Dieses Buch ist aus der Absicht heraus entstanden, eine fachlich fundierte Zusammenfassung zu veröffentlichen, in der innovative Energietechniken, die zu einem nachhaltigen Wirtschaften beitragen können, vorgestellt und allgemein verständlich erläutert werden.
Leserinnen und Leser sollen angesichts hoher Energiepreise mit Hilfe dieses Buches in die Lage versetzt werden, sich ein eigenes Bild von der derzeit diskutierten Energiethematik zu verschaffen, um so selbst entscheiden zu können, welche Technik am ehesten den jeweiligen Ansprüchen genügt. Bei der Vielzahl der auf dem Markt befindlichen Heizungsvarianten und Stromeinspeisemöglichkeiten
ist es schwer, den Überblick zu behalten. Deswegen gibt es jetzt dieses Buch, das die notwendigen Hintergrundinformationen liefert, um sich eine eigene Meinung bilden zu können.
Diese 3. überarbeitete Auflage ist aus dem Buch Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe hervorgegangen, das im Jahr 2004 in der Erstauflage und 2005 in der überarbeiteten 2. Auflage erschienenen ist. In letzterer wurde sowohl der gesamte Kraftstoffsektor als auch der große Bereich der erneuerbaren Energien (Solarenergie, Windkraft, Bioenergie, Geothermie, Wasserkraft) gemeinsam behandelt. Mittlerweile sind jedoch beide Bereiche so weit gediehen, dass sie jeweils ein eigenes Buch problemlos füllen. Aus diesem Grund wurde Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe zweigeteilt. Sie halten nun den Teil in Ihren Händen, der sich allein den Erneuerbaren
Energien widmet. Der hier jetzt nicht mehr enthaltene Kraftstoffteil
ist nun zu finden in dem Buch Alternative Kraftstoffe – Womit fahre ich am besten, das Ende 2008 erschienen ist.
Inhalt
1 Einleitung
2 Energieversorgung
2.1 Energiebedarf
2.2 Energieverbrauch
2.2.1 Primärenergieverbrauch
2.2.2 Stromverbrauch
2.3 Begrenzte zeitliche Verfügbarkeit
2.4 Umweltbelastung
2.4.1 Limitierte Emissionen
2.4.2 Nichtlimitierte Emissionen
2.4.3 CO2-Problematik
2.5 Kernenergie
2.6 Lastmanagement
2.7 Förderung
2.7.1 Erneuerbare-Energien-Gesetz
2.7.2 EEG-Novelle
2.7.3 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz
2.7.4 Marktanreizprogramm
2.7.5 CO2-Gebäudesanierungsprogramm
2.7.6 Weitere Fördermaßnahmen
2.8 Entwicklung
2.8.1 Wirtschaft
2.8.2 Technik
3 Solarenergie
3.1 Solarthermie
3.1.1 Kollektoren
3.1.2 Kollektorentypen
3.1.3 Kollektorinstallation
3.1.4 Kollektorkosten
3.1.5 Solarthermiemarkt
3.2 Photovoltaik
3.2.1 Kristalline Solarzellen
3.2.2 Dünnschichtsolarzellen
3.2.3 Funktionsweise
3.2.4 Modulinstallation
3.2.5 Modulkosten
3.2.6 Photovoltaikmarkt
3.2.7 PV-Kraftwerk
3.3 Solarkraftwerk
3.3.1 Parabolrinnen
3.3.2 Heliostaten
3.3.3 Aufwind
3.3.4 Desertec
3.4 Solare Kühlung
3.5 Solare Wasserstoffwirtschaft
4 Windkraft
4.1 On-Shore
4.1.1 Technik
4.1.2 Umwelt
4.1.3 Windenergiemarkt Deutschland
4.1.4 Windenergiemarkt International
4.2 Off-Shore
4.2.1 Technik
4.2.2 Umwelt
4.2.3 Betrieb
5 Bioenergie
5.1 Biogas
5.1.1 Herstellung
5.1.2 Technik
5.1.3 Reinigung
5.1.4 Verstromung
5.1.5 Einspeisung
5.2 Biomasse
5.2.1 Holz
5.2.2 Holzpellets
5.2.3 Holzbriketts
5.2.4 Holzhackschnitzel
5.2.5 Feinstaub
5.2.6 Biomassevergasung
6 Wasserkraft
6.1 Technik
6.2 Markt
6.3 Gezeitenkraft
6.4 Wellenkraft
7 Geothermie
7.1 Tiefengeothermie
7.1.1 Technik
7.1.2 Markt
7.2 Oberflächennahe Geothermie
8 Energieeffizienz
8.1 Brennwerttechnik
8.2 Wärmepumpe
8.3 Kraft-Wärme-Kopplung
8.4 Brennstoffzelle
8.5 Energiesparmaßnahmen
8.5.1 Energiesparen im Haushalt
8.5.2 Energiesparen beim Hausbau
8.5.3 Energiesparen in Küche / Bad
8.5.4 Energiesparen im Auto
9 Zusammenfassung
10 Anhang
10.1 Tabellen
10.2 Abkürzungen
10.3 Einheiten
10.4 Elemente
Zielsetzung & Themen
Das Buch verfolgt das Ziel, einen umfassenden und fachlich fundierten Überblick über moderne, nachhaltige Energietechnologien zu geben, um den Lesern in Zeiten hoher Energiepreise eine fundierte Basis für eigene Entscheidungen zu ermöglichen. Dabei steht die Forschungsfrage im Mittelpunkt, wie die Energiewirtschaft angesichts begrenzter fossiler Ressourcen und notwendiger Klimaschutzziele effizient und nachhaltig umgestaltet werden kann.
- Analyse der derzeitigen globalen und nationalen Energiesituation sowie des Energiebedarfs.
- Vorstellung verschiedener erneuerbarer Energiequellen wie Solarenergie, Windkraft, Bioenergie und Geothermie.
- Diskussion von Strategien zur Steigerung der Energieeffizienz in Haushalt, Bauwesen und Mobilität.
- Untersuchung der Rolle alternativer Energietechniken und der politischen Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Zukunft.
Auszug aus dem Buch
2.1 Energiebedarf
Die Erfolgsstory von Öl begann in den Jahren 1858/59. Fast zeitgleich wurde das so genannte „schwarze Gold“ sowohl in Celle, Deutschland, als auch in Pennsylvania, USA, entdeckt und gezielt gefördert. Einen Ölboom, wie er in Nordamerika in den darauf folgenden Jahren ausbrach, konnte Deutschland allerdings nicht verzeichnen. Damals wie heute förderten die Deutschen nur etwa drei Prozent ihres eigenen Ölbedarfs. Die Förderung von Erdgas begann erst in den 1970er Jahren. Bis dahin wurde das Gas als störend empfunden und sinnlos verbrannt (abgefackelt).
Es werden zwar immer wieder neue Erdölquellen und Erdgasfelder entdeckt, aber es ist nicht zu leugnen, dass die Gesamtvorkommen endlich sind. In unbestimmter Zeit werden ihre Reserven erschöpft sein. Hinzu kommt, dass die Emissionen grenzüberschreitend Probleme bereiten. Die Schadstoffe, die vorrangig in den Industrieländern verursacht werden, verursachen auch in Gegenden erhebliche Schäden, in denen weit und breit kein Auto fährt und kein Haus steht. Abgasemissionen verunreinigen über Ländergrenzen hinweg die Luft, undichte Öl- und Gas-Pipelines verseuchen Grundwasser und Böden, gekenterte Tankschiffe verdrecken Ozeane und Meeresbewohner. In vielen Fällen bezahlen unschuldige Lebewesen mit ihrer Gesundheit für die Annehmlichkeiten der Industrienationen. Ebenso wie bei der Diskussion über die Kernenergie (s. Kap. 2.5) müssen wir uns daher fragen, ob wir unsere Handlungsweise gegenüber diesen Lebewesen – Mensch wie Tier – sowie nachfolgenden Generationen rechtfertigen können.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel erläutert den gegenwärtigen Wandlungsprozess im Energiesektor und die Notwendigkeit einer Abkehr von fossilen Energieträgern hin zu einem nachhaltigen, dezentralen System.
2 Energieversorgung: Hier werden die Grundlagen des weltweiten Energiebedarfs, der Verbrauchfossiler Primärenergieträger sowie deren Auswirkungen auf Umwelt und Klima thematisiert.
3 Solarenergie: Dieses Kapitel bietet eine tiefgehende Analyse der Nutzung von Sonnenenergie durch Solarthermie, Photovoltaik und solare Großkraftwerke.
4 Windkraft: Fokus liegt hier auf den technischen sowie wirtschaftlichen Aspekten der On-Shore- und Off-Shore-Windkraftanlagen inklusive der Marktentwicklungen.
5 Bioenergie: Die verschiedenen Formen der Bioenergie, ihre technische Umsetzung durch Biogasanlagen und Feststoffverbrennung sowie deren Rolle im Energiemix werden dargestellt.
6 Wasserkraft: Dieses Kapitel untersucht die historische Bedeutung und moderne Technik der Wasserkraft sowie neuartige Ansätze wie Gezeiten- und Wellenkraftwerke.
7 Geothermie: Hier werden die Potenziale und Verfahren der Tiefengeothermie sowie der oberflächennahen Geothermie zur Wärme- und Stromerzeugung beleuchtet.
8 Energieeffizienz: Das Kapitel widmet sich technischen Effizienzsteigerungen durch Brennwerttechnik, Wärmepumpen, Kraft-Wärme-Kopplung und Brennstoffzellen sowie praktischen Energiesparmaßnahmen.
9 Zusammenfassung: Dieses Kapitel fasst die wesentlichen Erkenntnisse des Buches zusammen und betont die Notwendigkeit des beschleunigten Umbaus hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung.
10 Anhang: Der Anhang enthält tabellarische Daten, Einheitenverzeichnisse, Abkürzungslisten und weiterführende Literaturempfehlungen.
Schlüsselwörter
Erneuerbare Energien, Nachhaltigkeit, Energiewende, Solarthermie, Photovoltaik, Windkraft, Bioenergie, Geothermie, Energieeffizienz, Brennstoffzelle, Kraft-Wärme-Kopplung, Klimaschutz, Primärenergie, Stromerzeugung, Ressourcen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Buch grundsätzlich?
Das Buch bietet einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand und die Zukunftsperspektiven erneuerbarer Energietechnologien sowie deren Rolle bei der notwendigen Energiewende.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen umfassen die verschiedenen Sektoren der erneuerbaren Energien (Sonne, Wind, Bio, Wasser, Geo) sowie Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz.
Was ist das primäre Ziel des Autors?
Das Ziel ist es, fachlich fundierte Hintergrundinformationen zu liefern, die den Lesern helfen, die komplexe Energiethematik zu verstehen und sich eine eigene, begründete Meinung zu bilden.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Der Autor stützt sich auf eine detaillierte Analyse von Marktdaten, technischen Spezifikationen und statistischen Energiebilanzen sowie auf eine Auswertung aktueller energiepolitischer Rahmenbedingungen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technische Beschreibungen, Marktanalysen und Umweltbetrachtungen zu den einzelnen erneuerbaren Energietechnologien sowie spezifische Kapitel zur Energieeffizienz und zum Lastmanagement.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Werk?
Nachhaltigkeit, Klimaschutz, dezentrale Energieversorgung, Effizienzsteigerung und technologische Innovationen bilden den Kern der Publikation.
Welche spezifische Rolle spielt der Wasserstoff in diesem Kontext?
Wasserstoff wird als ein wichtiger, speicherfähiger Energieträger diskutiert, der dazu beitragen kann, das schwankende Angebot erneuerbarer Energien auszugleichen.
Wie bewertet der Autor die Rolle der Kernenergie?
Die Kernenergie wird kritisch beleuchtet, wobei Entsorgungsprobleme und Sicherheitsbedenken als Gründe für den Ausstieg aus dieser Technologie angeführt werden.
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- Sven Geitmann (Author), 2010, Erneuerbare Energien, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/193215
