld von Hohlspiegeln ein Turm, auf dessen Spitze ein ortsfester Strahlungsempfänger (Receiver) installiert ist. Die eingestrahlte Sonnenenergie wird im Receiver gesammelt, wobei Arbeitstemperaturen bis zu 530ºC möglich sind. Alle Spiegel des Feldes werden der Sonne computergesteuert nachgeführt (Heliostate). Als Wärmeträgermedien werden neben Wasser v.a. Flüssigmetalle und Salzschmelzen verwendet, wobei die Stromerzeugung durch einen über einen Dampferzeuger angekoppelten zweiten Kreislauf erfolgt. Bei Solarfarmkraftwerken wird das Wärmeträgermedium (meist spezielles Öl oder Wasser) in hintereinander geschalteten Sonnenkollektoren aufgeheizt. Die Sonnenkollektoren werden dem Sonnenstand ebenfalls computergesteuert nachgeführt. Die Betriebstemperatur in Solarfarmkraftwerken beträgt zw. 300 und 400ºC. In speziellen Sonnenkraftanlagen wird Sonnenenergie bzw. die daraus gewonnene Wärmeenergie benutzt, um damit chem. Prozesse, Metallschmelzprozesse, Meerwasserentsalzung u.a. durchzuführen.
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Ladung, Physik (elektr. L.) die auf einem Körper befindl. positive oder negative Elektrizitäts- oder Ladungsmenge. L. gleichen Vorzeichens stoßen sich ab, solche verschiedenen Vorzeichens ziehen sich an. L. ist stets an einen materiellen Träger (Ladungsträger) gebunden. Jede vorkommende L. ist ein ganzzahliges Vielfaches der Elementarladung. Mit elektr. L. ist stets ein elektrostat. Feld verknüpft. Bewegte L. stellen einen elektr. Strom dar. SI-Einheit für die L. ist das Coulomb. |
Latente Wärme, diejenige Wärmemenge, die erforderlich ist, um einen Körper ohne Temperaturerhöhung aus dem festen in den flüssigen (Schmelzwärme) oder aus dem flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand (Verdampfungswärme) überzuführen. |
LED, [Abk. für engl. light emitting diode ›Licht emittierende Diode‹] svw. Leuchtdiode (Lumineszenzdiode). |
Leitfähigkeit, (spezifische elektr. L., Konduktivität) Kehrwert des spezif. elektr. Widerstandes, material- und temperaturabhängige Eigenschaft eines elektr. Leiters. Mit der L. steigt der bei einer vorgegebenen Spannung fließende Strom. |
Leitungsdruck, (Mit welchem Druck strömt das Erdgas durch die Leitung?) Niederdruckleitungen: bis 50 mbar, Mitteldruckleitungen: von 50 mbar bis 1 bar, Hochdruckleitungen: über 1 bar. |
Leuchtröhre, röhrenförmige Niederdruck-Gasentladungslampe mit unbeheizten Elektroden (im Ggs. Zur Leuchtstofflampen); Lichtfarbe je nach Gasfüllung (Neon rotes Licht, Neon mit Quecksilber blaues Licht). |
Leuchtstoffe, (Leuchtfarben) Stoffe, die absorbierte Strahlung als sichtbares Licht abstrahlen (Lumineszenz). Nichtnachleuchtende L. (fluoreszierende L.) werden z.B. in Fernsehbildschirmen, nachleuchtende L. (phosphoreszierende L.) zur Markierung von Lichtschaltern verwendet. Selbstleuchtende L. werden durch zugefügte radioaktive Stoffe zum Leuchten angeregt (Radium in Zinksulfid für Leuchtzifferblätter). Optische Aufheller sind organ. L., die ultraviolettes Licht absorbieren und als sichtbares blaues Licht abstrahlen; vielfach in Waschmitteln enthalten. Leuchtstofflampen Edelgas und Quecksilberdampf enthaltende, röhrenförmige Gasentladungslampen mit Leuchtstoffinnenbeschichtung, die die bei der Quecksilber-Niederdruckentladung erzeugte UV-Strahlung in sichtbares Licht umwandelt. Die Lichtausbeute der L. beträgt etwa das Dreifache, die Lebensdauer etwa das 7,5fache einer Glühlampe. |
Lichttechnik, auf den Grundlagen der physikal. und der physiolog. Optik aufbauendes Teilgebiet der Technik, das sich mit der Lichtmessung und -bewertung, den Methoden der Lichterzeugung und der Beleuchtung befasst. |
LNG (Liquified Natural Gas), ist verflüssigtes Erdgas. LNG entsteht durch die Tiefkühlung von Erdgas auf -162°C. Dabei reduziert sich das Volumen auf rund 1/600 des Ausgangsvolumens. Lokal wirkende Schadstoffe Diese Schadstoffe können sich direkt am Ort der Entstehung auf Menschen, Tiere, Pflanzen, Sachgüter, Gebäude u.ä. schädlich auswirken. |
Luft, für die Verbrennung Jede Verbrennung erfordert Sauerstoff, der in der Umgebungsluft enthalten ist. Deshalb muß auch bei der Verbrennung von allen fossilen Brennstoffen, z.B. Erdgas, ausreichend Luft zugeführt werden. Allerdings brauchen verschiedene Brennstoffe zur vollständigen Verbrennung unterschiedliche Luftmengen. In der Praxis werden bei der Verbrennung von 1 m3 Erdgas 11 m3 Luft benötigt. |
Luftverschmutzung, Anreicherung der Luft mit festen, flüssigen und gasförmigen Fremdstoffen, die die natürl. Zusammensetzung der Luft verändern. Die Quellen der L. sind neben natürl. Vorgänge (biolog. Abbauprozesse, Vulkanausbrüche) die durch den Menschen verursachten Verunreinigungen, u.a. Verbrennungsprozesse in Heizungen und Kraftwerken, Kfz-, Industrieabgase, Kernwaffenversuche. Als Luftschadstoffe spielen Stäube (Flugasche, Ruß usw.), Schwefeloxide, Stickstoffoxide, Ammoniak, Kohlenoxide, Kohlenwasserstoffe, Aldehyde und Ketone die Hauptrolle; daneben können örtl. Fluorverbindungen, Chlor und Schwermetalle und Ozon auftreten. Ausbreitung und Verdünnung der Emissionen in der Atmosphäre werden von meteorolog. Bedingungen (Windstärke und -richtung, Luftfeuchtigkeit, Thermik, Luftschichtung), von der Vertikalentfernung der Emissionsquelle zum Erdboden (Schornsteinhöhe), von der Geländeform sowie (bei Stäuben und Aerosolen) von der Teilchengröße bestimmt. Neben akuten physiolog. Auswirkungen (Geruchsbelästigung, Reizung der Atemwege, Krebs erzeugende Wirkung) spielt bei Lebewesen auch die Aufnahme von Schadstoffen über die Nahrungskette eine wichtige Rolle. Flora und niedere Fauna können durch Immissionen direkt oder durch wässrige Lösungsprodukte erheblich geschädigt werden. Der als ›saurer Regen‹ bezeichnete Niederschlag beeinträchtigt Grundwasser und Boden. Bes. die wässrigen Reaktionsprodukte des Schwefeloxids führen zur Erosion von Bauwerken und zur Korrosion von Metallen. Globale Probleme werfen der Anstieg des Kohlendioxidgehalts der Atmosphäre und die damit verbundene Erwärmung (›Treibhauseffekt‹) und die u. a. durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe bedingte Abnahme der Ozonschicht auf. Luftreinhaltung. |
Lux, [lat. ›Licht‹] SI-Einheit der Beleuchtungsstärke, Einheitenzeichen lx.
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