Energie: physikalische Grundlagen ihrer Erzeugung, Umwandlung und Nutzung
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Wiesbaden
Springer Spektrum
2014
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INHALTSVERZEICHNIS
1 GRUNDSAETZLICHES ZU ENERGIE UND ENERGIEVERBRAUCH 1
1.1 ERSCHEINUNGSFORMEN DER ENERGIE UND ENERGIEERHALTUNG 1
1.2 DIE EINTEILUNG IN PRIMAER-, END- UND NUTZENERGIE 4
1.3 UEBERSICHT DER NATUERLICHEN ENERGIEQUELLEN UND DEREN UMWANDLUNGEN 4
1.4 UNSER HEUTIGER UMGANG MIT ENERGIE 5
2 FOSSILE ENERGIETRAEGER 15
2.1 KOHLE 15
2.2 ERDOEL UND ERDGAS 27
3 ERNEUERBARE ENERGIEN 33
3.1 DIE SONNE 33
3.2 DER STRAHLUNGSHAUSHALT DER ERDE 35
3.3 SOLARENERGIE 43
3.4 PHOTOVOLTAIK 53
3.5 METEOROLOGISCHE KRAFTWERKE 64
3.6 WIND 68
3.7 BIOMASSE 89
3.8 WASSERKRAFT 122.
3.9 DIE ENERGIE DER MEERE 134
3.10 TIEFE GEOTHERMIE 151
4 ENERGIESPEICHER 157
4.1 ELEKTRISCHE SPEICHER 157
4.2 THERMISCHE SPEICHER 183
5 ENERGIE AUS DER KERNSPALTUNG 191
5.1 RADIOAKTIVITAET 196
5.2 GRUNDLAGEN DER KERNSPALTUNG 207
5.3 KERNBRENNSTOFFE 214
5.4 KERNREAKTOREN 217
5.5 WIEDERAUFARBEITUNG VON KERNBRENNSTOFFEN 231
5.6 TRANSPORT AKTIVEN MATERIALS 236
5.7 ENDLAGERUNG RADIOAKTIVER ABFAELLE 237
5.8 UMWELTASPEKTE DER NUTZUNG DER KERNENERGIE 245
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X
INHALTSVERZEICHNIS
6 ENERGIE AUS DER KERNFUSION 265
6.1 GRUNDLAGEN DER KERNFUSION 265
6.2 FUSIONSREAKTOR SONNE 267
* 6.3 VORRAETE UND AUFWAND ZUR ERZEUGUNG VON FUSIONSBRENNSTOFFEN 269
6.4 FUSION IM MAGNETISCHEN EINSCHLUSS 270
6.5 TRAEGHEITSFUSION 275
6.6 MYONKATALYTISCHE FUSION 276
6.7 ZU BEWAELTIGENDE SCHWIERIGKEITEN AUF DEM WEG ZUM FUSIONSKRAFTWERK 277
7 ELEKTRISCHE ENERGIEVERSORGUNG 279
7.1 PRODUKTION 279
7.2 VERTEILUNG 282
8 VERKEHR UND TRANSPORT 305
8.1 VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINEN 305
8.2 ELEKTROMOBILITAET 324
8.3 VERGLEICH VON TRANSPORTMITTELN 331
9 GEBAEUDE 339
9.1 DIE ENERGIEEINSPARVERORDNUNG 339
9.2 WAERMEDAEMMUNG 343
9.3 ZENTRALHEIZUNG 350
9.4 LICHT 363
10 UMWELTBELASTUNGEN UND RISIKEN DER ENERGIEERZEUGUNG 377
10.1 ERNTEFAKTOR 377
10.2 DER BEGRIFF RISIKO 379
10.3 FREISETZUNG VON WAERME 380
10.4 FREISETZUNG TOXISCHER SCHADSTOFFE 381
10.5 OZONABBAU DURCH FREISETZUNG ATMOSPHAERENCHEMISCH RELEVANTER
SPURENGASE . . . 383
10.6 TREIBHAUSEFFEKT DURCH FREISETZUNG STRAHLUNGSPHYSIKALISCH RELEVANTER
SPURENGASE . 390
10.7 KLIMAWIRKSAMKEIT NATUERLICHER MECHANISMEN 397
10.8 VORHERSAGEN DES GLOBALEN KLIMAS DER ZUKUNFT DURCH COMPUTERMODELLE
400
10.9 POLITISCHE MASSNAHMEN ZUR EINDAEMMUNG VON OZONABBAU UND
TREIBHAUSEFFEKT . . 410
11 GRUNDLAGEN 415
11.1 ELEKTRIZITAET 415
11.2 TRANSFORMATOR 444
11.3 THERMODYNAMIK 448
12 VERGLEICH DER SCHADENSRISIKEN
ALLER QUELLEN 463
13 SCHLUSSBETRACHTUNGEN 467
INHALTSVERZEICHNIS
XI
14 ANHANG 469
14.1 NEBENRECHNUNG ZUR BERECHNUNG DES MAXIMALEN WIRKUNGSGRADES
EINER WINDKRAFTANLAGE 469
14.2 NEBENRECHNUNG ZUR BESTIMMUNG DES SHOCKLEY-QUEISSER-LIMITS 470
14.3 NEBENRECHNUNG ZUR BESTIMMUNG DER EFFEKTIVWERTE VON SINUSFOERMIGEN
WECHSEL
STROMGROESSEN 471
14.4 NEBENRECHNUNG ZUR BESTIMMUNG DER ELEKTRISCHEN LEISTUNG
IN EINEM DREHSTROMNETZ 472
14.5 BESTIMMUNG DER SPANNUNG ZWISCHEN ZWEI DER DREI DREHSTROMLEITUNGEN
473
14.6 VERSCHIEDENE ENERGIEPFLANZEN, IHRE NUTZUNGSPFADE UND ERGIEBIGKEIT
474
14.7 ENERGIE AUS DER KERNSPALTUNG 476
14.8 ENERGIE AUS DER KERNFUSION 478
14.9 EINHEITEN UND SYMBOLE 479
LITERATURVERZEICHNIS 481
SACHVERZEICHNIS 503 |
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