Math Problem Statement
Die Abschätzung des weltweiten Primärenergiebedarfs in der Zukunft hängt von vielen Faktoren ab, die heute noch nicht genau vorhergesagt werden können. Eine Schätzung geht davon aus, dass im Jahre 2050 weltweit 27,4·1013 kWh Primärenergie pro Jahr benötigt werden. Dabei wird der Anteil der erneuerbaren Energien deutlich höher sein als beim heutigen Energiemix. Wegen der zeitlichen Fluktuationen bei der Bereitstellung erneuerbarer Energien muss man für Speichermöglichkeiten sorgen. Es soll davon ausgegangen werden, dass für eine gesicherte Energieversorgung etwa 10% des Primärenergiebedarfs gespeichert werden können muss. In dieser Aufgabe sollst du abschätzen, welcher Anteil der Landfläche der Erde dafür eingesetzt werden müsste, wenn die Speicherung ausschließlich von Pumpspeicherwerken erreicht werden sollte. Berechne die potentielle Energie des Wassers (in J), das in Speicherseen angestaut werden muss, so dass bei der Umwandlung dieser potentiellen Energie in elektrische Energie ca. 10% des Primärenergiebedarfs im Jahre 2050 zur Verfügung stehen.
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Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Energy Conversion
Potential Energy
Volume Calculation
Energy Storage
Formulas
E_pot = m * g * h
m = ρ * V
E_stored = E_primary * 0.1
V = E_pot / (ρ * g * h)
Theorems
Potential Energy Theorem
Conservation of Energy
Suitable Grade Level
University Level