Exergoökonomische Analyse geothermischer Strombereitstellung am Beispiel des Oberrheingrabens:
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München
Verl. Dr. Hut
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT I
KURZZUSAMMENFASSUNG III
ABSTRACT III
INHALTSVERZEICHNIS V
ABBILDUNGSVERZEICHNIS IX
TABELLENVERZEICHNIS XIX
SYMBOL- UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XXV
1 EINLEITUNG 1
1.1 STRUKTUR DER ARBEIT 4
2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE VON GEOTHERMIEKRAFTWERKEN 7
2.1 TIEFE GEOTHERMISCHE WAERMEQUELLEN 10
2.2 ANLAGEN ZUR NUTZUNG VON NIEDERENTHALPER GEOTHERMIE ZUR
STROMBEREITSTELLUNG 18
2.3 GEOTHERMISCHE STROMBEREITSTELLUNG IN DEUTSCHLAND 21
3 METHODIK DER EXERGOOEKONOMISCHEN BEWERTUNG UND KOSTENERMITTLUNG 31
3.1 EXERGETISCHE BESCHREIBUNG UND BEWERTUNG 32
3.2 EXERGOOEKONOMISCHE BESCHREIBUNG UND BEWERTUNG 39
3.3 ANNUITAETEN- UND KOSTENFAKTOR-METHODE 47
4 MODELL UND DATENERMITTLUNG 57
4.1 DEFINITION DES REFERENZZUSTANDS 62
4.2 THERMODYNAMISCHE BERECHNUNGEN 63
4.2.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DES RESERVOIRFLUIDS 63
4.2.2 HYDRAULISCHES VERHALTEN DES RESERVOIRS 67
4.2.3 HYDRAULISCHE UND THERMISCHE PROZESSE IN BOHRUNGEN UND
THERMALWASSERDURCHSTROEMTEN KOMPONENTEN 72
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VI
INHALTSVERZEICHNIS
4.2.4 THERMODYNAMISCHE BESCHREIBUNG DER KREISPROZESSE, WAERMEAUSKOPPLUNG
UND PUMPEN 77
4.3 OEKONOMISCHE BERECHNUNGEN 86
4.3.1 ERMITTLUNG DER KAPITALGEBUNDENEN KOSTEN 86
4.3.2 ERMITTLUNG DER BEDARFSGEBUNDENEN, BETRIEBSGEBUNDENEN UND SONSTIGEN
KOSTEN UND ERLOESE 105
5 SYSTEMANALYSE, -VERHALTEN UND GRENZEN DER AUSSAGEKRAFT 109
5.1 DER GEOTHERMIESTANDORT BRUCHSAL 109
5.2 SYSTEMANALYSE UND -VERHALTEN AM BEISPIEL DES GEOTHERMIESTANDORTS
BRUCHSAL 116
5.2.1 ANALYSE DER AKTUELLEN BETRIEBSBEDINGUNGEN MIT EINER
THERMALWASSERFOERDERRATE VON 25 KG/S (REFERENZFALL) 116
5.2.2 ANALYSE DES GEOTHERMIESTANDORTS BRUCHSAL MIT HOEHEREN
THERMALWASSERFOERDERRATEN (TEILOPTIMIERTER REFERENZFALL, 45 KG/S) 125
5.3 KRITERIEN ZUR EXERGOOEKONOMISCH OPTIMIERTEN AUSLEGUNG 131
6 MASSNAHMEN ZUR EXERGOOEKONOMISCH OPTIMIERTEN AUSLEGUNG VON
GEOTHERMIEKRAFTWERKEN 135
6.1 INTERNE WAERMERUECKGEWINNUNG 136
6.2 DIMENSIONIERUNG DES THERMALWASSERSYSTEMS, DER BOHRUNGEN UND DER
FOERDERPUMPE 138
6.3 STEIGERUNG DES TURBINENWIRKUNGSGRADES 143
6.4 OPTIMIERUNG DER WAERMEUEBERTRAGER-GUETEGRADE 144
6.5 KREISPROZESSE MIT MEHREREN DRUCKSTUFEN UND WAHL DES ARBEITSMITTELS
145
6.6 KRAFTWAERMEKOPPLUNG 147
6.7 KUMULIERTE ANWENDUNG DER MASSNAHMEN AUF DEN GEOTHERMIESTANDORT
BRUCHSAL. 147
6.8 VERALLGEMEINERUNG DER ERGEBNISSE AM BEISPIEL DES OBERRHEINGRABENS
150
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 159
7.1 ZUSAMMENFASSUNG WESENTLICHER ERGEBNISSE 161
7.2 AUSBLICK 167
VN
LITERATURVERZEICHNIS I
A. ABBILDUNGEN DES GEOTHERMIEKRAFTWERKS BRUCHSAL XV
B. AUSFUEHRLICHE MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DER HYDRAULISCHEN UND
THERMISCHEN
PROZESSE IN DEN BOHRUNGEN UND SONSTIGEN THERMALWASSERDURCHSTROEMTEN
KOMPONENTEN XXIII
C. AUSFUEHRLICHE BESCHREIBUNG DER PHYSIKALISCHEN UND THERMODYNAMISCHEN
EIGENSCHAFTEN VON THERMALWAESSERN XXXV
D. DEFINITION VERWENDETER EXERGETISCHER UND EXERGOOEKONOMISCHER BILANZEN
XLVII
E. WEITERFUEHRENDE TABELLEN UND ABBILDUNGEN LXI
F. VEROEFFENTLICHUNGEN DES AUTORS LXXV |
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