Erneuerbare Energien und Klimaschutz: Hintergründe, Techniken, Anlagenplanung, Wirtschaftlichkeit
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
2010
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| Ausgabe: | 2., aktualisierte Aufl. |
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Titel: Erneuerbare Energien und Klimaschutz
Autor: Quaschning, Volker
Jahr: 2010
Inhalt
1 Unser Hunger nach Energie 13
1.1 Energieversorgung - gestern und heute 14
1.1.1 Von der französischen Revolution bis ins 20. Jahrhundert 14
1.1.2 Die Epoche des schwarzen Goldes 17
1.1.3 Erdgas - der jüngste fossile Energieträger 20
1.1.4 Atomkraft - gespaltene Energie 21
1.1.5 Das Jahrhundert der fossilen Energieträger 25
1.2 Energiebedarf- wer was wo wie viel verbraucht 26
1.3 Die SoDa-Energie 30
1.4 Energievorräte- Reichtum auf Zeit 33
1.5 Das Ende der Spaltung 35
1.6 Heutige Ölpreise - Politik, Angebot und Nachfrage 36
2 Klima vor dem Kollaps? 38
2.1 Es ist warm geworden - Klimaveränderungen heute 38
2.1.1 Langsam schmilzt das Eis 38
2.1.2 Naturkatastrophen kommen häutiger 41
2.2 Schuldiger gesucht -Gründe tür den Klimawandel 43
2.2.1 Der Treibhauseffekt 43
2.2.2 Hauptverdächtiger Kohlendioxid 44
2.2.3 Andere Übeltäter 49
2.3 Aussichten und Empfehlungen - was kommt morgen? 51
2.3.1 Wird es in Europa bitterkalt? 53
2.3.2 Empfehlungen für einen wirksamen Klimaschutz 56
2.4 Schwere Geburt - Politik und Klimawandel 56
2.4.1 Deutsche Klimapolitik 56
2.4.2 Klimapolitik international 58
2.5 Selbsthilfe zum Klimaschutz 60
3 Vom Energieverschwenden zum Energie- und Kohlendioxidsparen 61
3.1 Wenig effizient - Energieveriseh)wendung heute 61
3.2 Privater Energiebedarf-zu Hause leicht gespart 65
3.2.1 Private Elektrizität - viel Geld verschleudert 65
3.2.2 Wärme - fast ohne heizen durch den Winter 68
3.2.3 Transport — mit weniger Energie weiterkommen 73
3.3 Industrie und Co - schuld sind doch nur die anderen 76
3.4 Die eigene Kohlendioxidbilanz 77
3.4.1 Direkt selbst verursachte Emissionen 77
3.4.2 Indirekt verursachte Emissionen 78
3.4.3 Gesamtemissionen 81
3.5 Ökologischer Ablasshandel 82
4 Kohlendioxidfreie Energieversorgung - Vision oder Utopie? 85
4.1 Optionen einer kohlendioxidfreien Energieversorgung 86
4.1.1 Effiziente Kraftwerke - mehr Strom mit weniger Kohlendioxid 86
4.1.2 Kohlendioxidsequestrierung - weg mit dem Kohlendioxid 87
4.1.3 Atomkraft - strahlend sauber 89
4.1.4 Kraft-Wärme-Kopplung-Brennstoff doppelt genutzt 90
4.1.5 Energiesparen - mit weniger mehr erreichen 91
4.2 Regenerative Energiequellen - Angebot ohne Ende 93
4.3 Wege zum Klimaschutz 94
4.3.1 Runter mit dem Primärenergiebedarf 95
4.3.2 Stromerzeugung ganz ohne atomare und fossile Kraftwerke 97
4.3.3 Dämmung und regenerative Energien zur Wärmeversorgung 98
4.3.4 Effizienzsteigerung und neue Konzepte für den Verkehr 99
4.4 Sichere Versorgung mit regenerativen Energien 100
5 Photovoltaik - Strom aus Sand 102
5.1 Aufbau und Funktionsweise 103
5.1.1 Elektronen, Löcher und Raumladungszonen 103
5.1.2 Wirkungsgrad, Kennlinien und der MPP 105
5.2 Herstellung von Solarzellen - vom Sand zur Zelle 108
5.2.1 Siliziumsolarzellen - Strom aus Sand 108
5.2.2 Von der Zelle zum Modul HO
5.2.3 Dünnschichtsolarzellen 111
5.3 Photovoltaikanlagen - Netze und Inseln 112
5.3.1 Sonneninseln 112
5.3.2 Sonne am Netz 115
5.4 Planung und Auslegung 119
5.4.1 Geplant am Netz 119
5.4.2 Geplante Inseln 124
5.5 Ökonomie 125
5.5.1 Was kostet sie denn? 126
5.5.2 Förderprogramme 127
5.5.3 Es geht auch ohne Mehrwertsteuer 128
5.6 Ökologie 130
5.7 Photovoltaikmärkte 131
5.8 Ausblick und Entwicklungspotenziale 132
6 Solarthermieanlagen - mollig warm mit Sonnenlicht 134
6.1 Aufbau und Funktionsweise 136
6.2 Solarkollektoren - Sonnensammler 138
6.2.1 Schwimmbadabsorber 138
6.2.2 Flachkollektoren 139
6.2.3 Luftkollektoren 140
6.2.4 Vakuum-Röhrenkollektor 141
6.3 Solarthermische Anlagen 143
6.3.1 Warmes Wasser von der Sonne 143
6.3.1.1 Schwerkraftsysteme 143
6.3.1.2 Systeme mit Zwangsumlauf 145
6.3.2 Heizen mit der Sonne 147
6.3.3 Solare Siedlungen 148
6.3.4 Kühlen mit der Sonne 149
6.3.5 Schwimmen mit der Sonne 150
6.3.6 Kochen mit der Sonne 151
6.4 Planung und Auslegung 152
6.4.1 Solarthermische Trinkwassererwärmung 153
6.4.1.1 Grobauslegung 153
6.4.1.2 Detaillierte Auslegung 154
6.4.2 Solarthermische Heizungsunterstützung 155
6.5 Ökonomie 157
6.5.1 Wann rechnet sie sich denn? 157
6.5.2 Förderprogramme 159
6.6 Ökologie 159
6.7 Solarthermiemärkte 160
6.8 Ausblick und Entwicklungspotenziale 162
7 Solarkraftwerke - noch mehr Kraft aus der Sonne 163
7.1 Konzentration auf die Sonne 164
7.2 Solare Kraftwerke 166
7.2. l Parabolrinnenkraftwerke 166
7.2.2 Solarturmkraftwerke 170
7.2.3 Dish-Stirling-Kraftwerke 172
7.2.4 Aufwindkraftwerke 173
7.2.5 Konzentrierende Photovoltaikkraftwerke 174
7.2.6 Solare Chemie 175
7.3 Planung und Auslegung 176
7.3.1 Konzentrierende solarthermische Kraftwerke 177
7.3.2 Aufwindkraftwerke 178
7.3.3 Konzentrierende Photovoltaikkraftwerke 179
7.4 Ökonomie 179
7.5 Ökologie 180
7.6 Solarkraftwerksmärkte 181
7.7 Ausblick und Entwicklungspotenziale 182
8 Windkraftwerke - luftiger Strom 185
8.1 Vom Winde verweht - woher der Wind kommt 186
8.2 Nutzung des Windes 189
8.3 Anlagen und Parks 193
8.3.1 Windlader 193
8.3.2 Netzgekoppelte Windkraftanlagen 195
8.3.3 Windparks 198
8.3.4 Offshore-Windparks 200
8.4 Planung und Auslegung 203
8.5 Ökonomie 205
8.6 Ökologie 208
8.7 Windkraftmärkte 210
8.8 Ausblick und Entwicklungspotenziale 211
9 Wasserkraftwerke - nasser Strom 213
9.1 Anzapfen des Wasserkreislaufs 214
9.2 Wasserturbinen 216
9.3 Wasserkraftwerke 219
9.3.1 Laufwasserkraftwerke 219
9.3.2 Speicherwasserkraftwerke 221
9.3.3 Pumpspeicherkraftwerke 222
9.3.4 Gezeitenkraftwerke 224
9.3.5 Wellenkraftwerke 224
9.3.6 Meeresströmungskraftwerke 225
9.4 Planung und Auslegung 226
9.5 Ökonomie 228
9.6 Ökologie 229
9.7 Wasserkraftmärkte 230
9.8 Ausblick und Entwicklungspotenziale 232
10 Geothermie - tiefgründige Energie 233
10.1 Anzapfender Erdwärme 234
10.2 Geothermieheizwerke und Geothermiekraftwerke 238
10.2.1 Geothemische Heizwerke 238
10.2.2 Geothermische Kraftwerke 239
10.2.3 Geothemische HDR-Kraftwerke 241
10.3 Planung und Auslegung 242
10.4 Ökonomie 243
10.5 Ökologie 244
10.6 Geothermiemärkte 245
10.7 Ausblick und Entwicklungspotenziale 246
11 Wärmepumpen - aus kalt wird heiß 247
ll.l Wärmequellen für Niedertemperaturwärme 247
11.2 Funktionsprinzip von Wärmepumpen 250
11.2.1 Kompressionswärmepumpen 250
11.2.2 Absorptionswärmepumpen und Adsorptionswärmepumpen 251
11.3 Planung und Auslegung 253
11.4 Ökonomie 256
11.5 Ökologie 258
11.6 Wärmepumpenmärkte 260
11.7 Ausblick und Entwicklungspotenziale 261
12 Biomasse - Energie aus der Natur 262
12.1 Entstehung und Nutzung von Biomasse 263
12.2 Biomasseheizungen 266
12.2.1 Brennstoff Holz 266
12.2.2 Kamine und Kaminöfen 270
12.2.3 Scheitholzkessel 271
12.2.4 Holzpelletsheizungen 272
12.3 Biomasseheizwerke und Biomassekraftwerke 274
12.4 Biotreibstoffe 276
12.4.1 Bioöl 277
12.4.2 Biodiesel 277
12.4.3 Bioethanol 278
12.4.4 BtL-Kraftstoffe 280
12.4.5 Biogas 281
12.5 Planung und Auslegung 282
12.5.1 Scheitholzkessel 282
12.5.2 Holzpelletsheizung 283
12.6 Ökonomie 285
12.7 Ökologie 287
12.7.1 Feste Brennstoffe 287
12.7.2 Biotreibstoffe 289
12.8 Biomassemärkte 290
12.9 Ausblick und Entwicklungspotenziale 291
13 Wasserstoffwirtschaft und Brennstoffzellen 293
13.1 Energieträger Wasserstoff 294
13.1.1 Herstellung von Wasserstoff 295
13.1.2 Speicherung und Transport von Wasserstoff 297
13.2 Hoffnungsträger Brennstoffzelle 298
13.3 Ökonomie 301
13.4 Ökologie 302
13.5 Märkte, Ausblick und Entwicklungspotenziale 303
14 Sonnige Aussichten - Beispiele für eine nachhaltige Energieversorgung. 305
14.1 Klimaverträglich wohnen 305
14.1.1 Kohlendioxidneutrales Standardfertighaus 306
14.1.2 Plusenergie-Solarhaus 307
14.1.3 Plusenergiehaus-Siedlung 308
14.1.4 Heizen nur mit der Sonne 309
14.1.5 Null Heizkosten nach Sanierung 310
14.2 Klimaverträglich arbeiten und produzieren 311
14.2.1 Büros und Läden im Sonnenschiff 311
14.2.2 Nullemissionsfabrik 312
14.2.3 Kohlendioxidfreie Schwermaschinenfabrik 312
14.3 Klimaverträglich Auto fahren 313
14.3.1 Abgasfreie Elektropower 314
14.3.2 Weltumrundung im Solarmobil 315
14.3.3 In dreiunddreißig Stunden querdurch Australien 316
14.3.4 GameoverCO2! 317
14.4 Klimaverträglich Schiff fahren und fliegen 318
14.4.1 Moderne Segelschifffahrt 318
14.4.2 Solarfähre am Bodensee 319
14.4.3 Höhenweltrekord mit Solarflugzeug 320
14.4.4 Mit dem Solarflugzeug um die Erde 321
14.4.5 Fliegen für Solarküchen 322
14.5 Kohlendioxidfreier Strom für die Insel 324
14.6 Alles wird gut 325
Anhang 326
A.l Energieeinheiten und Vorsatzzeichen 326
A.2 Geografische Koordinaten von Energieanlagen 327
A.3 Weiterführende Informationen im Internet 329
Literatur 330
Register 333 |
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Beschreibung
THWS Schweinfurt Zentralbibliothek Lesesaal
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| Exemplar 1 | ausleihbar Verfügbar Bestellen |