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Textaufgabe zur Stromerzeugung

Universität / Fachhochschule

angewandte lineare Algebra

Tags: Angewandte Lineare Algebra

 
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Meister2012

Meister2012 aktiv_icon

17:58 Uhr, 27.11.2012

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Ein bekanntes Stromunternehmen muss ¨uber seinen Energiemix f¨ur das kom-
mende Jahr entscheiden. Dabei sollen insbesondere (i) die Leitungskapa-
zit¨aten, (ii) die Gewinnziele und (iii) die Umweltverschmutzung beachtet
werden. Zur Vereinfachung kann davon ausgegangen werden, dass 3 Arten
der Stromerzeugung existieren: Atomstrom, erneuerbare Energien und fossi-
le Brennstoffe. Die produzierten Mengen an Strom seien wie folgt bezeichnet:
xA bezeichne die produzierte Menge Atomstrom, xB stehe f¨ur die produzierte
Menge an erneuerbaren Energien und xC bezeichne die produzierte Menge
an Strom aus fossilen Brennstoffen.
i) Das Unternehmen hat eine Leitungskapazit¨at von 20 Einheiten. Da Atom-
kraftwerke und Kraftwerke f¨ur fossile Brennstoffe gut angebunden sind,
wird durch eine Einheit produzierten Strom nur je eine Einheit Leitung
blockiert. Jedoch muss f¨ur jede Einheit erneuerbare Energie eine Lei-
tungskapazit¨at von 2 Einheiten bereit gestellt werden.
ii) Um die Aktion¨are zu belohnen, soll im kommenden Jahr ein Gewinn
von 60 GE erzielt werden. Eine Einheit Atomstrom bringt einen Gewinn
von 6 GE, fossile Brennstoffe pro Einheit erzeugten Stroms 4 GE und
erneuerbare Energien bringen pro Einheit einen Gewinn von 2 GE.
iii) Da nur eine begrenzte Menge an Verschmutzungszertifikaten zur Verf¨ugung
steht, muss auch auf den CO 2 Ausstoß geachtet werden. Pro Jahr k¨onnen
60 Mio Tonnen freigesetzt werden. Atomstrom setzt 2 Mio Tonnen pro
Stromeinheit frei, w¨ahrend fossile Brennstoffe pro Einheit erzeugten Stroms
6 Mio Tonnen in die Luft blasen. Nur erneuerbare Energien stoßen kein
CO 2 aus.

a) Stellen Sie das Entscheidungsproblem als ein lineares Gleichungssystem
dar!
b) L¨osen Sie das Gleichungssystem!
c) Geben Sie den Anteil der jeweiligen Erzeugungsart an der Gesamtmenge
des durch das Unternehmen produzierten Stroms an! (Hinweis: Runden
Sie auf eine Nachkommastelle.)

Lösungsansätze a)
xA + 2xB + xC =20
6xA + 2xB + 4xC =60
2xA + 6xC =60

b)
xA =52
xB =252
xC =552

c)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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prodomo

prodomo aktiv_icon

16:07 Uhr, 28.11.2012

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Ich habe schon Zweifel daran, dass hier bei allen Zeilen wirklich "=" stehen muss. Es würde doch eine Lösung genügen, bei der maximal 20 Leotungen benutzt werden und mindestens ein Gewinn von 60 erzielt wird, aber eben auch maximal die 60 Zertifikate verbraucht werden. Allerdings ist kein Optimierungsziel genannt.
Deine Lösung stimmt ansonsten. Offenbar kannst du die 3 Zahlen aber nicht auf eine Verteilung umrechnen. 52+252+552=852. Das ist die Summe. Die Anteile sind dann 52852=117, usw...
Ganz offen: das ist Klasse 8-9
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