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Energieeffizienz durch Erneuerbare Energien

Möglichkeiten, Potenziale, Systeme

AutorMatthias Günther
VerlagSpringer Vieweg
Erscheinungsjahr2014
Seitenanzahl186 Seiten
ISBN9783658067533
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis42,99 EUR
Effizienzeffekte in einer regenerativ basierten Energieversorgung rücken immer stärker in den Fokus. Mit dem Beginn der Umstellung der Stromversorgung auf erneuerbare Energien entstehen andere Anforderungen an die Effizienz im gesamten Energiesystem. Dies erfordert Betrachtungen auf einem breiten thematischen Spektrum, von den allgemeinen Anforderungen an ein Energiesystem, über die verschiedenen Spielarten von Energieefizienz bis hin zur Effizienten Angleichung von angebot und Nachfrage. Dabei wird auch auf grundlegende begriffliche, physikalische und wirtschaftliche Aspekte eingegangen, die Lesern mit unterschiedlichem fachlichem Hintergrund den Zugang ermöglichen und die Möglichkeit eröffnen, die Systematik der Energiewende zu ordnen und in ein eigenes Koordinatensystem zu stellen.

Dr. Matthias Günther ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IWES in Kassel.

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Inhaltsverzeichnis
Inhalt8
Einleitung10
1 Energie in Physik und Wirtschaft12
1.1 Energie als physikalische Größe12
1.2 Energie als Lebensgrundlage für Gesellschaften und als Wirtschaftsgut14
2 Warum brauchen wir ein neuesEnergiesystem?17
2.1 Energieverbrauch17
2.2 Allgemeine Anforderungen an das Energiesystem20
2.3 Motive für den Umbau des Energiesystems22
2.4 Strategien zum Umbau des Energiesystems30
2.4.1 Dekarbonisierung durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen30
2.4.2 Energieeffizienz33
2.4.3 Suffizienz34
2.4.4 Regionalisierung35
2.4.5 Die besondere Bedeutung der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz36
3 Energieeffizienz42
3.1 Spielarten der Energieeffizienz42
3.1.1 Wandlungseffizienz43
3.1.2 Nutzungseffizienz43
3.1.3 Gesamteffizienz44
3.2 Primärenergie45
3.3 Endenergie51
4 Erneuerbare Energien53
4.1 Begriffsbestimmung53
4.2 Erneuerbare Energiequellen56
4.3 Erneuerbare Energiequellen und Treibhausgas-Emissionen57
4.4 Erneuerbare Energiequellen und ihre technische Nutzung58
4.4.1 Direkte Nutzung der Solarstrahlung58
4.4.2 Indirekte Nutzung der Solarstrahlung77
4.4.3 Nutzung der Erdwärme84
4.4.4 Nutzung der Meeresenergie86
5 Effizienzgewinne durcherneuerbare Energien89
5.1 Effizienzgewinne durch direkte Stromerzeugung91
5.1.1 Direkte Stromerzeugung91
5.1.2 Effizienzgewinne durch die Elektrifizierung der Mobilitäts- und Wärmeversorgung99
5.1.3 Fazit: Effizienzpotenziale der direkten Stromerzeugung108
5.2 Effizienzgewinne durch Nutzung von solarer und Umweltwärme110
5.2.1 Wärmepumpen111
5.2.2 Solarthermische Systeme119
5.2.3 Energetische Optimierung von Gebäuden120
6 Effiziente Angleichung von Angebot undNachfrage im Stromsektor123
6.1 Qualitätsunterschiede zwischen den verschiedenen erneuerbaren Energiequellen124
6.2 Wind- und Solarenergie in der zukünftigen Stromversorgung in Deutschland128
6.3 Lastmanagement132
6.4 Angebotsmanagement138
6.4.1 Netze138
6.4.2 Regelbare Kraftwerke142
6.4.3 Speicher145
6.4.4 Wärmeerzeuger als Netzstabilisatoren153
7 Energieeffizienz im regenerativ basiertenEnergiesystem158
7.1 Energieeffizienz und hohe Anteile erneuerbarer Energien –ein Konflikt?158
7.2 Ist Energieeffizienz langfristig wichtig?162
8 Kosten167
Fazit180
Literatur182

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