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2013 | OriginalPaper | Buchkapitel

2. Abfallenergie und Entropiewirtschaft

verfasst von : Wolfgang Fratzscher, Klaus Michalek

Erschienen in: Abfallenergie und Entropiewirtschaft

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Die für die Bedürfnisbefriedigung der Menschheit tätige Technik ist für Lösungen verantwortlich, die mit den natürlichen Prozessen in der Umgebung entweder gar nicht oder nur in langen Zeitmaßstäben erreicht werden können. Im zunehmenden Maße setzt sich darüber hinaus die Einsicht durch, dass sie auch für die Veränderungen in der Umgebung, die beim Betrieb der eingesetzten Artefakte entstehen, verantwortlich ist. Das hat dazu geführt, dass man sich zunächst dem Stoffaustausch, der notwendigerweise zwischen den Artefakten und der Umgebung organisiert werden muss, zuwandte. Das führte einerseits zu den Begriffen der Umweltbelastungen, die mit der Abgabe von Nutz- und Nebenprodukten verbunden sind und andererseits zur Kennzeichnung der Schäden, die mit der Entnahme der Rohstoffe aus der Umgebung entstehen. Damit verbunden war der Begriff der Abfallstoffe, deren zielstrebige Verminderung Umweltschäden und Entnahme reduzieren lassen. Maßnahmen der Abfallwirtschaft wie Stoffrecycling und Kreislaufwirtschaft erwiesen sich in diesem Zusammenhang als bedeutsam und erfolgreich. In Ergänzung zu diesen Darstellungen beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Abfallenergie, deren Definition, Erfassung und Beeinflussungsmöglichkeiten.

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Fußnoten
1
Bei vielen Produkten ist die Temperatur für den Abgabezustand nicht entscheidend (z. B. Druckluft), sodass keine zusätzlichen Energieströme (außer vielleicht Umgebungswärme) eingesetzt werden müssen und anstelle der Drosselung eine Entspannungsmaschine einsetzbar ist. Wenn neben dem Druck auch noch die Temperatur vorgegeben ist (z. B. bei überhitztem Heizdampf) können sich kompliziertere Schaltungen für die Abfallenergieverwertung ergeben.
 
2
Vgl. [6]. Die Abfallmengen sind sehr unterschiedlich, weshalb sie als Projektion von Kugeln dargestellt sind (E ~ D3). Die Schraffur weist zum Zeitpunkt der Erfassung auf bereits erkannte Nutzungsmöglichkeiten hin. Außerdem wurde die Bindung der Abfallenergie an unterschiedliche Medien erfasst, weil damit technische Probleme bei ihrer Nutzung verbunden sein können: A – Abfälle, AL – Abluft, AW- Abwasser, BA – Brennbare Abfälle, BR – Brennstoffe, FW – Flusswasser, K – Kondensat, OAL – Organische Abfälle in Luft, RKW – Rückkühlwasser, RG – Rauchgas, S – Staub.
 
3
An den Kurven stehen C für den einmaligen Aufwand, V für den variablen Aufwand und Σ für die Summenkurve mit einem Minimum.
 
4
Die Differenzbildung für die Entropien der Anfallstoffe und Abfälle (S AN , S AB ) mit entsprechenden Entropien im Umgebungszustand (S ANU , S ABU ) soll formal eine Bezugspunktfestlegung in der Umgebung analog dem Vorgehen bei der Exergieberechnung anzeigen und ist dann für alle Stoffströme gültig. Sie soll den Entropieproduktions- und insbesondere Exportmechanismus des Systems verdeutlichen. Inhaltlich wird die Bilanzgrenze um Austauschprozesse mit entsprechenden Stoffströmen in der Umgebung erweitert, die letztendlich zum dissipativen Übergang in den Umgebungszustand führen. Die dabei stattfindende Entropieproduktion bei der Wechselwirkung zwischen System und Umgebung, die zu einer Abgabe von Umgebungswärme führt, wird dem Entropieexport des Systems zugerechnet.
 
5
Wenn hier vom Entropie-Export durch Stoffströme gesprochen wird, wird stillschweigend angenommen, dass die Entropie auf die Umgebung bezogen wird und demzufolge die Entropieproduktion beim Übergang in die Umgebung mit bilanziert wird.
 
6
Bisherige Nutzungsvarianten bestehen allerdings nicht in mechanischen sondern in stoffwandelnden und biologischen Prozessen.
 
7
Hier wie auch bei folgenden Angaben sind jährliche Verbräuche in durchschnittliche Leistungen umgerechnet worden. Als Umrechnungen gelten: 1 TW = 1 Mrd. kW = 8,76 Mio. GWh/a = 1,076 Mrd. t Steinkohleeinheiten (SKE) pro Jahr. 1 kW = 1,076tSKE/a.
 
8
Die für den menschlichen Verbrauch aufgewendete Vermögensenergie ist in diesem Zusammenhang vernachlässigbar.
 
Metadaten
Titel
Abfallenergie und Entropiewirtschaft
verfasst von
Wolfgang Fratzscher
Klaus Michalek
Copyright-Jahr
2013
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-03921-9_2

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.