книги / Energiewirtschaft Stromerzeugung und Energieverbrauch.-1

Elektrische Maschinen

1. Gibt es einen einfachen Versuch für die Wechselwirkungen von Magnetfeld, Bewegung und Drahtspule, der die Funktion des Stromgenerators des Werner von Siemens erklärt?

Nehmen Sie einen Kompass (der ja einen drehbar gelagerten Magneten enthält, den Rotor, die Nadel eben) und eine Drahtspule, beispielsweise einen Abhörsaugnapf zum Aufzeichnen von Telefongesprächen, eine Spule aus einer LautsprecherFrequenzweiche oder auch schlicht einen um den Finger gewickelten Draht von der Elektroinstallation und schließen Sie an diese Spule eine Mignonbatterie mit 1,5 Volt an. Platzieren Sie die Spule direkt neben dem Kompass. In dem Moment, wo Sie den Stromkreis mit Spule und Batterie schließen, wird die Nadel des Kompasses in eine Richtung abgelenkt. Unter Idealbedingungen bei diesem Versuch wird die Nadel mehrere Umdrehungen machen und dann in einer Richtung kleben bleiben. Daraus sieht man: Der Strom in der Spule erzeugt eine Kraft auf die Magnetnadel (den Rotor). Das elektromagnetische Feld wirkt in der gewünschten Weise aber nur so lange, wie es sich ändert. Im statischen Zustand bewegt sich nichts mehr. (S.149)

2. Wer baute den ersten richtigen Motor?

Etienne Lenoir (1822-1900) erfand den ersten halbwegs sicher funktionierenden Verbrennungsmotor und stellte ihn 1860 der Öffentlichkeit vor. Der Motor war ähnlich aufgebaut wie eine Dampfmaschine, der Zylinder wurde aber nicht mit Dampf, sondern mit einem brennbaren Gasgemisch gefüllt und dieses anschließend elektrisch gezündet. Die Konstruktion enthielt keine Ventile im heutigen Sinn, sondern Schieber, mit denen Frischgas zuund Abgas herausgelassen wurde. Der wichtigste Unterschied zu den später erfundenen Ottound Dieselmotoren war jedoch die fehlende Komprimierung des Gasgemischs vor dem Zünden. Der Lenoirmotor leistete etwa 4 PS, verbrauchte aber viel Brennstoff, war anfällig und recht laut. Trotzdem baute und verkaufte Lenoir einige hundert Maschinen, da es keine Alternativen gab. (S.150)

3. Wie funktioniert der Dieselmotor?

Mit dem Dieselmotor betrat dann die nächste Verbrennungs-Maschinen-Variante die Bühne. Rudolf Diesel (1858-1913) erarbeitete das Funktionsprinzip erst einmal theoretisch und erhielt 1892 ein Patent darauf, bevor 1897 ein funktionierender Prototyp vorgestellt werden konnte. Im Gegensatz zu den anderen Motortypen wird beim Diesel kein Gas-Luft-Gemisch in den Zylinder geführt, sondern nur Luft. Diese wird beim Kompressionstakt sehr viel höher verdichtet (40-50 At) als beim Benziner und erst bei maximaler Verdichtung spritzt man den Brennstoff in den Zylinder. Die komprimierte Luft erhitzt sich auf so hohe Werte, dass der Brennstoff selbst zündet - also ohne Zündkerze. Durch den Luftüberschuss ist die Verbrennung deutlich besser und der Motor verbraucht weniger. (S.150)

4. Auf welchem Wirkungsprinzip basiert der Elektromotor?

Wenn man zwei Magnete aufeinander zu bewegt, so ziehen sie sich gegenseitig an oder stoßen sich ab - je nachdem, wie herum sie gedreht sind. Baut man den einen

31

Magneten als Elektromagneten (dessen Polarität ja durch eine umgekehrte Stromrichtung auch umgedreht werden kann) drehbar auf einer Achse auf, so kann man dafür sorgen, dass sich die Magnete immer abstoßen - egal wie sie gerade zueinander stehen. Diesen Zusammenhang erkannte schon 1821 der Engländer Faraday, zog daraus aber noch keine weiteren Erkenntnisse. (S.156)

5. Wer erfand den Elektromotor?

Ein deutscher Elektroingenieur namens Moritz Hermann Jakobi kombinierte 1834 den Elektromagneten von Sturgeon mit einem drehbaren Permanentmagneten als Läufer. Durch das umpolbare Magnetfeld des Elektromagneten erhält man eine gleichmäßige Drehbewegung des rotierenden Innenteils. (S.157)

6. Wer baute den ersten Wechselstromgenerator?

Aufbauend auf den Erkenntnissen von Andre Marie Amper baute der Mechaniker Pili in Paris 1832 einen Wechselstromgenerator, bei dem zwei unterschiedlich gepolte Dauermagnete im Kreis an zwei Spulen vorbeigedreht wurden Dabei induzierten die sich bewegenden Feldlinien in die Spulen eine Spannung. Allerdings diente diese Konstruktion nicht zur technischen Erzeugung von elektrischer Energie, sie sollte lediglich das elektromagnetische Prinzip verdeutlichen. (S.162)

7. Wer entdeckte die elektromotorische Kraft?

Mit der elektromotorischen Kraft bezeichnet man die Wechselwirkung einer Kraft zwischen einem Magneten und einem stromdurchflossenen heiter. Der Däne Hans Christian 0rsted entdeckte 1820, dass ein Strom führender Draht eine Magnetnadel ablenkt, also eine Kraft auf die Nadel ausgeübt wird. Der Deutsche Salomo Schweigger wickelte wenig später den Strom führenden Draht tu einer Spule auf und verstärkte damit die Kraftwirkung auf die Nadel. (S.166)

8. Wozu brauchte man schnell laufende Dampfmaschinen?

Normale Dampfmaschinen hatten eine relativ geringe Drehzahl an der Antriebsscheibe; fünfzig Umdrehungen pro Minute waren üblich. Dies war technisch bedingt, da wegen der geforderten hohen Sicherheit dieser Maschinen viel Eisen mit viel Gewicht verbaut wurde. Dies bedeutete aber auch eine große bewegte Masse und die Beschleunigung solcher Massen (beispielsweise beim Dampfkolben im Zylinder) folgt einfach physikalischen Gesetzen und nicht Wunschdenken, trotzdem waren hohe Drehzahlen gefragt, da nach der Erfindung des Dynamos zur Stromerzeugung schnell laufende Antriebsmaschinen gebraucht wurden. Ein erster Versuch in dieser Richtung war der Schnellläufer von Allen und Porter, der auf der Industrieausstellung von 1862 erstmals vorgestellt wurde und der eine Normaldrehzahl von 150 Umdrehungen pro Minute erreichte. (S.169)

9. Wo fuhr die erste elektrische Eisenbahn?

Obwohl in den letzten 40 Jahren schon eine Reihe von Erfindern eine elektrische Lokomotive geplant und gebaut hatte, fehlte es ihnen aber immer an einer geeigneten

32

Energiequelle, um ihre Erfindungen auch wirtschaftlich einsetzen zu können. Als Werner von Siemens 1867 die Dynamomaschine erfand, hatte er das letztere Problem schon gelöst, bevor er sich zehn Jahre später dem ersteren zuwandte und seine eigene elektrische Lokomotive erbaute. Eigentlich war sie für eine Mine bei Cottbus konzipiert, doch nachdem dieser Auftrag gestrichen wurde, verwandelte er die halb fertige Lokomotive in eine Messebahn, die auf der Berliner Gewerbeausstellung am 31.5.1879 drei kleine Waggons mit je sechs Personen an Bord in einem 300-Meter- Rundkurs zog.(S.184)

10. Wann ging der Strom erstmals über Land? ^

Der russische Elektrotechniker Michail O. Doliwo-Dobrowolski realisierte die erste Stromfernleitung, die zwischen Laufen am Neckar und Frankfurt am Main errichtet wurde. Die fast 200 km lange Leitung, die zuerst nur experimentellen Zwecken diente, wurde am einen Ende von Drehstrommotoren gespeist, die die AEG daraufhin in Serie produzieren ließ. (S.190)

11. Was verhalf dem Wechselstrom zum Durchbruch?

Wechselstromgeneratoren konnten in den 70er-Jahren des 19. Jh. wesentlich schneller, billiger und platzsparender hergestellt werden als die teuren und großen Gleichstromanlagen. Den Gleichstrom brauchte man aber, um die Akkumulatoren aufzuladen, die die beste elektronische Energiequelle zu dieser Zeit darstellten. Mit der Erfindung des mechanischen Gleichrichters, der Wechselstrom in Gleichstrom verwandeln konnte, gelang es dem deutschen Physiker Pollak, dem Wechselstrom zum internationalen Durchbruch zu verhelfen. (S.198)

12. Warum setzte sich allgemein das Wechselstromnetz durch?

Zum einen ist der Gleichstromgenerator konstruktiv aufwendiger als der Wechselstromgenerator; er braucht Kohlebürsten und neigt daher zu mehr Störungen. Zum anderen sind Gleichstromverkabelungen in Häusern im Störungsfall (beispielsweise bei Kurzschluss) extrem brandgefährlich, da sich sehr leicht Lichtbögen an der Kurzschlussstelle bilden und durch die hohen Temperaturen die Umgebung entzünden können. Diese Gefahr tritt bei Wechselstromnetzen nur eingeschränkt auf. (S.215)

13. Was haben die Ingenieure Jedlicka und Jacobi gemeinsam?

Beiden Männern wird die Erfindung des Elektromotors von verschiedenen Seiten zugesprochen. Während Moritz Hermann Jacobi aus Petersburg aber unbestritten den ersten gebrauchsfähigen Elektromotor in den Jahren 1834-1838 entwickelte, ist über den Ingenieur namens Jedlicka wesentlich weniger bekannt, abgesehen von der Tatsache, dass er scheinbar schon 1829 einen ersten Elektromotor konzipierte. Das Prinzip, auf dem der Elektromotor bei beiden Männern baut, ist aber weder von Jacobi noch von Jedlicka entdeckt worden. Diese Ehre gehört einem Mann namens Michael Faraday, der vor allem durch den nach ihm benannten Käfig ein Begriff geblieben ist. (S.222)

14. Was war das Wesentliche am Wechselstromgenerator des Werner von Siemens?

33

Werner von Siemens (1816-1895) erkannte im Jahr 1876 den physikalischen Zusammenhang zwischen Magnetfeld, Drahtspule, Bewegung, elektrischem Strom und entwickelte daraus den noch heute gebräuchlichen Stromgenerator. Bei diesem dreht eine Kraft von außen den Rotorteil, der einen Magneten enthält und sich an einer oder mehreren Drahtspulen vorbei bewegt. Dabei induzieren die sich bewegenden Feldlinien des Magneten in die Spulen eine Spannung, und wenn ein Verbraucher angeschlossen ist, fließt Strom. (S.226)

15. Wie lang fuhr das erste Boot mit Elektromotor?

Nachdem er den ersten funktionierenden Elektromotor 1834 gebaut hatte, entwickelte der deutsche Physiker und Ingenieur Moritz Hermann Jakobi vier Jahre später ein wesentlich größeres Gerät, um es als Antrieb für ein mit zwölf Personen gefülltes Motorboot zu verwenden. Angetrieben wurde der Motor von einer elektrischen Batterie mit einem galvanischen Zink-Kupfer-Element, die allerdings so immens teuer war, dass den Elektrobooten zu dieser Zeit keine Zukunft bevorstand. (S.238)

16. Wie wurde der wachsende Energiehunger der Industrie gestillt?

Die technische Entwicklung bis 1914 versuchte, den wachsenden Energiehunger der Industrie zu stillen. Die elektrische Energie breitete sich aus, Kraftwerke und Verteilungsnetze wurden gebaut. Aber auch die Weiterentwicklung von Antrieben war in dieser Zeit eine Herausforderung. Der Benzinmotor war einsatzreif und trieb bereits Fahrzeuge an, aber Dieselmotoren eigneten sich noch nicht zum mobilen Einsatz. Einhergehend mit der Elektrifizierung wurde an der Entwicklung von leistungsstarken Elektromotoren gearbeitet. (S. 241)

17. Gab es 1900 noch Dampfmaschinen?

Noch gegen Ende des 19. Jh. beherrschten Dampfmaschinen die Industrie als wichtigste Antriebskraft. Im Jahr 1900 waren weltweit etwa 2 Mio. Dampfmaschinen - von kleinen Maschinen mit wenigen Kilowatt bis zu Giganten mit 20 MW - in Betrieb. Zusammen erbrachten sie eine Leistung von rund 4400 MW. Dampfmaschinen wurden dann nach und nach durch effizientere Antriebe abgelöst wie Verbrennungsund Elektromotoren. (S.249)

18. Wann erbrachten Turbinen in Kraftwerken mehr Leistung als Dampfmaschinen?

Etwa gegen 1912 erbrachten Turbinen in Kraftwerken mehr Leistung als Dampfmaschinen. Zudem verwendete man immer häufiger Turbogeneratoren anstelle der bis dahin üblichen völlig getrennten Generatoren und Turbinen. Der Turbogenerator ist eine Maschineneinheit, die aus der Turbine, einem Generator und der Erregermaschine besteht. Einer der großen Vorteile dieses Turbogenerators war seine kompakte, Platz sparende Bauweise. (S.258)

19. Wieso verwendete man zunächst den Gleichstrom für den Bahnbetrieb?

34

Ein Hauptproblem bei der Stromversorgung von Bahnen war die Wahl der Betriebsspannung und Stromart. Die als erster verfügbaren Gleichstrommotoren waren für den Bahnbetrieb gut geeignet, der Gleichstrom kann aber nicht transformiert werden, wodurch beim Stromtransport über größere Entfernungen hohe Verluste eintreten. Trotzdem wurden etliche Fernstrecken mit Gleichstrom betrieben, etwa 1916 in Großbritannien oder 1919 in Frankreich und in weiteren Ländern. (S.258)

20. Wann ist man beim Bahnbetrieb auf Einphasen-Wechselstrom übergegangen?

Für den Bahnbetrieb eignet sich wegen des einfachen Aufbaus der Oberleitungen mit nur einem Fahrdraht der EinphasenWechselstrom mit hoher Spannung besonders gut. Anfang des 20. Jh. waren für diese Stromart leistungsfähige Bahnmotoren verfügbar. Eine derartig ausgebaute Strecke richtete man 1906 auf der Strecke MurnauOberammergau ein und führte auf der Strecke DessauBitterfeld ebenfalls Versuche durch. Dabei verwendete man Spannungen von 15 kV oder 25 kV, die in den Lokomotiven mit Transformatoren auf eine für die Motoren geeignete Größe gebracht wurden. (S.262)

21. Wer erfand eine für Flusskraftwerke geeignete Wasserturbine?

Besonders bei Flusskraftwerken benötigt man eine Turbine, die bei geringen Fallhöhen und bei schwankendem Wasserangebot gute Leistungen bringt. Die Francisund die Peltonturbinen sind hier nicht gut geeignet. Dieses Problem löste Viktor Kaplan (1876-1934) mit seiner 1912 fertig gestellten und 1913 patentierten Kaplanturbine, die drehbare Leitund Laufschaufeln hat. Durch diese Verstellmöglichkeiten lässt sich diese Turbine an die unterschiedlichen Betriebsbedingungen anpassen. (S.263)

22. Atomantrieb in Schiffen - was bietet er für Vorteile?

Aus Druckwasserreaktoren gewonnene Kernenergie verspricht, auf relativ kleinem Raum ein nahezu unerschöpfliches Energiepotenzial zu bieten. Mit Kernenergie angetriebene Schiffe benötigen keine Luft für den Verbrennungsvorgang und haben eine fast unbegrenzte Reichweite, ohne Treibstoff nachtanken zu müssen. So waren denn auch die ersten Schiffe mit Kernantrieb Kriegsschiffe. 1954 lief in den USA das atomgetriebene U-Boot „Nautilus“ vom Stapel, das bekannt wurde durch die Unterquerung der nordpolaren Eiskappe (u. a. 1958). Ebenfalls 1954 liefen sowjetische U- Boote mit Kernantrieb vom Stapel. 1959 stellte die Sowjetunion den ersten Eisbrecher mit Kernenergieantrieb in Dienst. Bekannte, mit Kernantrieb ausgestattete Frachter waren das US-Schiff „Savannah“, gebaut 1962, und die deutsche „Otto Hahn“, die 1964 den Betrieb aufnahm. (S.263)

23. Seit wann verwendet man elektrische Uhren?

Die Idee für eine elektrisch angetriebene Uhr gab es bereits 1840. Realisiert wurde sie aber erst 1919, indem inan eine Synchronuhr baute, die von einem Wech- selstrom-Synchronmotor angetrieben wurde und als Zeitbasis die Frequenz des Wechselstroms verwendete. Somit hing ihre Ganggenauigkeit von der Präzision der Netzfrequenz ab. Die ersten elektrischen Armbanduhren erschienen ab 1957 am Markt und

35

arbeiteten mit Schrittmotoren, die von Knopfzellen gespeist wurden. (S.266)

24. Warum hat der bei Bahnen verwendete Wechselstrom eine so „krumme" Frequenz?

Die zu Beginn des 20. Jh. verfügbaren Bahnmotoren für Einphasen-Wechselstrom zeigtet eine starke Funkenbildung an Kommutator, wenn die zugeführte Wechselspannung eine Frequenz von 50 Hz hat - wie es in den Energienetzen üblich war. Eine Lösung für dieses Problem stellte der Betrieb der Motoren mit einer Wechselspannung niedriger Frequenz dar. So errichtete man Strecken, bei denen die Wechselspannung eine Frequenz von 5 Hz hat. Andere Länder führen ebenfalls für den Bahnbetrieb Spannungen mit niedrigen Frequenzen ein. Wegen des ganzzahligen Verhältnisses zu den 50 Hz Strom in den Energienetzen setzte sich eine Frequenz von 16 2/3 Hz durch. Noch heute verwenden viele Bahngesellschaften einen Bahnstrom mit einer Spannung von 15 oder 25 kV bei einer Frequenz von 16 2/3 Hz. (S.266)

25. Wie funktioniert eine Gasturbine?

Bei einer Gasturbine führt man in einer Brennkammer verdichtete Luft und Treibstoff zusammen. Zum ersten Anfahren muss man das Gemisch extern zünden. Die heißen Verbrennungsgase strömen dann entweder direkt auf die Turbinenschaufeln oder geben ihre Wärme in einem Wärmetauscher an die Luft ab, dass dann die Turbinenschaufeln antreibt. Dieser Prozess hält sich nach einmaligem Start selbst aufrecht. (S.267)

26. Welche Probleme bereitete der Antrieb von Schiffen mit Turbinen?

Eine Dampfturbine bietet bei geringem Raumbedarf wesentlich mehr Leistung als die zuvor verwendeten Dampfmaschinen, sie erzeugt keine Vibrationen durch hinund hergehende Kolben, ist wartungsärmer und meist auch sparsamer in Brennstoffverbrauch. Allerdings arbeitet eine Turbine nur wirtschaftlich, wenn man sie mit hoher Drehzahl unter Volllast betreibt. Zudem kann sie nur in eine Richtung drehen. Damit musste man - da leistungsfähige Getriebe fehlten - große Turbinenrotoren verwenden und eine zweite Turbine für die Rückwärtsfahrt einbauen, bereits 1905 entwickelte Hermann Föttinger seinen „Turbotransformator“ - ein hydromechanisches Getriebe, mit dem das Umschalten von Primärauf Sekundärturbinen erleichtert wurde. Diese Transformatoren wurden aber bald von leistungsfähigen mechanischen Getrieben abgelöst. 1910 konstruierte Charles A. Parsons (1854-1931) eine Turbinenanlage mit einem Rädergetriebe, das die gewünschte niedrige Drehzahl am Propeller bei hoher Turbinengeschwindigkeit erlaubte. (S.270)

27. Was ist der Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom?

Beim Gleichstrom - beispielsweise bei einer Taschenlampenbatterie - fließt der Strom gleichmäßig und gleichförmig vom Minuspol durch das Lämpchen zum Pluspol der Batterie. Bei Wechselstrom wechselt in der Batterie (beispielsweise in unserem allgemein verwendeten technischen Stromnetz) 50-mal in der Sekunde die Polarität. Die Wirkung beider Stromsorten ist in fast allen Verbrauchern gleich (Glühlampen, Heizungen), lediglich Elektromotoren sind unterschiedlich konstruiert. Die frühen Stromquellen, beispielsweise die

36

Volta'sche Säule von 1800, erzeugten immer Gleichstrom. (S.147)

28. Wann wurde der erste Kernreaktor gebaut?

Nach den theoretischen Vorarbeiten von Frederic Jolio*- Curie (1900-58) und Irene Joliot-Curie (1897-1956), Lise Meitner (1878-1968), Otto Hahn (1879-1968) und Fritz Straßmann (1902-80) begann der italienische Nobelpreisträger Enrico Fermi (1901-54) in den USA mit dem Bau des ersten Kernreaktors. 1942 wurde der Atommeiler in Chicago aufgebaut. Als Kernbrennstoff verwendete Fermi 47 t eines Gemischs aus Uran und einem Uranoxid, als notwendigen Moderator setzte er 3851 Grafit ein. Die Steuerung erfolgte mit einschiebbaren Kadmiumstäben. Als Notlösung zum Löschen des Reaktors hielt Ferini Eimer mit einer Kadmiumlösung bereit, die über dem Reaktor ausgegossen werden sollten. Am 15.12.1942 erreichte der Reaktor die kritische Grenze - die Kettenreaktion setzte ein und hielt sich aufrecht. Während der weiteren Arbeiten steigerte Fermi die Leistung des Reaktors von anfänglich 0,5 W auf 200 W. (S.319)

29. Welche Turbinenarten standen Anfang 1900 zur Verfügung?

Die theoretischen Vorüberlegungen für eine Wasserturbine mit hohem Wirkungsgrad schafften 1738 die Mathematiker Daniel Bernoulli (1700-82) und Leonhard Euler (1707-83). Nach einigen Entwicklungen konstruierte in den USA James Bicheno Francis (1815-92) eine Hochdruckturbine, die sich vor allem zum Einsatz bei mittleren und kleinen Fallhöhen eignete, aber bei Höhen unter 30 m einen schlechten Wirkungsgrad zeigte. Dagegen erbrachte die Freistrahlturbine von Lester Allen Felton (1829-1908) beste Leistungen bei großen Fallhöhen und geringer Wassermasse. (S.320)

30. Was ist ein Druckwasserreaktor?

Die verbreitetsten Reaktortypen sind Druckund Siedewasserreaktoren. Bei einem Druckwasserreaktor verwendet man unter hohem Druck stehendes Wasser als Moderator und als Kühlmittel zugleich. Durch den hohen Druck kann man bei diesem Reaktortyp das Wasser auf über 300 °C erhitzen, ohne dass es verdampft. Das heiße Wasser wird dann einem Wärmetauscher zugeleitet, über den die Dampferzeugung zum Antrieb der Turbinen erfolgt. Der erste Druckwasserreaktor wurde 1957 in den USA in Betrieb genommen. (S.329)

31. Was ist ein Siedewasserreaktor?

Neben Druckwasserreaktoren gehören Siedewasserreaktoren zu den verbreiteten Reaktortypen. Der Siedewasserreaktor arbeitet mit Wasser, das unter geringem Druck steht. Dieses Wasser wird durch die Wärme, die beim Kernspaltungsprozess entsteht, erhitzt. Da das Wasser nur unter niedrigem Druck steht, kommt es im Reaktorbehälter zur Bildung von Dampf. Diesen Dampf verwendet man dann entweder direkt für den Antrieb einer Turbine oder leitet ihn über einen Wärmetauscher. (S.330)

32. Was ist ein Brutreaktor?

Brutreaktoren liefern nicht nur Energie, sondern sie erzeugen auch neues, spaltbares Material aus natürlichem Uran. Bei den „schnellen Brütern“ werden diebei der

37

Kernspaltung entstehenden Neutronen nicht mit Moderatoren abgebremst, sondern wie beispielsweise beim Uran-Plutonium-Brüter in der sogenannten Brutzone von Atomen des Uran U-238 aufgenommen. Aus diesem U- 238 bildet sich dann spaltbares Plutonium Pu 239. Auch bei diesen Reaktortypen verwendet man in der Spaltzone des Reaktors angereicherten Kernbrennstoff. Der erste schnelle Brüter wurde 1951 in den USA im Staat Idaho in Betrieb genommen, in der Sowjetunion baute man 1955 und 1958 entsprechende Reaktoren. Schnelle Brüter sind technisch wesentlich aufwendiger und benötigen weitaus mehr Sicherheitseinrichtungen als ein Druckoder Siedewasserreaktor. Ein beim schnellen Brüter besonders kritischer Punkt ist das als Kühlmittel eingesetzte flüssige Natrium - Wasser würde als Moderator wirken und kann deshalb nicht in diesem Reaktor verwendet werden. Das Problem ist, dass Natrium extrem heftig reagiert, wenn es auch nur mit Spuren des Wassers oder Dampfs für den Turbinenantrieb in Berührung kommt. (S.331)

33. Kann man einen Reaktor bauen?

Neben der Kernspaltung kann man Energie durch Kernfusion gewinnen. Bei der Kernfusion, die auch in unserer Sonne stattfindet, verschmelzen (Fusion) die leichten Atomkerne von schwerem Wasserstoff (Deuterium) oder überschwerem Wasserstoff (Tritium) miteinander zu Helium, wobei Energie frei wird. Die Kernfusion kann man bislang nur unkontrolliert in der Kernfusionsbombe (Wasserstoffbombe) auslösen, aber nicht in einem kontrollierten Prozess. Die Energieausbeute bei einem Fusionreaktor muss jedoch deutlich höher liegen als bei einem Kernspaltungsreaktor. (S.337)

2.2.Лексические и структурно-тематические упражнения по формированию речевых навыков тематически направленного референтного чтения

1.Прочитайте макротекст «Elektrische Maschinen» (с. 29–38), сориентируйтесь в заголовках и подзаголовках текстов и микротекстов и найдите и запишите

кглобальному ключевому словосочетанию еlektrische Maschinen ведущие ключевые слова Generatoren, Motoren и другие, а с ними в одну группу их виды, как,

например, Wechselstromgeneratoren и т.д.

2.Прочитайте первые четыре текста (с. 29–30), найдите в каждом из них и запишите локальные ключевые слова к 4 ГКС «Generatoren», «Transformatoren», «Turbinen», «Motoren», например, к первому ГКС: Gleichstromgenerator, Energieversorgung, Wechselstromgenerator, Läufer, Drehzahl, Frequenz, на основе каж-

дой группы ЛКС скажите, о чем сообщается в каждом фрагменте, где есть эти 4 ГКС.

3.Прочитайтепервый текст (с. 29) и комплекс микротекстов(с. 31–38), опираясь на данную вам референциальную линейную матрицу КС по подтеме

«Turbinen»: Wasserturbinen – Dampfturbinen – Leistung – Gasturbine – Turbinenarten – Antrieb – Läufer, найдите фрагменты и пять микротекстов, дополните матрицу новыми ВКС и ЛКС из этих микротекстов.

4.Прочитайте 3-й и 4-й тексты (с. 30) и микротексты (с. 31–38) и, опираясь на лексико-тематическую модель, найдите тексты и микротексты, в которых

38

чтения во взаимосвязи с письмом, информативным чтением

иговорением

1.Опираясь на зафиксированные 4 группы КС в первом упражнении к глобальным ключевым словам макротекста, сориентируйтесь в текстах и микротекстах и создайте линейную референциальную матрицу к макротексту, оставив необходимые ГКС, ВКС и ЛКС по теме «Elektrische Maschinen».

2.Сориентируйтесь в найденных вами микротекстах по подтеме «Kernreaktoren» и, используя данную к ним линейную референциальную матрицу и дополнительные ключевые слова из микротекстов 20, 28, 30, 31, 32 и 33, постройте тематическую структуру по схеме.

3.Прочитайте найденные вами текстовые материалы по подтеме «Elektromotoren» и с помощью ключевых слов в лексико-тематической модели (упр. 4 с. 39) найдите и зафиксируйте микрофрагменты, в которых раскрывается тематика по вопросам видов моторов, их создателей, областей и целей применения. Создайте на основе найденных микрофрагментов электронный ресурсноинформационный сайт.

4.Проанализируйте составленную вами тематическую структуру по подтеме «Kernreaktoren», найдите соответствующие этой структуре фрагменты текстоввИнтернете, дополнитеструктуруведущимиключевымисловами-референ- тами на первом и втором уровнях подтем, выделите их во всех фрагментах и создайте индивидуальный микрогипертекст по этой подтеме.

5.Используйте все выписанные ведущие ключевые слова-референты относительно видов электрических машин и их подвидов, сориентируйтесь в макротексте и всех дополнительных текстах, найдите малые контексты к каждому ВКС, например, «Generator»: «..Ein Generator dagegen, bei dem die Magnetpolen vor feststehenden Induktionsspulen rotieren, heißt Innenpolmaschine», запишитерус-

ские эквиваленты и подготовьте все ВКС с их контекстами для тематического билингвального лексикона.

6.Прочитайтетексты, комплексмикротекстовифрагментыизИнтернетапо теме «Elektrische Maschinen», проанализируйте все матрицы КС, ЛТМ и СТС отдельных текстов и их групп, определите связи ГКС, ВКС и ЛКС, иерархию подтем всех уровней, обобщите и постройте на основе предлагаемой схемы СПТС всех текстов по теме, обсудите с партнерами.

40