IER ... Energiewirtschaft und... Energieversorgung... (Energiesysteme I) Band 3... Prof. Dr.-Ing. A. Voß...
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- Ludo Feld
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1 Universität Stuttgart IER Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Vorlesungsmanuskript Energiewirtschaft und Energieversorgung (Energiesysteme I) Band 3 Prof. Dr.-Ing. A. Voß. Januar 2011
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3 Energiewirtschaft und Energieversorgung (Energiesysteme I) Band 3 Skript zur Vorlesung von Prof. Dr.-Ing. A. Voß überarbeitet von: C. Kruck (Kapitel 10) K. Gallmeister, S. Rath-Nagel (Kapitel 11) S. Rath-Nagel, P. Neuser (Kapitel 12)
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5 Inhaltsverzeichnis I INHALTSVERZEICHNIS Band 3 10 REGENERATIVE ENERGIETRÄGER Charakteristika der regenerativen Energiequellen Nutzung der Wasserkraft Wasserangebot Prinzipielle Nutzungsmöglichkeiten Turbinenarten Derzeitige Nutzung und Entwicklungsperspektiven Nutzung der Windkraft Windenergieangebot Physikalische Grundlagen Technischer Aufbau Leistungskennlinien Derzeitige Nutzung und Entwicklungsperspektiven Nutzung der Sonnenenergie Solares Strahlungsangebot Prinzipielle Nutzungsmöglichkeiten Solarthermische Nutzung Derzeitige Nutzung und Entwicklungsperspektiven Niedertemperatursysteme Konzentrierende Systeme Photovoltaische Energieerzeugung Derzeitige Nutzung und Entwicklungsperspektiven Geothermische Energie Energieangebot Technische Nutzungsmöglichkeiten Derzeitige Nutzung und Entwicklungsperspektiven Nutzung der Meeresenergie Gezeitenenergie Wellenenergie Energie der Meeresströmung Nutzung der Meereswärme Derzeitiger Nutzungsstand und Entwicklungsperspektiven Nutzung der Biomasse Vorkommen Technische Nutzungsmöglichkeiten Derzeitige Nutzung und Entwicklungsperspektiven...
6 II Inhaltsverzeichnis 10.8 Gegenwärtige Nutzung erneuerbarer Energiequellen in der BR Deutschland Literatur ELEKTRIZITÄTS- UND FERNWÄRMEWIRTSCHAFT Thermodynamische Grundlagen Prinzip der Energieumwandlung in Kraftwerken Der Dampfkraftprozess Einfacher Dampfkraftprozess Wirkungsgradverbesserungen beim Dampfkraftprozess Technischer Stand bei Dampfturbinenprozessen Der Gasturbinenprozess Wirkungsgradverbesserung beim Gasturbinenprozess bzw. Joule-Prozess Kombinierte Gas-Dampfturbinenprozesse (GUD-Prozesse) GUD-Anlagen ohne Zusatzfeuerung GUD-Anlagen mit Zusatzfeuerung GUD-Anlagen mit Kohlevergasung Verbrennungsmotoranlage (Blockheizkraftwerk) Kenngrößen der Kraft-Wärme-Kopplung Wärmekraftwerke Aufbau von Wärmekraftwerken Feuerungssysteme Dampferzeuger Dampfturbine Kühlsystem Speisewasservorwärmung Wirkungsgradberechnung von Wärmekraftwerken Beispiele Begriffe der Elektrizitäts- und Fernwärmewirtschaft Leistungsbegriffe für die Elektrizitäts- und Fernwärmewirtschaft Arbeits- / Wärmebegriffe der Elektrizitäts- und Fernwärmewirtschaft Ganglinie / Dauerlinie Die Elektrizitätswirtschaft der Bundesrepublik Deutschland Erzeugungsstruktur der Elektrizitätswirtschaft Der rechtliche Rahmen der Elektrizitätswirtschaft Struktur der Elektrizitätswirtschaft Strompreise und Stromhandel Die Fernwärmewirtschaft Fernwärme im Wärmemarkt Fernwärmeerzeugung...
7 Inhaltsverzeichnis III Fernwärme im internationalen Vergleich Literatur ENERGIE UND UMWELT Umweltbelastungen durch Energienutzung Emission, Ausbreitung, chemische Umwandlung, Deposition und Wirkungen von Luftschadstoffen Emissionen von Luftschadstoffen und Treibhausgasen Transmission von Luftschadstoffen Umwandlung in der Atmosphäre Immissionsbelastungen Deposition der Schadstoffe Wirkungen Gesundheitliche Beeinträchtigungen Korrosion von Materialien Waldschäden Beeinflussung des Klimas (Treibhauseffekt) Techniken und Maßnahmen zur Minderung von Luftschadstoffemissionen Minderung von SO 2 -Emissionen Minderung von NOx-Emissionen Minderung von Staubemissionen Gesamtüberblick über Rauchgasreinigung im Kraftwerk Abgasreinigung bei Fahrzeugmotoren CO 2 -arme fossile Kraftwerke Carbon Capture and Storage (CCS) Umweltschutzpolitik Gesetzliche Auflagen und Regelungen Kosten von SO 2 -, NOx- und Staub-Minderungstechniken Zusammenfassung Literatur... Anhang: Emissionen Deutschland ANHANG A Einheiten B Umrechnungsfaktoren C Heizwerte für verschiedene Energieträger D Größenordnungen natürlicher und technischer Energieströme E Physikalische Konstanten und Größen F Graphische Symbole in Wärmekraftanlagen (DIN 2481)
8 IV Inhaltsverzeichnis Band 1 1 ENERGIE: ENTWICKLUNG UND BEDEUTUNG... 2 GRUNDLAGEN DER ENERGIELEHRE... 3 ENTWICKLUNG VON ENERGIENACHFRAGE UND ENERGIEVERSORGUNGSSTRUKTUREN... 4 ENERGIEVORRÄTE UND ENERGIEQUELLEN... 5 WIRTSCHAFTLICHKEITSRECHNUNG... Band 2 6 MINERALÖL... 7 ERDGAS... 8 KOHLEWIRTSCHAFT... 9 KERNENERGIE...
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