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- Norbert Arnold
- vor 8 Jahren
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1 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Exkurs: Was ist Energie? : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Denition des Begries Energie : : : : : : : : : : : : : Physikalische Denition der Energie, Maeinheiten : : Messung der Energie : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Umrechung von Energieeinheiten : : : : : : : : : : : : Energiepolitik Ethik : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Abgrenzung der regenerativen Energiequellen : : : : : : : : : Weltweites Potential regenerativer Energien : : : : : : Energieubild der Erde : : : : : : : : : : : : : : : : : Technische Nutzungsmoglichkeiten : : : : : : : : : : : Begrisdenitionen : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Zeitliche Perspektive der Energieversorgung : : : : : : : : : : Bisherige Entwicklung des Primarenergieverbrauchs : Prognostizierter Energieverbrauch bis 2020 : : : : : : Masse- und Energieu : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Wieviel Energie braucht der Mensch? : : : : : : : : : Energieumwandlung und Wertigkeit von Energieformen Volkswirtschaftlicher Proze : : : : : : : : : : : : : : : Volkswirtschaftlicher Proze mit Ruckwirkungen : : : Vollstandig solar angetriebener volkswirtschaftlicher Proze mit Sto Recycling : : : : : : : : : : : : : : : 25 2 Exkurs: Solares Strahlungsangebot Ursprung der Solarstrahlung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Strahlung auerhalb der Erdatmosphare : : : : : : : : : : : : Spektralverteilung der Strahlung : : : : : : : : : : : : : : : : Terrestrisch nutzbare Strahlung : : : : : : : : : : : : : : : : : Raumliche und zeitliche Variation der Solarstrahlung : : : : : Globalstrahlung auf geneigte Flachen : : : : : : : : : : : : : : 37 i
2 3 Solarthermie: Niedertemperatur-Systeme Einfuhrung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Funktionsweise von Niedertemperatur-Kollektorsystemen : : Warmebilanz des NT-Kollektors : : : : : : : : : : : : Wirkungsgrad des NT-Kollektors : : : : : : : : : : : : Stillstandstemperatur : : : : : : : : : : : : : : : : : : Warmetransport und Warmetrager : : : : : : : : : : : : : : : Leitungsfuhrung und Hydraulik : : : : : : : : : : : : : : : : : Tichelmann-System : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Laminare Stromung und Rohrquerschnitte : : : : : : : NT Kollektorvarianten : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Rohrenabsorber : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Flachkollektor : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Vakuumkollektor : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Weitere Kollektorvarianten : : : : : : : : : : : : : : : Aufbau von NT-Kollektoranlagen : : : : : : : : : : : : : : : : Drucklose Schwerkraftanlage : : : : : : : : : : : : : : Anlage mit Zwangsumlauf : : : : : : : : : : : : : : : : Solare Brauschwassererwarmung mit Nachheizung : : Planung von NT-Kollektoranlagen : : : : : : : : : : : : : : : Auswahl des Kollektortyps : : : : : : : : : : : : : : : Orientierung des Kollektorfeldes : : : : : : : : : : : : Dimensionierung einer Kollektoranlage : : : : : : : : : Raumheizung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Anlagenschema : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Solare Nahwarmesysteme : : : : : : : : : : : : : : : : Schwimmbadheizung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Warmebilanz : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Dimensionierung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Wirtschaftlichkeit : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Solare Kuhlung und Klimatisierung : : : : : : : : : : : : : : : Geschlossene Kaltemaschinen : : : : : : : : : : : : : : Oene Sorptionsverfahren : : : : : : : : : : : : : : : : Wirtschaftlichkeit solarer Klimatisierung : : : : : : : : Endenergiepotenzial fur NT-Systeme : : : : : : : : : : : : : : 80 ii
3 3.12 Energiegestehungskosten : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 82 4 Solarthermie: Hochtemperatur-Systeme Einfuhrung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Konzentrierende Kollektoren : : : : : : : : : : : : : : : : : : Geometrien und Aufbau : : : : : : : : : : : : : : : : : Konzentrationsverhaltnis : : : : : : : : : : : : : : : : Maximale Absorbertemperatur : : : : : : : : : : : : : Wirkungsgrad : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Solarthermische Kraftwerke : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Solar-Farm Kraftwerk : : : : : : : : : : : : : : : : : : Solar-Turm Kraftwerk : : : : : : : : : : : : : : : : : : Dish-Stirling Kraftwerk : : : : : : : : : : : : : : : : : Solarthemische Kraftwerke in der Praxis : : : : : : : : Wirtschaftlichkeit solarthermischer Kraftwerke : : : : Photovoltaik Einfuhrung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Funktionsprinzip von Solarzellen : : : : : : : : : : : : : : : : Aufbau : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Kennlinien : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Anlagentechniken : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Solargenerator : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Speichertechnik : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Regelung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Anwendungsmoglichkeiten : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Beispiel fur eine Gleichstrom-PV-Anlage : : : : : : : : : : : : Planung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Dimensionierung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Kosten : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Potential und Wirtschaftlichkeit : : : : : : : : : : : : : : : : : Technische Energiepotentiale : : : : : : : : : : : : : : Derzeitige Nutzung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Wirtschaftlichkeit : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 134 iii
4 6 Windkraft Einfuhrung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Darbietung der Windenergie : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Entstehung des Windes : : : : : : : : : : : : : : : : : Charakterisierung eines Standortes : : : : : : : : : : : Leistungsdichte des Windes : : : : : : : : : : : : : : : Windenergiemessung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Windverhaltnisse : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Windkraftanlagen : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Der Leistungsbeiwert : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Klassizierung von Windkraftanlagen : : : : : : : : : Ausfuhrung von Windkraftanlagen : : : : : : : : : : : : : : : Widerstandslaufer : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Auftriebslaufer : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Schnellaufzahl : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Regelung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Betriebsarten von Windkraftanlagen : : : : : : : : : : : : : : Stromerzeugungspotential : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Derzeitige Nutzung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Kosten und Wirtschaftlichkeit : : : : : : : : : : : : : : : : : : Erdwarmenutzung Einfuhrung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Klassikation geothermischer Energiesysteme : : : : : : : : : Nutzungsarten : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Erdwarmenutzung in Deutschland : : : : : : : : : : : : : : : Wirtschaftlichkeit der geothermischen Energienutzung : : : : Stromgestehungskosten : : : : : : : : : : : : : : : : : Warmegestehungskosten : : : : : : : : : : : : : : : : : Wasserkraft (z.zt. in Arbeit) Einfuhrung : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Grundlagen : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Stand der Technik : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Wehr : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 178 iv
5 8.3.2 Fischaufstieg : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Einlabauwerk : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Triebwasserkanal : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Rechenreiniger : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Wasserkraftmaschine : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Zusammenfassung Ethik : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Kosten regenerativer Energien und Energiepreisniveau : : : : Literatur 186 v
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