Inhalt | 6 |
Vorwort | 8 |
Einleitung | 12 |
1 Der Greenhouse- Effekt | 18 |
1.1 Der Treibhauseffekt | 20 |
1.2 CO2-Reduzierung, 2 K-Szenario | 23 |
2 Fossile Energieträger/ erneuerbare Energien | 28 |
2.1 Prognostizierte Energieverbräuche | 28 |
2.2 Primärenergieangebot der Natur | 30 |
2.3 Verfügbarkeit fossiler Energieträger (Öl/Gas/Kohle/Uran) | 32 |
3 Energiekosten | 36 |
3.1 Kostenveränderungen fossiler Energieträger | 36 |
3.2. Kostenentwicklungen erneuerbarer Energien | 38 |
4 Energieverbräuche ausgewählter Regionen | 40 |
4.1 Region Europa | 40 |
4.1.1. Einsatz erneuerbarer Energien in Europa | 50 |
4.2 Region Nord- und Südamerika | 53 |
4.3 Region Afrika und Vorderer Orient | 59 |
4.4 Region Asien und Ozeanien | 72 |
5 Detailbetrachtung Bundesrepublik Deutschland – ein Beispiel | 80 |
5.1 Strom- und Wärmeverbräuche, 2006 | 82 |
5.2 Primärenergieverbräuche, Leitszenario 2006 | 83 |
5.3 Endenergieverbräuche, Leitszenario 2006 | 85 |
5.4 Erneuerbare Energien, Leitszenario 2006 Stromerzeugung | 87 |
5.5 Erneuerbare Energien, Leitszenario 2006 Wärmebereitstellung | 88 |
5.6. Erneuerbare Energien, Leitszenario 2006 Energieeinsatz im Verkehr | 92 |
Energiebereitstellung – erneuerbare Energien –, der schweizerische Weg | 94 |
6 Detailbetrachtung Schweiz | 94 |
7 Detailbetrachtung Frankreich | 98 |
8 Energieszenarien, weltweit | 104 |
8.1 Primärenergie und CO2-Emissionen | 105 |
8.2 Stromerzeugung | 106 |
8.3 Wärmeenergie-Erzeugung | 107 |
8.4 Energie-(R)Evolution | 108 |
9 Postfossiles Bauen | 120 |
9.1 Klassifizierung energiesparender Häuser (EnEV, Deutschland) | 129 |
9.2 2.000-Watt-Gesellschaft | 140 |
10 Die Immobilie der Zukunft – postfossile Gebäude | 142 |
10.1 Stopp der Ressourcenverschwendung | 145 |
10.2 Planungskriterien | 145 |
10.3 Baustoffe und graue Energie | 151 |
10.4 Dämmstoffe | 156 |
10.5 Fassaden | 161 |
10.6 Konzept der Energieversorgung | 168 |
11 Klein, aber fein, beispielhafte Bauten | 170 |
11.1 Bürogebäude Marché Restaurants Schweiz AG, Kempfthal, Schweiz | 170 |
11.2 Wohnen am Lohbach | 174 |
11.3 Studentenwohnheim Molkereistraße, Wien, Österreich | 184 |
11.4 Ökohauptschule Mäder, Österreich | 185 |
11.5 Lehrgebäude ETH-Z, E-science Lab, Zürich, Schweiz | 187 |
11.6 Bürogebäude Münchner Rückversicherungs AG, München, Deutschland | 190 |
11.7 Solar Decathlon Wettbewerb 2007, 1. Preis, Darmstadt/Washington/Phoenix | 192 |
11.8 Micro-compact home, Mini-Wohnobjekt | 200 |
11.9 Hauptgebäude Eawag Empa, Dübendorf, | 204 |
11.10 Fortbildungsakademie Herne | 208 |
11.11 Messehalle 26, Deutsche Messe AG, Hannover, Deutschland | 212 |
12 Zero-energy super-tall buildings – Vision oder Illusion | 218 |
12.1 Gebäudeintegrierte Windkraftanlagen (BIWP, building integrated wind power) | 220 |
12.2 Pearl River Tower, Guangzhou, China | 222 |
12.3 Hochhaus „Phare“, Paris | 230 |
12.4 Projekt „Phare“ – Mittlerer Osten | 242 |
12.5 Icade Tower, Mitteleuropa (Kontinentalklimazone) | 248 |
13 Nutzung erneuerbarer Energien | 260 |
13.1 Aktive Technologien an und im Gebäude | 260 |
13.1.1 Wärmespeicherung/Nachtauskühlung | 260 |
13.1.2 Nutzung von Biomasse | 264 |
13.1.3 Untiefe Geothermie | 266 |
13.1.4 Erdrohre/Thermolabyrinth | 273 |
13.1.5 Kraft-Wärme-Kopplung | 277 |
13.1.6 Solarthermie | 279 |
13.1.7 Photovoltaik | 285 |
13.1.8 Brennstoffzelle | 292 |
13.1.9 Windkraft | 295 |
13.2 Großformatige Technologien (virtuelle Kraftwerke) | 296 |
13.2.1 Solarthermische Kraftwerke | 298 |
13.2.2 Aufwindkraftwerke | 310 |
13.2.3 Biomasse-Kraftwerke | 312 |
13.2.5 Geothermie | 316 |
13.2.6 Nutzung der Meeresenergie Gezeitenenergie Wellenenergie | 323 |
13.2.7 Druckluftkraftwerke | 334 |
14 Energiespeicherung | 336 |
14.1 Batterien | 336 |
14.2 Wasserstoffspeicher | 337 |
14.3 Wasserspeicher | 337 |
14.4 Druckluftspeicher | 337 |
14.5 Heißwasserspeicher | 338 |
14.6 Eisspeicher | 338 |
14.7 Schwungradspeicher | 338 |
15 Fazit | 340 |
Firmenprofile | 348 |
Literaturverzeichnis / Bildnachweis | 352 |
Schlagwortverzeichnis | 360 |
Content | 4 |
Preface | 8 |
Introduction | 12 |
1 The greenhouse effect | 18 |
1.1 The greenhouse effect: in detail | 20 |
1.2 CO2 reduction, 2K scenario | 23 |
2 Fossil energy sources, renewable energy | 28 |
2.1 Prognosis of energy consumption | 28 |
2.2 Primary energy offered by nature | 30 |
2.3 Availability of fossil energy sources (oil, gas, coal, uranium) | 32 |
3 Energy cost | 36 |
3.1 Changes in cost of fossil fuels | 36 |
3.2 Cost tendencies for renewable energy sources | 38 |
4 Energy consumption of selected world regions | 40 |
4.1 Region: Europe | 40 |
4.1.1 Use of renewable energy sources in Europe | 50 |
4.2 North and South American region | 53 |
4.3 Africa and Middle East region | 59 |
4.4. Asia and Oceania region | 72 |
5 Detailed view: Germany – case study | 80 |
5.1 Electricity and thermal consumption, 2006 | 82 |
5.2 Primary energy consumption, Leitszenario 2006 | 83 |
5.3 Final energy consumption, Leitszenario 2006 | 85 |
5.4 Renewable energy, Leitszenario 2006 Electricity generation | 87 |
5.5 Renewable energy, Leitszenario 2006 Thermal energy generation | 88 |
5.6 Renewable energy, Leitszenario 2006 Energy for the transportation sector | 92 |
6 Detailed view Switzerland | 94 |
7 Detailed view: France | 98 |
8 Global energy scenarios | 104 |
8.1 Primary energy and CO2 emissions | 105 |
8.2 Generation of electricity | 106 |
8.3 Generation of thermal energy | 107 |
8.4 Energy-(R)evolution | 108 |
9 Buildings for the post-fossil fuel era | 120 |
9.1. Classification of building construction according to energy savings (Energy Savings Regulation for Buildings, or Energieeinsparverordnung für Gebäude (EnEV), Germany) | 129 |
9.2 The 2,000-Watt society | 140 |
10 Real estate of the future – post-fossil fuel buildings | 142 |
10.1 Stop the waste of resources | 145 |
10.2 Design principles | 145 |
10.3 Building materials and grey energy | 151 |
10.4 Insulation materials | 156 |
10.6 The concept of energy supply | 168 |
11 Small is beautiful! Exemplary small-scale projects | 170 |
11.1 Office building Marché Restaurants Schweiz AG, Kempfthal, Switzerland | 170 |
11.2 Wohnen am Lohbach | 174 |
11.3 Student dormitories hall Molkereistraße, Vienna, Austria | 184 |
11.4 Ökohauptschule Mäder, Austria | 185 |
11.5 University building ETH-Z, E-science Lab, Zurich, Switzerland | 187 |
11.6 Office building Münchner Rückversicherungs AG, Munich, Germany | 190 |
11.7 Solar Decathlon Competition 2007, 1st prize Darmstadt, Germany | Washington D.C. | Phoenix | 192 |
11.8 Micro-compact home | 200 |
11.9 Main building Eawag Empa, Dübendorf, Switzerland | 204 |
11.10 Training academy Herne | 208 |
11.11 Exhibition Hall 26, International Hanover Trade Fair, Hanover, Germany | 212 |
12 Zero-energy super-tall buildings: vision or illusion? | 218 |
12.1 Building integrated wind power systems (BIPW) | 220 |
12.2 Pearl River Tower, Guangzhou, China | 222 |
12.3 The “Phare” (lighthouse) high-rise in Paris | 230 |
12.4 High-rise project “Phare” Middle East | 242 |
12.5 IcadeTower, Central Europe (continental climate region) | 248 |
13 Utilizing renewable energies | 260 |
13.1 Active technologies in and at buildings | 260 |
13.1.1 Thermal storage and night cooling | 260 |
13.1.2 Utilization of biomass | 264 |
13.1.3 Shallow geothermal applications | 266 |
13.1.4 Earth tubes and geothermal labyrinths | 273 |
13.1.5 Cogeneration, or combined heat-power plants (CHP) | 277 |
13.1.6 Solar thermal energy | 279 |
13.1.7 Photovoltaic systems | 285 |
13.1.8 Fuel cell technology | 292 |
13.1.9 Wind power | 295 |
13.2 Large-scale technology (virtual power plants) | 296 |
13.2.1 Solar thermal power plants | 298 |
13.2.2 Solar updraft power plants | 310 |
13.2.3 Biomass power plants | 312 |
13.2.5 Geothermal energy | 316 |
13.2.6 Use of the energy of the oceans Tidal energy Wave energy | 323 |
13.2.7 Compressed-air power plants | 334 |
14 Energy storage | 336 |
14.1 Battery storage | 336 |
14.2 Hydrogen storage | 337 |
14.3 Water storage | 337 |
14.4 Compressed air storage | 337 |
14.5 Hot water storage | 338 |
14.6 Ice storage | 338 |
14.7 Flywheel energy storage (FES) | 338 |
15 Conclusion | 340 |
Company profiles | 348 |
Bibliography / Illustration credits | 352 |
Selective index | 352 |