Holdings: Elektrochemische Speicher

Elektrochemische Speicher: Superkondensatoren, Batterien, Elektrolyse-Wasserstoff, rechtliche Rahmenbedingungen

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Bibliographic Details
Main Authors:	Kurzweil, Peter (Author), Dietlmeier, Otto (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Wiesbaden Springer Vieweg [2018]
Edition:	2., aktualisierte und erweiterte Auflage
Series:	Lehrbuch
Subjects:	Wasserstoff-Speicher Superkondensator Redox-Akkumulator Lithium-Ionen-Akkumulator Elektrochemische Energieumwandlung Traktionsbatterie Energiespeicher Elektrochemisches Verfahren Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XIX, 612 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783658218287 3658218282

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GRUNDLAGEN DER ENERGIEWANDLUNG................................................................ 1 1.1 NETZSTABILISIERUNG MIT SPEICHERN ............................................................. 1 1.1.1 SPEICHERBEDARF............................................................................. 1 1.1.2 LASTPROFILWAELZUNG UND REGELENERGIE ........................................... 2 1.1.3 LASTMANAGEMENT.......................................................................... 4 1.2 POLITISCHE UND RECHTLICHE RAHMENBEDINGUNGEN . . ................................... 4 1.3 VARIANTEN DER ENERGIESPEICHERUNG........................................................... 6 1.4 MECHANISCHE S PEICHER...................................... 7 1.4.1 PUMPSPEICHER............................................................................... 7 1.4.2 DRUCKLUFTSPEICHER............................ 9 1.4.3 SCHWUNGRADSPEICHER..................................................................... 10 1.5 THERMISCHE SPEICHER............................................................................... 11 1.5.1 GRUNDSAETZLICHE VERLUSTE DER ENERGIEWANDLUNG ............... 12 1.5.2 REAKTIONSWAERMESPEICHER............................ 14 1.5.3 INNERE-ENERGIE-SPEICHER................................................................ 14 1.5.4 THERMOELEKTRISCHE S P EICH ER ........................................................ 16 1.5.5 LATENTWAERMESPEICHER .................................................................. 16 1.6 ELEKTRISCHE ENERGIESPEICHER..................................................................... 18 1.6.1 KONDENSATOREN ......................... 18 1.6.2 SUPRALEITENDE SPULEN..................................................................... 19 1.6.3 BATTERIESPEICHER ............................................................................ 19 1.7 CHEMISCHE SPEICHER................................................................................... 21 1.8 SYSTEM VERGLEICH .......................................................... 22 LITERATUR ........................................................................................................... 22 2 DOPPELSCHICHTKONDENSATOREN.......................................................................... 23 2.1 DIE ELEKTROLYTISCHE DOPPELSCHICHT ALS ENERGIESPEICHER ............................. 23 2.1.1 VON DER LEIDENER FLASCHE ZUM SUPERKONDENSATOR ....................... 23 2.1.2 BINDEGLIED ZWISCHEN KONDENSATOREN UND B ATTERIEN .................... 25 2.1.3 ENERGIE UND LEISTUNG IDEALER KONDENSATOREN............................... 28 2.1.4 LEISTUNGSDATEN KOMMERZIELLER B A U TE ILE ................. 31 2.1.5 ZELLDESIGN FUER HOEHERE SPANNUNGEN ............................................. 33 2.1.6 TECHNISCHE ANW ENDUNGEN.............................................. 34 2.2 WESEN UND MODELLE DER DOPPELSCHICHTKAPAZITAET .................................... 35 2.2.1 DAS ELEKTROSTATISCHE HELMHOLTZ-MODELL....................................... 36 2.2.2 DER HELMHOLTZSCHE DOPPELSCHICHTKONDENSATOR.......................... 37 2.2.3 DAS STERN-MODELL .......................................................................... 39 2.2.4 DIFFERENTIELLE KAPAZITAET ODER PSEUDOKAPAZITAET ............................ 40 2.3 KOHLENSTOFFTECHNOLOGIE .......................................................................... 45 2.3.1 PSEUDOKAPAZITAET VON AKTIVKOHLE ................................................... 45 2.3.2 PHYSIKALISCH-CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN VON AKTIVKOHLE ............... 53 2.3.3 TECHNISCHE KOHLENSTOFFMATERIALIEN .............................................. 65 2.3.4 ELEKTRODENFABRIKATION................................................................... 76 2.4 ELEKTROLYTE ............................................................................................... 84 2.4.1 WAESSRIGE ELEKTROLYTLOESUNGEN ........................................................ 84 2.4.2 NICHTWAESSRIGE S Y STEM E ................................................................ 85 2.4.3 IONISCHE FLUESSIGKEITEN................................................................... 89 2.4.4 FESTELEKTROLYTE ............................................................................... 90 2.5 S EP ARATO R................................................................................................. 91 2.6 METALLOXIDTECHNOLOGIE............................................................................. 92 2.6.1 MEILENSTEINE REVERSIBLER METALLOXIDSPEICHER............................... 93 2.6.2 RUTHENIUMDIOXID .......................................................................... 93 2.6.3 IRIDIUM DIOXID.................................................................................. 100 2.6.4 GEMISCHTE M ETALLOXIDE...................................................................101 2.6.5 ANDERE KLASSEN VON OXIDEN UND ELEKTRODENMATERIALIEN ................ 101 2.7 POLYMERTECHNOLOGIE............................................................................ 104 2.7.1 PSEUDOKAPAZITAET LEITFAEHIGER POLYMERE..............................................104 2.7.2 PRAKTISCHE LEISTUNGSDATEN VON POLYMERKONDENSATOREN .................. 108 2.8 HYBRIDTECHNOLOGIE....................................................................................... 109 2.8.1 ASYMMETRISCHE KONDENSATOREN ...................................................... 109 2.8.2 KOHLENSTOFF-METALLOXID-HYBRIDKONDENSATOREN ............................... 111 2.8.3 KOHLENSTOFF-LITHIUM-HYBRIDKONDENSATOREN .................................... 113 2.8.4 METALLOXID-ELEKTROLYTKONDENSATOR-HYBRIDE .................................... 114 2.8.5 POLYMER-ELEKTROLYTKONDENSATOR-HYBRIDE ......................................... 115 2.9 PRAKTISCHE KAPAZITAETSMESSUNG ...................................................................117 2.9.1 ENTLADEN MIT KONSTANTEM S TRO M ...................................................... 117 2.9.2 ENTLADUNG MIT KONSTANTER L E ISTU N G .................................................123 2.9.3 LADEN UND ENTLADEN MIT EINER SPANNUNGSRAMPE ............................ 124 2.9.4 ENTLADUNG MIT MESSWIDERSTAND ...................................................... 126 2.9.5 LADEN MIT KONSTANTER SPANNUNG (CHRONOAMPEROMETRIE)................126 2.10 BETRIEBSVERHALTEN VON DOPPELSCHICHTKONDENSATOREN..................................127 2.10.1 FREQUENZGANG VON KAPAZITAET UND WIDERSTAND..................................128 2.10.2 SPANNUNGSABHAENGIGKEIT DER K APAZITAET............................................129 2.10.3 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER KAPAZITAET............................................130 2.10.4 L ECKSTROM ....................................................................................... 131 2.10.5 SELBSTENTLADUNG UND LADEZUSTAND ................................................... 131 2.10.6 REVERSIBILITAET UND LEBENSDAUER ...................................................... 132 2.11 MODELLIERUNG VON DOPPELSCHICHTKONDENSATOREN ......................................... 133 2.11.1 EINFACHE RC-REIHENSCHALTUNG.........................................................134 2.11.2 RC-SCHALTUNG MIT LECKSTROM WIDERSTAND UND INDUKTIVITAET .......... 135 2.11.3 EMPIRISCHE KAPAZITAET PRAKTISCHER KONDENSATOREN .......................... 137 2.11.4 KOMPLEXE KAPAZITAET REALER DIELEKTRIKA............................................138 2.11.5 KONSTANTPHASENELEMENT (C PE).........................................................139 2.11.6 KETTENLEITER........................................................ 140 2.12 ALTERUNG.......................................................................................................143 2.12.1 STABILITAET DES ELEKTROLYTEN ................................................................ 143 2.12.2 ALTERUNG DER ELEKTRODENMATERIALIEN.................................................146 2.12.3 ABSCHAETZUNG DER LEBENSDAUER.........................................................150 2.12.4 FEHLERBILD IM LANGZEITTEST ..............................................................153 2.12.5 ZUVERLAESSIGKEIT ...................................... 153 2.13 SICHERHEIT, NACHHALTIGKEIT UND KOSTEN ........................................................ 157 2.13.1 UEBERHITZUNG.....................................................................................157 2.13.2 DIAGNOSE- UND UEBERWACHUNGSKONZEPTE . .........................................158 2.13.3 MARKTVOLUMEN UND K O STEN ..............................................................159 2.13.4 NACHHALTIGKEIT.................................................................................. 160 2.13.5 RECHTLICHE EINSCHRAENKUNGEN........................................................... 161 LITERATUR ........................................................ ...................................................162 3 LITHIUM IONEN-BATTERIEN.....................................................................................165 3.1 ENERGIESPEICHERUNG IN LITHIUMIONEN-AKKUMULATOREN ............................... 165 3.1.1 ZELLCHEMIE....................................................................................... 165 3.1.2 MEILENSTEINE ZU MODERNEN LITHIUMBATTERIEN ................................. 172 3.2 STAND DER TECHNIK............................................................................... 174 3.2.1 ANFORDERUNGEN AN MODERNE LITHIUMBATTERIEN ................................. 174 3.2.2 BATTERIEHERSTELLER............................................................................. 174 3.3 NEGATIVE ELEKTRODENMATERIALIEN (A NODEN).................................................176 3.3.1 MATERIALUEBERSICHT .............................. 176 3.3.2 GRAFIT UND AMORPHER K OHLENSTOFF ................................................... 178 3.3.3 LITHIUMTITANAT-INTERKALATIONSELEKTRODE(LTO)..................................183 3.3.4 LITHIUMLEGIERUNGEN............................ 184 3.3.5 REDUZIERBARE UEBERGANGSMETALLOXIDE .............................................. 187 3.3.6 LITHIUM-METALL-NITRIDE...................................................................187 3.4 POSITIVE ELEKTRODENMATERIALIEN (KATHODEN).................................................189 3.4.1 MATERIALUEBERSICHT.............................................................................189 3.4.2 UEBERGANGSMETALLOXIDE ..................................................................... 190 3.4.3 LITHIUMEISENPHOSPHAT (LFP) UND POLYOXYANIONEN..........................201 3.4.4 GEMISCHTE UND UNGEORDNETE MATERIALIEN ......................................... 204 3.4.5 DIE ALTEN* UEBERGANGSMETALLSULFIDE.................................................205 3.5 ELEKTROLYTE ................................................................................................. 205 3.5.1 FLUESSIGE ELEKTROLYTE . ....................................................................... 208 3.5.2 IONISCHE FLUESSIGKEITEN..................................................................... 213 3.5.3 ELEKTROLYTADDITIVE.............................................................................214 3.5.4 POLYMERELEKTROLYTE UND G E LE ...........................................................219 3.5.5 ANORGANISCHE FESTELEKTROLYTE...........................................................222 3.6 S EP ARATO R....................................................................................................223 3.7 ZELL- UND BATTERIEDESIGN.............................................................................225 3.7.1 STROMABLEITER ..................................................................................226 3.7.2 FLACHZELLEN.......................................................................................226 3.7.3 DUENNFILMBATTERIEN .......................................................................... 227 3.7.4 HERSTELLUNG VON LITHIUMIONEN-BATTERIEN.........................................227 3.8 LEISTUNGSDATEN, LEBENSDAUER UND ALTERUNG .............................................. 230 3.8.1 ENERGIE- UND LEISTUNGSDICHTE...........................................................230 3.8.2 KAPAZITAET UND DYNAMISCHES V ERHALTEN ........................................... 233 3.8.3 WIRKUNGSGRAD..................................................................................235 3.8.4 LADE-ENTLADE-KURVE........................................................................235 3.8.5 SELBSTENTLADUNG UND LAGERUNG ........................................................ 237 3.8.6 LEBENSDAUER UND A LTERU N G ............................................................. 238 3.9 TYPISCHE ANWENDUNGEN.............................................................................239 3.9.1 KONSUMELEKTRONIK.......................................................................... 239 3.9.2 INTELLIGENTE ENERGIEVERSORGUNG ........................................................ 239 3.9.3 ANFORDERUNGEN AN ANTRIEBSBATTERIEN.............................................. 241 3.10 SICHERHEIT, NACHHALTIGKEIT UND KOSTEN ........................................................ 243 3.10.1 DIAGNOSE- UND UEBERWACHUNGSKONZEPTE.........................................243 3.11 MARKTVOLUMEN UND KOSTEN .......................................................... 253 3.11.1 MATERIALAUFWAND.............................................................................253 3.11.2 NACHHALTIGKEIT..................................................................................256 LITERATUR ........................................................................................................... 260 4 TRAKTIONS- UND SPEICHERBATTERIEN: BLEI, NICKEL, N ATRIUM ............................ 265 4.1 BLEIAKKUMULATOR ........................................................................................ 265 4.1.1 ZELLCHEMIE.......................................................................................265 4.1.2 VERSCHLOSSENE BLEI-SAEURE-BATTERIEN (V R L A ) ................................. 267 4.1.3 ELEKTRODEN UND ZELLDESIGN ............................................................. 268 4.1.4 BETRIEBSVERHALTEN.............................................................................270 4.1.5 BATTERIEMANAGEMENT ....................................................................... 274 4.1.6 NACHHALTIGKEIT..................................................................................275 4.1.7 ANWENDUNGEN..................................................................................275 4.2 ALKALISCHE BATTERIEN.................................................................................... 276 4.2.1 NICKEL-CADMIUM-AKKUMULATOR.............................................. .. . 276 4.2.2 NICKEL-METALLHYDRID-AKKUMULATOR (NIMH)....................................284 4.3 HOCHTEMPERATUR-NATRIUM-BATTERIEN...........................................................290 4.3.1 NATRIUM-NICKELCHLORID-AKKUMULATOR (ZEBRA-BATTERIE) .................. 290 4.3.2 NATRIUM-SCHWEFEL-AKKUMULATOR......................................................295 LITERATUR ................................... 299 5 HOCHENERGIEBATTERIEN NACH L ITH IU M -IO N .........................................................301 5.1 VISIONAERE ZELLCHEMIE .............................. 301 5.2 LITHIUM-LUFT-AKKUMULATOREN..................................................................... 302 5.2.1 TROCKENE UND NICHTWAESSRIGE LITHIUM-LUFT-SYSTEME ....................... 302 5.2.2 WAESSRIGE LITHIUM-LUFT-SYSTEME......................................................306 5.2.3 ANODISCHE LITHIUMAUFLOESUNG (NEGATIVE ELEKTRODE) ......................... 309 5.2.4 KATHODISCHE SAUERSTOFFREDUKTION (POSITIVE ELEKTRODE).....................311 5.3 METALL-LUFT-BATTERIEN AUSSER LITHIUM...........................................................312 5.3.1 PRINZIP DER METALL-LUFT-BATTERIE......................................................312 5.3.2 NATRIUM-LUFT-BATTERIE.....................................................................314 5.3.3 MAGNESIUM-LUFT-BATTERIE................................................................315 5.3.4 ALUMINIUM-LUFT-BATTERIE................................................................315 5.3.5 EISEN-LUFT-BATTERIE..........................................................................315 5.3.6 ZINK-LUFT-BATTERIE..........................................................................316 5.4 METALL-SCHWEFEL-BATTERIEN..........................................................................318 5.4.1 LITHIUM-SCHWEFEL-AKKUMULATOR......................................................318 5.4.2 MAGNESIUM-SCHWEFEL-BATTERIE................................................ 327 5.5 METALLIONEN-BATTERIEN AUSSER L ITH IU M ........................................................ 328 5.5.1 NATRIUMIONEN-BATTERIE.....................................................................328 5.5.2 MAGNESIUMIONEN-BATTERIE ......................... 332 5.6 FESTKOERPERBATTERIEN.................................................................................... 336 5.6.1 VORTEILE VON FESTELEKTROLYTEN...........................................................337 5.6.2 ANORGANISCHE FESTELEKTROLYTE...........................................................338 5.7 HALOGENIDBATTERIEN .................................................................................... 340 5.7.1 FLUORIDBATTERIE............................................................. 340 5.7.2 CHLORIDBATTERIE ........................................ 343 5.7.3 DUAL-IONEN-BATTERIEN ...................... 343 5.8 UEBERGANGSMETALLATE ....................................................... 343 5.8.1 ZELLCHEMIE ........................... 343 5.8.2 ELEKTRODENMATERIALIEN.....................................................................343 5.9 ENERGIESPEICHERUNG IN CHEMISCHEN REAKTIONEN.........................................344 5.9.1 ENERGIESPEICHERUNG OHNE INTERKALATION ......... .. .............................. 344 5.9.2 LEISTUNGSDATEN ...............................................................................345 5.9.3 REAKTIONSKINETIK . ............................................................................346 LITERATUR ............................................................................................................. 346 6 REDOX-FLOW-BATTERIEN....................................................................................... 353 6.1 KLASSISCHE REDOXZELLEN ............................................................................. 353 6.1.1 LEISTUNGSDATEN ................................................................................353 6.1.2 EISEN-CHROM-REDOXSPEICHER........................................................... 354 6.1.3 ZINK-CER-BATTERIE.............................................................................355 6.1.4 ZINK-CHLOR-BATTERIE ........................................................................356 6.2 VANADIUM-FLUSSBATTERIE................................................................................356 6.2.1 SCHWEFELSAURER VANADIUM-REDOXSPEICHER ...................................... 357 6.2.2 VANADIUM-BROMID-REDOXSPEICHER (2. GENERATION) ........................... 361 6.2.3 SALZSAURER VANADIUM-REDOXSPEICHER (3. GENERATION) .................... 362 6.3 ZINK-BROM-BATTERIE.....................................................................................363 6.3.1 ZELLCHEMIE....................................................................................... 363 6.3.2 ZELLKOMPONENTEN ........................................ 363 6.3.3 PROBLEME BIPOLARER ZELLEN................................................................ 365 6.3.4 LEISTUNGSDATEN ............................................................................... 367 6.4 POLYSULFID-BROM-BATTERIE .......................................................................... 367 6.5 BLEI-BLEI-SPEICHER (LOESUNGSAKKUMULATOR).................................................368 6.6 INDIREKTE WASSERSTOFF-SAUERSTOFF-ZELLEN......................................................370 6.6.1 CER-FLUSSBATTERIE.............................................................................370 6.6.2 TITAN-FLUSSBATTERIE .................... 371 6.7 VISIONAERE FLUSSBATTERIEN.............................................................................371 LITERATUR .............................................................................................................. 371 7 ELEKTROLYSE VON W A S S E R .....................................................................................373 7.1 HISTORISCHER URGRUND DER ELEKTROLYSE ........................................................ 373 7.1.1 ENTDECKUNG DER WASSERZERLEGUNG ................................................... 373 7.1.2 VON FARADAY BIS HELMHOLTZ ............................................................. 376 7.2 PHYSIKALISCH-CHEMISCHE GRUNDLAGEN DER ELEKTROLYSE ................................. 380 7.2.1 ELEKTRODENREAKTIONEN ..................................................................... 380 7.2.2 FARADAY*SCHE GESETZE ..................................................................... 383 7.2.3 THERMODYNAMIK DER ELEKTROLYSE......................................................387 7.2.4 KINETIK DER ELEKTRODENVORGAENGE......................................................396 7.3 DIE WASSERSTOFFELEKTRODE.............................................................................405 7.3.1 ELEKTRODENPOTENTIAL.......................................................................... 406 7.3.2 REAKTIONEN AN DER WASSERSTOFFELEKTRODE.........................................406 7.3.3 ELEKTRODENMATERIALIEN..................................................................... 410 7.4 DIE SAUERSTOFFELEKTRODE ............................................................................... 413 7.4.1 ELEKTRODENPOTENTIAL.......................................................................... 414 7.4.2 REAKTIONEN AN DER SAUERSTOFFELEKTRODE ........................................... 414 7.4.3 ELEKTRODENMATERIALIEN ............... 416 7.4.4 GELOESTER SAUERSTOFF.......................................................................... 419 7.5 E LEKTROLYT....................................................................................................419 7.5.1 WAESSRIGE LOESUNGEN.......................................................................... 419 7.5.2 GESCHMOLZENE ELEKTROLYTE ............................................................. 422 7.5.3 ANORGANISCHE FESTELEKTROLYTE...........................................................422 7.5.4 ANORGANISCHE PROTONENLEITER...........................................................431 7.5.5 ORGANISCHE FESTELEKTROLYTE ............................................................. 433 7.5.6 MATRIXMATERIALIEN FUER HOHE TEMPERATUREN ...................................... 439 7.6 ALKALISCHE ELEKTROLYSE............................................................................... 441 7.6.1 Z ELLDESIGN.......................................................................................441 7.6.2 ALKALISCHER ELEKTROLYT, SEPARATOR UND ELEKTRODENMATERIALIEN . . . 445 7.6.3 SYSTEM UND HILFSAGGREGATE ............................................................. 451 7.6.4 BETRIEBSVERHALTEN ............................................................................ 452 7.6.5 STAND DER TECHNIK ............................................................................ 456 7.7 POLYMERELEKTROLYT-ELEKTROLYSE ( S P E ) ........................................................ 461 7.7.1 Z ELLDESIGN.......................................................................................461 7.7.2 SYSTEM UND HILFSAGGREGATE ............................................................. 463 7.7.3 BETRIEBSVERHALTEN DER SPE-ELEKTROLYSE ........................................... 464 7.7.4 STAND DER TECHNIK ............................................................................ 466 7.7.5 ENERGIEEFFIZIENZ DURCH SAUERSTOFFVERZEHR ...................................... 467 7.7.6 REGENERATIVES BRENNSTOFFZELLEN-SYSTEM.........................................467 7.8 DAMPFELEKTROLYSE MIT FESTELEKTROLYTEN ..................................................... 468 7.8.1 DAMPFELEKTROLYSE UND SYNTHESEGASERZEUGUNG ............... 468 7.8.2 Z ELLDESIGN.......................................................................................469 7.8.3 SYSTEM UND HILFSAGGREGATE............................................................. 471 7.8.4 BETRIEBSVERHALTEN DER DAMPFELEKTROLYSE.........................................471 7.8.5 STAND DER TECHNIK ............................................................................ 472 7.9 REGENERATIVE SYSTEME ................................................................................. 473 7.9.1 MODULARISIERTES S Y STEM .................................................................. 473 7.9.2 KONVENTIONELLES SYSTEM .................................................................. 474 7.10 KOSTEN UND NACHHALTIGKEIT DER ELEKTROLYSETECHNOLOGIE ............................ 475 7.10.1 POWER-TO-GAS..................................................................................475 7.10.2 NACHHALTIGKEIT..................................................................................475 7.10.3 WASSERSTOFFGESTEHUNGSKOSTEN .......................................................... 476 7.10.4 INVESTITIONSKOSTEN ............................................................................ 476 LITERATUR .................................................................................... 478 8 WASSERSTOFF ALS CHEMISCHER SPEICHER.................................................................483 8.1 WASSERSTOFF ALS CHEMISCHER SPEICHER...........................................................483 8.1.1 THEORETISCHE SPEICHERDICHTE...........................................................483 8.1.2 CHEMISCH-PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN .........................................484 8.1.3 SICHERHEITSTECHNIK..........................................................................485 8.1.4 WASSERSTOFFWIRTSCHAFT .......... ..........................................................485 8.2 WASSERSTOFFSPEICHERUNG .......... .................................................................... 486 8.2.1 DRUCKGASSPEICHER.............................................................................486 8.2.2 FLUESSIGER WASSERSTOFF ....................................................................... 488 8.2.3 ADSORPTION AN OBERFLAECHEN ............................................................. 488 8.2.4 METALLHYDRIDE UND SPEICHERLEGIERUNGEN.........................................490 8.2.5 ANORGANISCHE NICHTMETALLHYDRIDE................................................... 492 8.2.6 ORGANISCHE MOLEKUELE ALS WASSERSTOFFSPEICHER . .............................. 494 8.3 ALTERNATIVEN ZU ELEKTROLYSE-WASSERSTOFF ................................................... 500 8.3.1 WASSERSTOFF AUS KOHLENWASSERSTOFFEN .............................................. 501 8.3.2 WASSERSTOFF AUS BIOMASSE................................................................ 503 8.3.3 SOLARTHERMISCHE UND THERMOCHEMISCHE WASSERSPALTUNG ............... 504 8.3.4 WASSERSTOFF AUS UNEDLEN M ETALLEN ................................................... 506 8.3.5 FOTOLYTISCHE WASSERSPALTUNG...........................................................507 LITERATUR .............................................................................................................. 509 9 RECHTLICHE RAHM ENBEDINGUNGEN..................................................................... 511 9.1 ZIELE DER ENERGIE- UND KLIMASCHUTZPOLITIK.................................................511 9.1.1 ENERGIEPOLITISCHE ENTWICKLUNGSZIELE DER EUROPAEISCHEN UNION . . 511 9.1.2 ENERGIEPOLITISCHE ZIELE DER BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND .............. 514 9.2 EUROPARECHTLICHE REGELUNGEN FUER DIE ENERGIEWIRTSCHAFT ............................ 516 9.2.1 ELEKTRIZITAETSVERSORGUNG .................................................................. 519 9.2.2 GASVERSORGUNG..................................................................................532 9.3 UMSETZUNG DES UNIONSRECHTS IM ENERGIEWIRTSCHAFTSRECHT..........................534 9.3.1 WETTBEWERB UND REGULIERUNG DES NETZZUGANGS...............................534 9.3.2 VERSORGUNGSSICHERHEIT..................................................................... 540 9.3.3 UMWELTVERTRAEGLICHKEIT..................................................................... 542 9.3.4 ENERGIEEFFIZIENZ............................................................................... 543 9.3.5 PREISGUENSTIGKEIT............................................................................... 545 9.3.6 VERBRAUCHERSCHUTZ UND VERBRAUCHERFFEUNDLICHKEIT..........................545 9.3.7 WEGENUTZUNG UND KONZESSIONSABGABEN.........................................549 9.3.8 ZUNEHMENDE NUTZUNG EMEUERBARER ENERGIEN ................................. 550 9.4 ERNEUERBARE ENERGIEN UND DEREN FOERDERUNG ......................... 550 9.4.1 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN UND IHRE BEDEUTUNG....................................550 9.4.2 FORTGELTUNG VON EEG 2009 BIS EEG 2014 FUER BESTANDSANLAGEN . . 552 9.4.3 SYSTEMWECHSEL FUER NEUANLAGEN DURCH DAS EEG 2014 UND EEG 2017 ............................................................................................... 553 9.4.4 EEWAERMEG UND GEBAEUDESANIERUNG.................................................561 9.4.5 KWKG 2017 UND ENERGIE-CONTRACTING ........................................... 563 9.5 GENEHMIGUNGSVERFAHREN UND STANDORTANFORDERUNGEN...............................566 9.5.1 ALLGEMEINE UND ANLAGENUEBERGREIFENDE PLANUNGSVORGABEN .......... 566 9.5.2 PLANUNGSVERFAHREN ZUM NETZAUSBAU .............................................. 567 9.5.3 PHOTOVOLTAIK- UND SONSTIGE ANLAGEN ZUR NUTZUNG VON SOLARENERGIE 568 9.5.4 WINDENERGIEANLAGEN ....................................................................... 570 9.5.5 BIOMASSEANLAGEN ............................................................................ 580 9.5.6 GEOTHERMIEANLAGEN..........................................................................582 9.5.7 WASSERKRAFTANLAGEN..........................................................................583 LITERATUR ........................................................................................................... 586 SACHVERZEICHNIS 589
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