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Photovoltaik

weitere Buchkapitel

Kapitel 13. Neue Weltwirtschaftsordnung

Der Ukraine-Russland-Krieg ist ein politisch-ökonomischer Schock, den Russland als flächenmäßig größtes Land der Welt mit seinem Angriff ausgelöst hat. Russland mit seiner geografischen Spannweite Europa-Asien sorgt hier allein schon durch seine eigene Breite für weite internationale Schockwellen. Indem Russland den Krieg faktisch unmittelbar an der Nato-Ostgrenze führt, sind 30 Nato-Länder indirekt alarmiert; im Übrigen sind 27 EU-Länder (davon die Mehrzahl in der Nato) und Großbritannien plus die USA in besonderer Weise politisch und ökonomisch angesprochen.

Paul J. J. Welfens
Bochum: Ausblick auf messbare Indikatoren in der fortschreitenden Klimakatastrophe bis 2046

Mit diesem Kapitel wird ein detaillierter Einblick in messbare Indikatoren zur Transformation der Stadt Bochum gegeben. Im Fokus stehen hierbei die Potenziale der Erneuerbaren Energien, namentlich PV-Anlagen und der Individualverkehr. Mit aktuellen Wetterdaten werden vorläufige Schätzungen von Hitzetagen für die Stadt Bochum skizziert und die allgemeinen Auswirkungen der Klimasituation dargestellt. Indikatoren zur Messung der Biodiversität weisen bereits heute besorgniserregende Werte auf und haben sich durch die letzten Dürreperioden verschärft. Vor diesem Hintergrund beschreibt dieses Kapitel mögliche quantifizierte Prognosen. Abschließend werden Handlungsspielräume der Stadt Bochum skizziert und die quantifizierten Prognosen vor dem Hintergrund der vier Szenarien eingeordnet.

Helge Ehrhardt, Christian Linke, Steffen Schüttler
„Wir müssen … sozial gerechten Klimaschutz und Klimafolgenanpassung auf den Weg bringen‟ – Ein Interview mit der Leiterin der Stabsstelle Klima und Nachhaltigkeit der Stadt Bochum

Mit diesem Interview, das mit Sonja Eisenmann als Leiterin der Stabsstelle Klima und Nachhaltigkeit der Stadt Bochum am 12.01.2022 geführt wurde, erhält der bzw. die Leser:in einen Einblick in die praktische Arbeit der städtischen Verwaltung. So beschreibt Frau Eisenmann mit welchen Hürden die Arbeit an einer bereichsübergreifenden Strategie zum Klimaschutz und – anpassung verbunden ist, welche Erfolge die Stabsstelle bereits erzielen konnte und wo sie die größten zukünftigen Herausforderungen sieht. Besonders aufschlussreich ist, dass sich auch in dem Interview wie in den Szenarien eine Ambivalenz zwischen Klimaschutz und gesellschaftlicher Kohäsion durchzieht.

Kasimir Püttbach
Kapitel 3. Biologische Basisinformationen

Ein Kapitel „Biologische Grundlagen“, wie es vielleicht erwartet werden würde, kann es im Rahmen dieses Buches nicht geben. Die Biologie ist ein viel zu großes und zu weit verzweigtes Gebiet, als das alle biologischen Grundlagen hier zusammengefasst werden könnten. Hinzu kommt, dass für das Verständnis vieler biologischer und insbesondere mikrobiologischer Abläufe, Prozesse und Systeme häufig auch fundierte Chemiekenntnisse benötigt werden.

Welf Wawers
Kapitel 2. Technoökonomische Grundlagen: Statische und dynamische Skaleneffekte

Durch Größensteigerungen und industrielle Massenproduktion können Güter kostengünstiger hergestellt und am Markt angeboten werden. Die hierbei zugrundeliegenden Effekte der Größendegression von Technologien bzw. Produktionsmitteln beruhen auf statischen und dynamischen Skaleneffekten.

Thomas Göllinger
Kapitel 6. Ausblick auf weitere Technologien und Fazit

Über die in diesem essential genauer dargestellten Energietechnologien hinaus, gibt es eine Reihe weiterer Technologien, die für die Energiewende eine mehr oder weniger große Rolle spielen. Allerdings stehen für diese Technologien weit weniger belastbare empirische Studien zur jeweiligen Kostensituation zur Verfügung als für die hier bereits beschriebenen. Bei einigen Technologien entwickelt sich die Situation auch sehr dynamisch, andere befinden sich erst noch in einer frühen Phase der Marktentwicklung, sodass umfassende Studien wohl erst in einigen Jahren zur Verfügung stehen werden.

Thomas Göllinger
Kapitel 4. Technoökonomie der Photovoltaik

Eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien für die Energiewende ist die Photovoltaik (PV); diese hat sich in den letzten Jahren weltweit beeindruckend entwickelt und hat ebenso noch eine große Zukunft vor sich. Bei dieser Technologie liegen ausgeprägte Skaleneffekte vor.

Thomas Göllinger
1. Das deutsche Stromsystem vor dem Hintergrund der Energiewende

Um den Stromspeicherbedarf im Zuge der Energiewende in Deutschland beurteilen zu können, sind Kenntnisse zum bestehenden Stromsystem erforderlich – insbesondere bezüglich des Ausbaus erneuerbarer Energien, der Stromnetze, hinsichtlich der Strommärkte und den hierbei vorherrschenden Preisbildungsmechanismen. Entsprechende Grundlagen werden in diesem Kapitel dargelegt. Durch eine vereinfachte Hochrechnung werden die zukünftigen Einspeiseleistungen der dargebotsabhängigen Stromerzeugung im Verhältnis zum historischen Strombedarfsprofil für verschiedene erneuerbare Ausbaugrad gezeigt. Des Weiteren wird das Lernkurven- bzw. Erfahrungskurven-Konzept beschrieben und anhand der Preisentwicklung von Stromerzeugungstechnologien verdeutlicht. Zudem wird die übliche Methodik zur Ermittlung der Stromgestehungskosten (engl.: der Levelized Cost of Electricity, LCOE) vorgestellt und auf deren Einschränkungen eingegangen.

Martin Zapf
2. Stromspeicher – Technologien, Kosten und Bedarf

In diesem Kapitel werden Stromspeichertechnologien anhand von Kennwerten und Kosten für verschiedene Einsatzmöglichkeiten dargelegt. In diesem Zusammenhang wird auch eine Methodik für die Berechnung von Stromspeicherungskosten (engl.: Levelized Cost of Storage, LCOS) präsentiert. Des Weiteren wird der Bestand an Stromspeichern in den 2010er-Jahren aufgezeigt. Im Zuge der Energiewende resultiert ein steigender Stromspeicherbedarf aufgrund des zunehmenden Anteils der dargebotsabhängigen Stromerzeugung. Dieser Bedarf ist von vielen Faktoren abhängig. Darüber hinaus spielen die rechtlichen Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Einsatz von Stromspeichern eine entscheidende Rolle. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Einflussfaktoren und eines Literaturreviews wird der Stromspeicherbedarf je nach erneuerbaren Ausbaugrad in Deutschland abgeschätzt.

Martin Zapf
3. Power-to-Gas – Technologien und Kosten

Für die Umsetzung des Power-to-Gas-Konzeptes standen bereits in den 2010er-Jahren marktreife Technologien zur Verfügung. In diesem Kapitel werden einzelne Technologien vorgestellt und rechtliche Rahmenbedingungen für Power-to-Gas betrachtet. Hierbei wird auch der Sonderfall einer Eigenversorgung beleuchtet. Zudem wird eine Methodik zur Berechnung von Gasgestehungskosten (engl.: Levelized Costs of Gas) dargelegt. Anhand dieser werden für unterschiedliche Möglichkeiten des Strombezugs die Gestehungskosten von Wasserstoff als auch von synthetischem Methan ermittelt. Abschließend werden weitere Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff vorgestellt.

Martin Zapf
42. Deponien

Was mag jemanden interessieren, der in einem Praxishandbuch einen kurzen Beitrag zum Thema Deponien liest. Sicherlich kein Handbuch darüber, wie Deponien nach dem Stand der Technik gebaut werden. Doch hier stockt der Autor bereits. „Stand der Technik“ ist der Maßstab für die Technik von Deponien. Und der verändert sich laufend, eine Anpassung ist also laufend erforderlich. Nach geltendem Deponierecht ist eine solche Anpassung ca. alle vier Jahre zu machen. In der Verfahrenstechnik werden häufig für die Überprüfungsperiode fünf Jahre genannt. Also hat jeder Deponiebetreiber ein Dokument in seinen Akten, in dem er sich darüber Rechenschaft ablegt, ob seine Deponie noch dem Stand der Technik entspricht, ansonsten hätte sich die Aufsichtsbehörde die notwendigen Gedanken zu machen (vgl. Kreislaufwirtschaftsgesetz-KrWG § 36, Absatz 4 (Anonym 2012)).

Gerhard Rettenberger
Kapitel 2. Risiken und Gefährdungen

ImRisikoEinführung Kap. 2 werdenGefahrEinführung verschiedeneGefährdungEinführung Risiken und Gefährdungen in Form von Beispielen und Zahlenangaben vorgestellt. Dabei werden länger andauernde Prozesse und kurzfristige Ereignisse gemischt. Teilweise überschneiden sich die Zuordnungen.

Dirk Proske
Kapitel 3. Risikoparameter

Nach der Benennung der Risiken im vorigen Kapitel und der Einführung von Intensitätsparametern für verschiedene Gefährdungen, Technologien und Expositionen, sollen in diesem Kapitel die zur Beschreibung dieser Gefährdungen geeigneten Risikoparameter systematisch aufgearbeitet und erläutert werden. Prinzipiell können solche Risikoparameter hochspezifisch oder sehr allgemein formuliert sein. Tab. 3.1 listet z. B. die Risikodefinitionen für Hangrutschungen beginnend mit sehr allgemeinen Definitionen (oben) zu immer fachspezifischen Definitionen (unten) auf. Zwar werden im Abschnitt „Einfache Risikoparameter“ auch einige fachspezifische Risikoparameter erwähnt, aber dieses Kapitel fokussiert überwiegend auf sehr allgemeinen Risikoparametern, also Parametern, die für viele bzw. alle Fachgebiete, die in Kap. 2 genannt wurden, verwendet werden können.

Dirk Proske
Kapitel 2. Absolute Nachhaltigkeit von Fabriksystemen

Die konzeptionelle Entwicklung einer Positivfabrik basiert auf der Analyse des aktuellen Verständnisses von Fabriksystemen im Zeitalter des Anthropozäns. Die Notwendigkeit einer Nachhaltigkeitstransformation der menschlichen Gesellschaft und ihrer Industrie stellt eine große globale Herausforderung dar, um irreversible Schäden an ökologischen Systemen abzuwenden. Hierfür gilt es, adäquate Fabrikkonzepte zu entwickeln, die angemessen auf die aktuellen ökologischen Herausforderungen reagieren und gleichzeitig eine gesellschaftliche Entwicklung fördern.

Malte Gebler
Kapitel 33. Bewertung von Kostensenkungspotenzialen in elektrisch betriebenen Containerterminals durch Einsatz von Demand Response

Umweltschutz und Energieeffizienz sind wichtige Themen im Seehafenmanagement. Als Schnittstelle von See- und Hinterlandtransport spielen Containerterminals eine wichtige Rolle in den globalen Lieferketten. Ein hoher Beitrag zur Emissionsminderung in einem Containerterminal kann durch den Einsatz elektrischer Containerumschlaggeräte und erneuerbarer Energien erreicht werden. Die mögliche Elektrifizierung von Geräten in Containerterminals wird deren Strombedarf allerdings deutlich erhöhen, was negative Auswirkungen auf das Stromnetz haben kann. Durch ein Anpassen des Stromverbrauchs des Containerterminals an die Stromerzeugung kann dies unterbunden werden. Das sog. „Demand Response“ zielt darauf ab, die Nachfrage von Verbrauchern über den Strompreis so zu modifizieren, dass Lastspitzen vermieden werden. In diesem Beitrag stellen wir ein gemischt-ganzzahliges lineares Optimierungsprogramm zur Modellierung eines elektrischem Bahnkransystem im Containerterminal vor, dass volatile Strompreise bei der operativen Planung berücksichtigt. Wir verwenden das Modell, um den kosteneffizienten Einsatzplan zu ermitteln. Wir ermitteln das Kostensenkungspotenzial durch den Vergleich von Energiekosten mit und ohne einer optimierten Planung für kleine Problemeinstanzen.

Erik Pohl, Sebastian Schär, Jutta Geldermann
7. Bauabzugssteuer und Umkehr der Steuerschuldnerschaft

Was für Gebietskörperschaften auf dem ersten Blick abwegig erscheint, ist vieler Orts keines Falls so absurd. Die Bauabzugssteuer betrifft auch juristische Personen des öffentlichen Rechts, die unter anderem mehr als zwei Wohnungen vermieten. Was alles zu beachten ist, angefangen von der Freistellungsbescheinigung bis zum Fall der Besteuerung und der Fall der Vermietung werden in diesem Kapitel vorgestellt.Das Revere-Charge-Verfahren, oder die Umkehrung der Umsatzsteuerschuld spielt auch für viele juristische Personen des öffentlichen Rechts eine Rolle. Dabei werden in diesem Kapitel die Grundlegenden Umsätze, die Rechnungstellung und die Erklärungspflicht bei der Umsatzsteuer vorgestellt.

Michael Horst
5. Eine Historie des Risikobegriffs

Lange wurde einfach angenommen, dass eine Diskussion über „Risiken“ von kommerziellen Entscheidungen und Handlungen ein Kennzeichen der Moderne wären und (zumindest) das Wahrscheinlichkeitskalkül von wiederholten Spielen vom Beginn des 18. Jahrhunderts voraussetzten. Eine kritische Betrachtung der Historie enthüllt aber, dass es zwar den Begriff „Risiko“ erst ab dem Mittelalter gab, ein adäquates Verständnis aber schon seit dem Anfang des römischen Kaiserreichs vorhanden war. Dabei entwickelten die spätantiken und mittelalterlichen Kaufleute schon recht früh sehr „modern“ anmutende Instrumente zum Umgang mit risikoreichen Geschäften insbesondere im Fern- bzw. Seehandel. Dagegen führte die aus wiederholten Spielen abgeleitete Wahrscheinlichkeitsrechnung eher zu einem Glauben an ein mechanistisches Weltbild, welches den früheren Kaufleuten fremd gewesen wäre. Erst in den letzten Jahren hat sich der Begriff „Risiko“ wieder breiter entwickelt.

Udo Milkau
7. Industrielle Implementierungen von Operational Resilience

Im industriellen Umfeld – von sogenannten High-Risk-Industrien wie Verkehrsflugverkehr über kritische Supply-Chain-Strukturen für Produzenten und Konsumenten bis hin zu hochgradig spezialisierten Dienstleistern wie der medizinischen Notfallversorgung – ist eine Operational Resilience in den letzten Jahrzehnten zum Standard im Tagesgeschäft geworden. Im Vergleich dazu können Finanzinstitute viel von diesen vorhandenen Implementierungen lernen, aber auch die Grenzen und individuellen Unterschiede erkennen. Dabei lassen sich die pragmatischen Methoden in drei Kategorien unterteilen: eine eher „statische“ Redundanz mit Puffern in Netzwerken, eine Flexibilität aufgrund einer Diversität von Kapazitäten, eine „dynamische“ Adaption mit einer Anpassung durch Lernen sowie eine Transformation unter neuen Rahmenbedingungen. Dabei sollte aber Abstand von einer (zu) schlagwortartigen Verwendung genommen werden, da alle diese Ansätze konkrete Rahmenbedingungen haben und sich über lange Jahre in den jeweiligen Industrien iterativ entwickelt haben, sodass eine Übertragung von einem tiefen Verständnis der Rahmenbedingungen abhängt.

Udo Milkau
Energiemanagementsysteme im Kontext der Nachhaltigkeit

Im Rahmen der Umsetzung der Agenda 2030 für Nachhaltige Entwicklung beinhaltet das Ziel Nr. 7 „Bezahlbare und saubere Energie“ einen der wichtigsten ökologischen Aspekte. Eine wesentliche Maßnahme zur Umsetzung des Ziels Nr. 7 ist die effiziente Energienutzung. Die effiziente Energienutzung, die Einsparung von Energie und die Senkung der Energiekosten können insbesondere durch zertifizierte Energiemanagementsysteme nach ISO 50001 nachgewiesen werden. Energiemanagementsysteme sind somit ein wichtiger Bestandteil im nationalen und internationalen Kontext der Nachhaltigkeit.Weiterentwicklungen von Energiemanagementsystemen im Hinblick auf die Bewertung der Maßnahmen zur Senkung der energiebedingten CO2-Emissionen und zum Einsatz klimafreundlicher Energieträger stellen einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit und zum Klimaschutz von Organisationen dar.

Ortrun Janson-Mundel
Kapitel 3. Mechanisch-elektrische Energiewandlung durch Generatoren

Für Untersuchungen zur Wirkungsweise und zum Verhalten von Windenergieanlagen kommt dem Generator als widerstandsmomentbildendem Teil entsprechend seiner Lage und Verknüpfungen (s. Abb. 1.31) zentrale Bedeutung zu.

Siegfried Heier
Kapitel 6. Nutzung der Windenergie

Die Anwendung der Windenergie zur Elektrizitätsversorgung bringt eine Verbreiterung der Energiebasis und vermindert die Umweltbelastung.

Siegfried Heier
Kapitel 4. Elektrische Energieübergabe an Versorgungsnetze

Im Hinblick auf die Energieübergabe an elektrische Versorgungsnetze sind Unterschiede zu beachten zwischen.

Siegfried Heier
Ex-ante-Impact-Assessment der ökonomischen und sozialen Wirkungen von Nachhaltigkeitsstrategien: Methodischer Stand, Entwicklungsperspektiven und Implikationen für den politischen Diskurs

Die zukünftige weltweite Entwicklung erfordert grundlegende Innovationen und Transformationen, um die langfristigen Herausforderungen einer ökologisch tragfähigen nachhaltigen Entwicklung angehen zu können. Mit derartigen Transformationen sind aber zugleich ökonomische und soziale Wirkungen verbunden. Die frühzeitige und nüchterne Antizipation dieser Wirkungen in einem Ex-ante-Impact-Assessment und ihre transparente Kommunikation und frühzeitige Berücksichtigung im Politikprozess sind zentrale Voraussetzungen für die Entscheidungs- und Handlungsfähigkeit in diesen Wandlungsprozessen.An drei Fallbeispielen mit Bezug zur Energiewende zeigen sich ganz erhebliche Unterschiede in der Intensität und der Vorgehensweise, mit der Ex-ante-Impact-Assessments eingesetzt werden. Erforderlich ist jeweils eine fallspezifische Kontextualisierung, bei der die Methodik auf die Fragestellung und das betrachtete System, aber auch die zur Verfügung stehenden empirischen Grundlagen angepasst werden müssen. Eine sorgfältige Abgrenzung des betrachteten Systems und die Einbettung des Impact-Assessments in die Systemzusammenhänge führen zu zusätzlichen Anforderungen hinsichtlich selbstkritischer Methodenreflexion, verstärkter Durchdringung von sektorspezifischem Wissen und Expertise in der Innovationsforschung sowie Erweiterung des Methodenmix um systemdynamische Methoden. Gleichzeitig wird auch eine enge Beziehung des Impact-Assessments mit dem Framing von politischen Diskursen deutlich. Der Staat als Organisator und Moderator entsprechender Politikdiskurse braucht selbst genügend Kompetenz, um die erforderlichen Impact-Assessments frühzeitig und umfassend initiieren zu können. Die zunehmende Bedeutung von Impact-Assessments von Transformationsprozessen macht daher nicht nur eine Erweiterung der fachlichen und methodischen Erfordernisse der beteiligten Wissenschaftler:innen, sondern auch des Staats und der Zivilgesellschaft erforderlich.Dabei darf die Aussagekraft eines Impact-Assessments nicht überschätzt werden: Einem Ex-ante-Impact-Assessment kommt die Funktion einer strategischen Intelligenz für die politischen Diskurse und die Steuerung von Transformationsprozessen zu – es kann aber nicht die Unsicherheiten eines Transformationsprozesses als solche beseitigen oder die Bewertung der Trade-offs zwischen unterschiedlichen Impact-Kategorien vornehmen.

Rainer Walz
Kapitel 4. Wo spielt Thermodynamik noch eine Rolle?

Thermodynamik ist nicht nur wichtig, um Maschinen zur Gewinnung von mechanischer Arbeit aus Wärme zu verstehen und zu verbessern. Darüber hinaus erklärt die Thermodynamik eine Unzahl an Phänomenen aus Natur und Technik. In diesem Kapitel wird eine kleine Auswahl davon exemplarisch kurz vorgestellt.

Karsten Müller
Form follows Energy in der Solararchitektur – Welche Optimierungspotenziale bieten interaktive evolutionäre Algorithmen?

Da die Festlegung einer Gebäudeform direkte Konsequenzen auf die Ausrichtung aller Teiloberflächen einer Gebäudehülle hat, wird im vorliegenden Beitrag am Beispiel interaktiver evolutionärer Algorithmen die Fragestellung behandelt, wie mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz die Morphologie von Gebäuden – also ihre äußere Gestalt- und Formgebung – für die Gewinnung von Solarenergie optimiert werden kann. Aus der Rolle des Gebäudesektors bei der großflächigen Bereitstellung geeigneter solarer Empfangsflächen für die Energiewende wird das Erfordernis der Entwicklung einer neuen, solaren Formensprache in der Architektur abgeleitet und die hieraus folgenden zahlreichen und zum Teil konträren Anforderungen an einen solaradaptierten Gebäudeentwurf aufgeführt. Als Lösungsansatz für eine optimierte Morphogenese wird die Verwendung effizienter metaheuristischer Suchfunktionen aus dem Bereich der KI – hier am Beispiel interaktiver, evolutionärer Algorithmen – vorgestellt und der Einfluss solcher digitaler, algorithmischer Entwurfsräume sowohl auf energetische als auch ästhetische Aspekte bei der Solarisierung architektonischer Gebäudeformen bewertet.

Christina Rullán Lemke
Potenziale der Digitalisierung im traditionellen Lehmbau

Lehm gilt als nachhaltiger und ökologischer Baustoff. Das Material kann durch einfache Aufbereitung beliebig oft für tragende und nicht-tragende Konstruktionen eingesetzt oder dem Naturkreislauf zurückgeführt werden. In diesem Beitrag werden zunächst traditionelle Lehmbauweisen vorgestellt und materialspezifische Eigenschaften mit Nachhaltigkeitskriterien und politischen Strategien in den Kontext gebracht. Zusammenhänge zwischen klassischer Herstellung und Digitalisierung wurden herausgearbeitet. Neubauprojekte wie die Alnatura Arbeitswelt in Darmstadt sowie rezente Forschungsarbeiten über robotische Herstellung von Fertigteilen oder in-situ Fabrikation mittels 3D-Druck werden diskutiert. Der meist sehr zeitintensive Lehmbau kann durch standardisierte Lösungen und Fertigteilproduktion im Rahmen des ökologischen Hausbaus einen großen Beitrag für nachhaltiges Bauen leisten.

Jessica Lohmann
Bioenergiefassaden – ökonomisch, ökologisch, digital

Um den Gesamtenergiebedarf von Gebäuden während der Nutzung zu reduzieren und mit erneuerbaren Energien zu decken, reichen energieerzeugende Systeme auf Gebäudedächern allein nicht aus. In der Bundesrepublik Deutschland werden 65 % des Gesamtenergiebedarfs der Nutzungsphase von Bürogebäuden verbraucht. Im vorliegenden Beitrag wird eine Möglichkeit vorgestellt, oftmals architektonisch simple Fassadenflächen von überwiegend mehrstöckigen Bürogebäuden zur aktiven Reduzierung ihres Gesamtenergiebedarfs und als vertikale Agrarflächen einzusetzen. Mit Bioenergiefassade werden in einem Kulturmedium, das solarthermisch verwertet werden kann, Mikroalgen kultiviert, deren Verwendungsmöglichkeiten nachhaltig und vielseitig sind. Zudem werden Potentiale der Bioenergiefassade in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit durch Unterstützung von digitalen Methoden aufgezeigt.

Gyde Hartmut
Nachhaltige und digitale Konzepte im Bauwesen – komplex, konträr, kompatibel, konstruktiv

Die Herausforderungen, die unsere Gesellschaft im Rahmen des stetig voranschreitenden Klimawandels zu bewältigen hat, sind nicht nur vielfältig und komplex, auch ergeben sich aufgrund zweier konträrer Paradigmen – der Digitalisierung und der Nachhaltigkeit – ineinandergreifende Fragestellungen, die im Hinblick auf notwendige Lösungsansätze diskutiert werden müssen. Da das Bauwesen einen erheblichen Anteil an der Zerstörung unserer Umwelt beisteuert, ist es erforderlich, dass nachhaltige Potenziale nicht nur intensiv diskutiert, sondern auch zeitnah implementiert werden. Dabei kommen verschiedene Aspekte der Digitalisierung ins Spiel. Der Beitrag zeigt im Kontext möglicher Synergieeffekte verschiedene Konzepte auf, die im Zuge der Bekämpfung des Klimawandels innerhalb der Baubranche herangezogen werden können. Anhand innovativer und disziplinübergreifender Ansätze wird dargestellt, dass technologische Neuentwicklungen einer nachhaltigen Ausrichtung nicht per se entgegenstehen müssen. Vielmehr ergeben sich durch kooperative Zusammenspiele vielversprechende Potenziale – nicht nur aufgrund digitaler und damit zeitgemäßer Prozesse, z. B. um wirtschaftliche Mehrwerte zu erzielen –, sondern insbesondere auch, um mithilfe ökologisch-kompatibler Interaktionen im Bauwesen konstruktiv dem Klimawandel entgegenzuwirken.

Thomas Kölzer
Bauwerksbegrünungen – Allgemeine Potenziale, grundlegende Konstruktionsvarianten und digital ausgerichtete Anwendungsmöglichkeiten

Im Zuge des voranschreitenden städtischen Wachstums muss den zunehmenden Hitze-, Wasser- und Luftbelastungen mit innovativen und nachhaltigen Konzepten begegnet werden. Der Beitrag zeigt auf, inwieweit Bauwerksbegrünungen diesen urbanen Problemen entgegenwirken können. Neben einer Übersicht zu grundlegenden Konstruktionsvarianten von Begrünungssystemen stellen Kombinationen von Begrünungen mit nachhaltigen und digitalen Ansätzen einen weiteren Schwerpunkt dar. Da insbesondere Verknüpfungen mit Sensortechnologien vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten bereitstellen, finden sich im Beitrag ebenfalls Beispiele, wie Bauwerksbegrünungen zukünftig beim Kampf gegen den Klimawandel oder auch beim Einsatz in Wartung und Pflege, dabei helfen können, Städte digitaler und gleichzeitig nachhaltiger zu machen.

Clea Kummert
13. Windenergie

Aktuell ist unsere Energieversorgung hauptsächlich auf fossilen Energieträgern (Kohlenwasserstoffen) aufgebaut, so dass CO2 in großem Maßstab emittiert wird. Es ist daher zwingend notwendig, den Transformationsprozess einzuleiten, um aus diesem fossilbasierten System auszusteigen (siehe Kap. 20 ). Mit der Energiewende wurde der erste Schritt getan. Hierzu leistet die Windenergie einen wichtigen Beitrag.

Carsten Fichter
12. Solartechnik

Die Erde ist ein Empfänger für kosmische Strahlungen. Sie empfängt nur einen winzigen Bruchteil der von der Sonne ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung. Dieser Bruchteil ist im Wesentlichen bestimmt durch den Abstand zwischen Sonne und Erde und durch das Verhältnis der Durchmesser von Erde und Sonne. Außerhalb der Erdatmosphäre, also extraterrestrisch, werden vom World Radiation Center WRC je Quadratmeter horizontaler Empfängerfläche 1,367 kW/m2 ± 1 % konstant über das gesamte Jahr gemessen.

Elmar Bollin
11. Wasserkraftwerke

Die Wasserkraft ist global die bedeutendste erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung. Sie hat in Deutschland allerdings einen stagnierenden Anteil von nur ca. 3,5 % der gesamten Stromerzeugung. In Deutschland wurde die Wasserkraft bei der Stromerzeugung durch die Windkraft, Photovoltaik und sogar von der Biomassevergasung überholt. Die Wasserkraft ist allerdings eine gut berechenbare Energiequelle und unterliegt nicht den nur kurzfristig vorhersehbaren Schwankungen der Wind- und Solarenergien.

Richard Zahoransky
19. Marktliberalisierung und Energiewende

Zwei Entwicklungen kennzeichnen die Energiemärkte seit dem Ende der 1990er-Jahre. Dies ist zum einen die Marktliberalisierung, die einen Wettbewerb von Energielieferanten untereinander ermöglichen und die frühere Monopolisierung der Energiemärkte in den Bereichen Vertrieb, Handel und Erzeugung beenden sollte. Die Umsetzung der auf europäischer Ebene vorbereiteten Liberalisierungsschritte erfolgte in Deutschland im Energiewirtschaftsgesetz über mehrere Gesetzesnovellen. Zum anderen ist es der Ausbau der erneuerbaren Energien, um eine nachhaltige Energieversorgung bei gleichzeitig reduziertem Einsatz fossiler Energieträger zur Energiegewinnung zu erreichen. Im Zentrum steht dabei das Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG, welches ebenfalls mehrfach novelliert wurde und häufig mit dem Begriff der Energiewende in Verbindung gebracht wird.

Dominik Wörsdörfer
18. Energiespeicherung

Der Endverbraucher erwartet die Energielieferung direkt an den Verbrauchsort. Er unterhält für die elektrische Energie und das Erdgas keine Vorratshaltung, weshalb diese bedarfsgleich geliefert werden müssen. Energiespeicher entkoppeln die Primärenergiegewinnung, z. B. im Bergbau, und die Energieumwandlung beim Versorger einerseits und den Energieverbrauch mit seinen zeitlichen Variationen andererseits.

Richard Zahoransky, Carsten Fichter
17. Energieverteilung

Dem Verbraucher muss die Energie in Form von Primär- und Sekundärenergieträgern geliefert werden. Die Energieverteilung kann leitungsgeführt (Stromleitungen, Gas-, Öl- und Fernwärme-Pipelines) und nicht leitungsgebunden (Transport von Festbrennstoffen und Treibstoffen per Schiff, Bahn, LKW) erfolgen. Leitungsgebundene Energietransportsysteme sind an die geografische Lage der Energievorkommen und der Verbraucherschwerpunkte angepasst.

Harald Schwarz
15. Nutzung geothermischer Energie

Das Wort Geothermie kommt aus dem Griechischen und setzt sich aus „Geo“ = Erde und „Thermie“ = Wärme zusammen. Bei der Geothermie wird die Wärme des warmen Untergrunds genutzt. Geothermie ist eine regenerative (CO2 freie), stetig verfügbar, von Witterungseinflüssen, Tages- und Jahreszeiten unabhängige Energiequelle, was sie von anderen regenerativ/erneuerbaren Energien wie z. B. Wind und Photovoltaik unterscheidet. Tiefengeothermische Kraftwerke sind grundlastfähig und können andere CO2 intensive Grundlastkraftwerke wie Steinkohlekraftwerke ersetzen. Es wird die oberflächennahe (0–400 m) und die tiefe Geothermie (> 400 m) unterschieden. Oberflächennahe Geothermie wird zur Wärmeversorgung von Gebäuden eingesetzt. Tiefe Geothermie kommt zur Strom- und Wärmeerzeugung zum Einsatz.

Carsten Fichter, Richard Zahoransky
3. Überblick, Energiequellen und Energiebedarf

Unter fossilen Energieträgern verstehen sich energie- und kohlenstoffhaltige Stoffe, die in mehreren Millionen Jahren aus Biomassen unter dafür günstigen Bedingungen (Sauerstoffausschluss) gebildet wurden. Das geologische Alter von Steinkohle beträgt über 250 Millionen Jahre, das von Braunkohle ca. 50 Millionen. Derzeit werden deutlich mehr fossile Energieträger verbraucht als nachgebildet. Während in Deutschland die Stilllegung von Dampfkraftwerken, die mit Steinkohle befeuert werden, begonnen hat, steigt global der Verbrauch dieser Brennstoffe weiterhin an. Die Steinkohleförderung erreichte im Jahr 2019 weltweit den Wert von 7,3 Milliarden Tonnen, mit einer Steigerung von immerhin fast 3 % gegenüber dem Vorjahr 2018 nach [1]. Dieser Anstieg erfolgte hauptsächlich in China und Indonesien – in Deutschland ging der Kohleverbrauch in diesem Zeitraum zurück.

Richard Zahoransky
1. Einleitung

Mit der Beherrschung der Energie, zunächst des Feuers, schaffte sich die Menschheit die Basis zur technischen und wirtschaftlichen Entwicklung. Energie in ihren verschiedenen Erscheinungsformen ist zur Nahrungszubereitung, zum Wohnen, zum Transport, zur Kommunikation, in der Technik, Industrie und in der Freizeit unverzichtbar. Energie gehört zu den Grundbedürfnissen.

Richard Zahoransky
9. Brennstoffzellen

Brennstoffzellen, insbesondere mit Wasserstoff als Brennstoff, sind mit der Vision der Wasserstoffwirtschaft für eine klimaneutrale Gesellschaft in den Fokus der Mobilität und Energieversorgung gerückt. Dabei ist diese Vision nicht neu und Wasserstoff als zukünftiger Energieträger wurde bereits 1874 von Jules Verne (1828–1905) in seinem Buch Die geheimnisvolle Insel beschrieben. Im 19. Jahrhundert, schon vor dem Einsatz der Verbrennungskraftmaschinen und der Erfindung des elektrischen Generators, wurden die Grundlagen der Brennstoffzellentechnologie entdeckt und beschrieben.

David Degler, Udo Schelling, Frank Allmendinger
Kapitel 11. Ökobilanzen von Kunststoffkreisläufen

Kunststoffe basieren hauptsächlich auf fossilen Ressourcen, wodurch während der aktuellen Produktion, Verarbeitung und Abfallverbrennung hohe Treibhausgasemissionen verursacht werden. Um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, wird verstärkt eine Kreislaufwirtschaft gefordert. Um die Auswirkungen der Kreislaufwirtschaft zu bewerten, werden in der Literatur Ökobilanzen für verschiedene Recycling- und Verbrennungstechnologien durchgeführt. Die Ergebnisse der Ökobilanzen der Technologien zeigen, dass die Abfallhierarchie zur Entsorgung von Kunststoffen auch zur Reduktion der Treibhausgasemissionen generell Bestand hat. Sortierte Kunststofffraktionen sollten primär werkstofflich rezykliert werden, während nicht werkstofflich verwertbare Stoffe durch chemisches Recycling in den Kreislauf zurückgeführt werden. Können Kunststoffabfälle weder werkstofflich noch chemisch rezykliert werden, ist die Müllverbrennung mit Energierückgewinnung die im Vergleich zu den weiteren verbleibenden Alternativen die beste Option. Allerdings zeigen sich auch Ausnahmen. Bei der Co-Verbrennung im Zementwerk kann Kohle oder Schweröl durch Kunststoffabfälle ersetzt werden wodurch Treibhausgasemissionen auch im Vergleich zum Recycling reduziert werden können. Während die Kreislaufwirtschaft zu starken Reduktionen führen kann, müssen für treibhausneutrale Kunststoffe zusätzlich die Kohlenstoffabscheidung und -nutzung (CCU) sowie Biomasse als Rohstoffe verwendet werden.

Peter Orth, Jürgen Bruder, Manfred Rink
Kapitel 4. Innovationen: Die „Kraft der schöpferischen Zerstörung“

Erinnern Sie sich noch, wann Sie die letzte, alte Glühlampe bei sich zu Hause eingeschraubt haben, die mehr Wärme als Licht erzeugte? Es ist lange her. Die schöpferische Kraft der Disruption hat nicht nur zu besseren, energieeffizienteren Beleuchtungen geführt, sondern wurde von einem enormen Preisverfall begleitet. So sind z. B. die Kosten für Photovoltaik-Anlagen über die letzten ca. 30 Jahre um 98 % gefallen und sind der wesentliche Grund dafür, dass 2013 der Kostengleichstand von Solar- mit Kohlestrom und 2015 mit Gas als Energiequelle erreicht wurde (Hellstern et al. 2021). Vieles an Technologie ist bereits vorhanden, um den Klimawandel zu stoppen, aber wir werden noch weitere Innovationen benötigen.

Hans-Jörg Naumer

Open Access

Kapitel 7. RE:GEBÄUDE – das Planspiel zu Energieeffizienz in Verwaltungsgebäuden

Das Planspiel RE:GEBÄUDE (Abb. 7.1) vermittelt den Spielern Wissen zur Energierelevanz von Verwaltungsgebäuden. In dem Planspiel werden für die Spieler die Zusammenhänge und Wechselbeziehungen von Energieeinsparungen und gebäudebezogenen Querschnittstechnologien sichtbar. Es wird dabei deutlich, wie wichtig das Einbeziehen aller Beschäftigten im Unternehmen ist. Das haptische Spielbrett ermöglicht es den Spielern, energetische Potenziale zu erleben.Während des Spiels werden in Teams verschiedene Maßnahmen umgesetzt, welche die Energieeffizienz des Gebäudes verbessern und damit CO2 reduzieren. Dabei lernen die Spieler Zusammenhänge zwischen ökologischen und ökonomischen Potenzialen besser kennen.Weiterhin wird durch die interaktive Gestaltung des Planspiels die Kommunikations- und Sozialkompetenz aller Spieler gestärkt. Durch das Planspiel werden die Spieler animiert, das vermittelte Wissen in den eigenen Unternehmensalltag zu übertragen.

Ernst Grund, Katja Gehrung
Smart Service für die prädiktive Instandhaltung zentraler Komponenten des Mittelspannungs-Netzes

Die Energie- und Mobilitätswende wird substanzielle Auswirkungen auf die Gestaltung und den Betrieb unserer Energienetze haben. Maßgeblich ist u.a. ein schnellerer Verschleiß der zentralen technischen Komponenten im Energienetz. Der Beitrag stellt ein Smart Service System vor, das auf der Grundlage digital vernetzter Schaltschränke prädiktive Instandhaltungsstrategien im Mittelspannungs-Netz ermöglicht. Eine integrierte Anwendungssystemarchitektur erkennt Fehlerzustände basierend auf Sensordaten prädiktiv, leitet Instandhaltungsmaßnahmen zielgerichtet ein und ermöglicht eine standortbezogene Nachverfolgung und Auswertung der Service-Einsätze.

Philipp zur Heiden, Jennifer Priefer, Daniel Beverungen
Kapitel 4. Energiealternativen – und bestehende Hindernisse

Wasserkraft, Photovoltaik, Windenergie und Wasserstoffproduktion sind einige der vielversprechenden Energiealternativen. Doch alle beinhalten ihre spezifischen Schwierigkeiten: Abhängigkeit von der Wasserführung und vom Landschaftsschutz, unregelmäßige Sonneneinstrahlung, unvorhersehbare Wetterbedingungen, jahreszeitliche Unterschiede in Produktion und Verbrauch und das Problem der Speicherung und des Transports der entsprechenden Energie.

Christian J. Jäggi
7. Beispiele für die Umsetzbarkeit des Wise Home Konzepts

Nach der Beschreibung der theoretischen Grundlagen des Wise Home ParadigmasParadigma und der begleitenden Methoden und Prozesse in den vorangegangenen Kapiteln, werden in diesem Kapitel empirische Arbeiten vorgestellt, die als Nachweis für die Realisierbarkeit des Konzepts des Wise Home dienen sollen. In Übereinstimmung mit dem in Kap. 6 vorgestellten Prozessmodell wurden die Arbeiten in drei Anwendungsbereichen beziehungsweise -stufen durchgeführt. Am Beginn werden Experimente und Studien vorgestellt, die in unseren Laboreinrichtungen durchgeführt wurden. Das nächste Beispiel, das die Stufe der Living Labs beziehungsweise Musterhäuser repräsentiert, ist Haushalt 37Haushalt 37, eine reale Wohnumgebung, die über die letzten mehr als fünfzehn Jahre als Testumgebung diente. Der letzte vorgestellte Anwendungsbereich deckt Feldforschung mit dem Schwerpunkt Active and Assisted Living (AAL)AAL ab und beschreibt unter anderem das Projekt Casa Vecchia, eine longitudinale Feldstudie sowie Nachfolgeaktivitäten in diesem Bereich. Abschließend werden aktuelle Beispielprojekte skizziert, welche die Flexibilität des Wise Home Konzepts anhand von beispielsweise temporären Installationen in Wohnungen oder in einem SpielzeughausSpielzeughaus illustrieren.

Gerhard Leitner
4. Versicherungen

Versicherungen sind notwendig, um ökonomische Risiken in unserem Leben auszulagern. Es gibt auch Produkte die weniger notwendig sind. Im folgenden Kapitel wird der Unterschied herausgearbeitet und viele wichtige Hinweise gegeben, wie man sein Absicherungsportfolio effektiv und schlank zusammenstellt und pflegt. Nach Lektüre des Kapitals werden Sie die wichtigen von den unwichtigen Absicherungen unterscheiden können und eine grundsätzliche Vision davon haben wie ihr Absicherungsportfolio aussehen kann.

Michael Bartz
Kapitel 5. Gleichstromschaltungen

Mit diesem Kapitel wird die Berechnung von Gleichstromschaltungen abgeschlossen. Es werden Ersatzschaltungen von Eintorschaltungen mit und ohne unabhängige Quellen vorgestellt. Mit einem grafisches Verfahren wird der Arbeitspunkt bei bekannter Quellen- und Lastkennlinie bestimmt. Vor- und Nachteile der Leistungsanpassung und Anwendungsbeispiele werden behandelt. Abschließend werden die neuen Methoden für die Anwendungsfälle SpannnungsteilerSpannnungsteiler und Brückenschaltung angewendet.

Uwe Meier, Oliver Stübbe
Kapitel 3. Anwendung des Sui-generis-Schutzrechts für Datenbankhersteller im Kontext von Industrie 4.0

Im Folgenden wird untersucht, ob und inwieweit das Datenbankherstellerrecht für den Schutz maschinengenerierter Daten in der Industrie 4.0 Anwendung finden kann. In dieser Untersuchung wird besonderes Augenmerk auf die Auswirkungen der veränderten tatsächlichen Rahmenbedingungen in der Industrie 4.0 – insbesondere hinsichtlich des Datenmanagements mittels Technologien wie Cloud Computing und Big Data-Anwendungen sowie hinsichtlich der Verwendung neuer Datenbanktypen – auf die Anwendbarkeit der Vorschriften über das Datenbankherstellerrecht gelegt. Dabei werden die gegebenenfalls bei der Anwendung des Datenbankherstellerrechts auftretenden Probleme aufgezeigt und die Geeignetheit einer Anwendung des Datenbankherstellerrechts für den Schutz maschinengenerierter Daten in der Industrie 4.0 bewertet.

Angelina Zier
Kapitel 4. Gibt es überhaupt eine globale Erwärmung?

Immer wieder wird angezweifelt, ob es überhaupt eine globale Erwärmung gibt. Als Argument wird angeführt, dass die Erwärmung Pause macht, dass die Temperaturmessungen manipuliert wurden, dass Vorhersagen auf fehlerhaften Modellen beruhen oder dass der Klimawandel nur das erfundene Ergebnis einer Verschwörung sei. Mit diesen Argumenten setzen wir uns in diesem Kapitel auseinander und analysieren und bewerten die Evidenzen.

Arno Kleber, Jana Richter-Krautz
18. Nicht vollständig mischbare Mehrkomponentensysteme und deren Phasendiagramme

Wir betrachten nur die flüssige Phase, nicht die Gasphase. Genauer betrachten wir zwei Substanzen A und B, die sich nicht beliebig miteinander mischen lassen. Sind die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen gleicher Sorte sehr viel stärker als zwischen den Teilchen unterschiedlicher Sorte, dann kann es sein, dass die Entropie nicht ausreicht, um eine vollständige Mischbarkeit der Substanzen über den gesamten Konzentrationsbereich zu ermöglichen. In diesem Fall gibt es Bereiche im Phasendiagramm, in denen die beiden Substanzen getrennt vorliegen. Dies soll in diesem Kapitel untersucht werden.

Prof. Günter Jakob Lauth, Dr. Jürgen Kowalczyk, Prof. Dr. Jakob „SciFox“ Lauth, Dr. Jürgen Kowalczyk
Kapitel 6. Praktiken ökonomischer Dissidenz

Das Kapitel präsentiert jene Praxisformen, die sich aus der inhaltsanalytischen Auswertung der generierten Daten ergeben. Dabei geht es der Frage nach, wie sich Praktiken, die sich der tradierten kapitalistischen Logik entziehen, genauer beschreiben lassen. Als Basis für diese Charakteristik dient das empirische Material, bestehend aus Transkripten der Interviews und der Gruppendiskussion sowie den Protokollen der fokussierten Ethnographie.

Moritz Boddenberg
Kapitel 4. PPA in der Belieferung

Auch nach Abschluss eines PPA-Vertrages, somit während der Belieferung, gibt es Besonderheiten, die diese Art von Lieferverträgen von herkömmlichen Verträgen unterscheiden. In diesem Abschnitt werden einige Aspekte skizziert, die auf Abnehmerseite und auf Seiten von Dienstleistern während der Bewirtschaftung zu beachten sind. Für Lieferanten bietet in aller Regel die Erfüllung des PPA-Vertrages kaum operative Herausforderungen, da der Dienstleister oder Abnehmer allen produzierten Strom aufnimmt.

Stephan Schnorr
Kapitel 3. Bepreisung von PPA

Die beiden genannten Herausforderungen, mangelnde Planbarkeit der Erzeugung und stark schwankende Erzeugung stellen in der Bewertung und Bepreisung eine Herausforderung dar. Besonders für langlaufende PPA-Verträge gesellt sich hier eine dritte Herausforderung hinzu: die fehlende Möglichkeit zur Absicherung.

Stephan Schnorr
Kapitel 1. Power Purchase Agreements

Aktuell dominiert das Thema Power Purchase Agreement die Schlagzeilen in der Energiebranche und beansprucht bei allen Marktteilnehmern Ressourcen und Zeit. Hinter dem Begriff der Power Purchase Agreements verbergen sich im Grunde Stromlieferverträge. Diese sind in der Branche im Grundsatz schon seit einigen Jahren bekannt; sollten also nicht für derart viel Aufregung sorgen. Die Tatsache, dass die Branche sich für einen Anglizismus entschieden hat, markiert eine leicht geänderte Bedeutung des Begriffs.

Stephan Schnorr
7. Ladelastmanagement

Die verfügbare Ladeleistung an einem bestehenden Standort und Gebäude mit üblicher Netznutzung, die auf den Geschäftsbetrieb ausgelegt ist, wird i. d. R. zweifach limitiert sein:

Olaf Schulze
11. Der Ladestrom am Ladepunkt

Wer sein Fahrzeug mit einer eigenen Ladeeinrichtung laden oder Strom für Elektrofahrzeuge bereitstellen und ggf. verkaufen möchte, muss sich Ladestrom, wie bei jeder anderen Anwendung, am Markt beschaffen.

Olaf Schulze
14. Förderung, Subventionen und Rabatt-Aktionen

Zur Einführung von Elektromobilität, der Sichtbarkeit und positiven Erlebbarkeit, der kurzfristigen Reduktion der verkehrs- und transportbedingten Emissionen, sowohl CO2 als auch NOx und Feinstaub, zur Vermeidung von behördlichen Fahrverboten, und auch zum Erreichen einer kritischen Masse im Straßenverkehr, werden sowohl die Errichtung von Ladeinfrastruktur als auch die Anschaffung von Elektrofahrzeugen sehr aufwendig von Bund und Ländern schon seit einigen Jahren durch Zuschüsse, unabhängig von daneben bestehenden steuerlichen Vorteilen, gefördert. Damit werden sowohl der Rollout der Elektrofahrzeuge und der Ladeinfrastruktur angeschoben als auch das Henne-Ei-Prinzip durchstoßen.

Olaf Schulze
Nachhaltigkeit in der Messewirtschaft

Nachhaltige Entwicklung bedeutet das gleichzeitige und gleichberechtigte Umsetzen von hohen umweltbezogenen, wirtschaftlichen und sozialen Zielen. Herausfordernd ist das, weil es dafür in der Welt der Messen nicht den einen Adressaten gibt, sondern ganz viele. Geländebetreiber sind oft nicht dieselben wie Messeveranstalter, Aussteller haben andere Interessen als Fachbesucher oder ein Wochenendpublikum. Die vielen Service-Partner, deren Spektrum vom Stand-Bau über die Logistik reicht – und noch weiter gefasst bis hin zum Hotelgewerbe – auf ein Ziel einzuschwören ist eine besondere Aufgabe.

Barbara-Maria Lüder
Nachhaltige Veranstaltungen als Wirtschafts- und Zukunftsfaktor der Eventbranche am Beispiel der Stadthalle Reutlingen

Können bei einem kommunalen Veranstaltungshaus das umfassende Nachhaltigkeitskonzept und die konsequente strategische Ausrichtung auf Digitalisierung belastbare Wirtschaftsfaktoren sein? Dieser Beitrag zeigt auf, wie daraus resultierende USPs bei Nachhaltigkeit und die Orientierung auf Innovations-Know-how den Branchenakteuren Vorteile im ökonomisch herausfordernden Covid19-Umfeld bieten. Es wird beschrieben, wie auf diese Weise Möglichkeiten zur unternehmerischen Konsolidierung und Weiterentwicklung entstehen. Ebenso wird dargelegt, dass die Einhaltung sozialer Standards und Selbstverpflichtungen durch erhöhte Aufwände kein unternehmerischer Hemmschuh sind, sondern neue Geschäftsfelder eröffnen.

Petra Roser
Bau und Betrieb nachhaltiger Veranstaltungsstätten

Um Veranstaltungen unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit durchführen zu können, bedarf es vieler Faktoren, die dies erst ermöglichen. Die Zertifizierung nach einem Green-Building-Standard schafft beim Bau einer Veranstaltungsstätte die Grundlagen für einen ökologischen und ökonomischen Betrieb. Dabei spielen Nachhaltigkeit vs. Baukosten ebenso wie der Lebenszyklus, ein gesamtheitliches Facility Management sowie die Einführung der EEG-Umlage und einer CO2-Steuer eine maßgebliche Rolle.

Carsten Rennecke
Nachhaltigkeit im Kulturbetrieb – Ein Festival denkt um

Die Festspiele Mecklenburg-Vorpommern sind davon überzeugt, dass man den Herausforderungen des Klimawandels nur begegnen kann, wenn sich alle daran beteiligen. Aus diesem Grund haben sie sich dazu entschlossen diesen Transformationsprozess aktiv mitzugestalten und sich ganzheitlich mit dem Thema der Nachhaltigkeit zu befassen. Während Themen wie Abfallmanagement, Nachhaltiges Catering, stromsparende Beleuchtung, soziale Nachhaltigkeit bereits aktiv angegangen und erste Aktionen erfolgreich implementiert wurden, stehen die Festspiele Mecklenburg-Vorpommern in anderen Bereichen noch am Anfang eines langen Prozesses. Der folgende Beitrag gibt einen Einblick in das Festival an sich, die Beweggründe für diesen Wandel, den Weg, aber auch die Hürden und Grenzen der Transformation bei den Festspielen Mecklenburg-Vorpommern.

Maite Birker
Kapitel 7. Mitgliedstaatliche Reaktionsmuster auf die Europäische Erneuerbare-Energien-Richtlinie

In diesem Kapitel werden die Compliance-Muster der sechs untersuchten Mitgliedstaaten (Deutschland, Frankreich, Vereinigtes Königreich, Niederlande, Österreich und Schweden) in Reaktion auf die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (2009/28/EG) entlang dreier Phasen nachvollzogen: der antizipatorischen Phase, der rechtlichen Transposition und der praktischen Umsetzung.

Viktoria Brendler
Kapitel 6. Erhebung nationaler institutioneller Arrangements und Interessenkonstellationen im Vorfeld der EU-Richtlinie

In diesem Kapitel erfolgt die Erhebung der x-Variablen ‚Institutionen‘ und ‚Interessen‘, d. h. des nationalen Status quo ante. Dabei wird je Mitgliedstaat die Förderhistorie erneuerbarer Energien nachgezeichnet – wann die Förderung erneuerbarer Energien auf nationaler Ebene begann, welche zentralen Policies im Verlauf beschlossen wurden und wie sich der Ausbau erneuerbarer Energien insgesamt gestaltete. Ebenso werden die wichtigsten Akteure im energiepolitischen Policy-Netzwerk beleuchtet, ihre Positionen sowie grundsätzliche Konfliktlinien dargestellt. Im Anschluss folgt die Gegenüberstellung und Bewertung der jeweiligen institutionellen Arrangements sowie der Interessenkonstellationen im Bereich der Energie- bzw. Erneuerbare-Energien-Politik, speziell mit Blick auf ihre Kompatibilität mit den EU-Vorgaben. Ausgehend von den erhobenen Kompatibilitätsmustern werden abschließend die theoretisch erwarteten Compliance-Muster formuliert.

Viktoria Brendler
5. Erfolgsrezepte

Die digitale Transformation erfolgreich zu gestalten, ist keine Rocket Science. Vielmehr wird ein abteilungsübergreifendes, unternehmensweites Leitbild benötigt, damit alle Beteiligten auf ein Ziel fokussiert sind. Mittels der Digitalisierungsstrategie werden typischerweise die Digitalisierungspotenziale identifiziert und in handhabbare Arbeitspakete gepackt, um anschließend Stück für Stück erschlossen zu werden. Neben einem verbesserten Kundenerlebnis steht auch eine Standardisierung und Vereinfachung von Prozessen und Dienstleistungen im Mittelpunkt vieler Digitalisierungsvorhaben.Zentrale Erfolgsfaktoren, damit die digitale Transformation gelingt, sind unter anderem: Genaue (bzw. bessere) Kenntnis von den Kundenanforderungen (als der Wettbewerb) Alle Tätigkeiten sind kundenzentriert ausgestaltet und orientieren sich an der Unternehmensvision Regelmäßige Generierung von innovativen Ideen und testen von Ideen Weiterbildung der Mitarbeiter und klare Zukunftsorientierung Ein starkes Führungsteam, das die Einhaltung der Vision gewährleistet Bemächtigung der Mitarbeiter und abteilungsübergreifende Zusammenarbeit ohne isolierte Silos.

Christian Glaser
Kapitel 5. Strom – Wie werde ich Teil der Energiewende?

Beim Wohnen emittieren wir 2,7 t CO2 pro Person und Jahr; der größte Teil entfällt dabei auf das Heizen unserer Häuser. Der zweite Treiber ist unser Strombedarf, wenn er fossil erzeugt wird, d. h., wenn er aus Kohle-, Öl- oder Gaskraftwerken stammt. Ähnlich wie beim Verbrennerauto verbraucht die Stromindustrie hier unsere in Millionen Jahren entstandenen fossilen Reserven, um Strom zu erzeugen – und dies mit einem meist sehr schlechten Wirkungsgrad. Aber es gibt vernünftige und risikolose Alternativen: die erneuerbaren Energien. Die medial vielkritisierte Energiewende in Deutschland, die das Ziel hatte, alternative Energien wie Windkraft und Sonnenstrom (Photovoltaik) durch Förderung marktfähig zu machen, war erfolgreich. Heute ist global gesehen Sonnenstrom die billigste Energieform; sie kann an den besten Orten zu 1–2 Eurocent pro kWh – einem sensationell günstigen Preis – erzeugt werden. Und auch in unseren Breiten stellen größere PV-Anlagen mittlerweile gemeinsam mit Windenergie und Wasserkraft die günstigsten Stromquellen dar. Wie funktioniert die Energiewende und welche Maßnahmen ergeben sich daraus für jeden von uns. Von Energiegemeinschaften bis zur Versorgung des eigenen Hauses mit dem privaten Elektroauto, alles zum Thema Strom erfahren Sie in diesem Kapitel.

Heimo Bürbaumer
Kapitel 1. Warum wir alle einen Klimaschutz-Kompass benötigen

Wir benötigen dringend einen Kompass, der uns beim Jahrhundert-Thema Klimaschutz den Weg zeigt, wie wir schon heute klimafreundlich leben können! Sind Elektro- oder Hybrid-Autos effektiver? Sollte man regionale Lebensmittel kaufen oder Bio-Produkte? Wie mache ich mein Haus klimafit? Basierend auf dem aktuellen Stand der Energie- und Klimaschutzberatung beschreibt das Buch für alle Lebensbereiche – von der Mobilität über Wohnen bis zu Ernährung und Konsum jene Maßnahmen, die mindestens eine Tonne CO2 einsparen und dabei die Lebensqualität erhöhen. Dabei räumt der Autor mit gängigen Mythen wie der Gleichsetzung von Klimaschutz und Verzicht auf und gibt im Wirrwarr der Medienberichte vom Wasserstoffauto bis zur CO2-Kompensation Orientierung. Denn klimafreundlich leben bedeutet eine bewusste Entscheidung für fossilfreie Technologien und zukunftstaugliche Lebensweisen jetzt und nicht erst in ferner Zukunft. Das Buch richtet sich an alle, die klimafreundlich ihren Alltag meistern wollen, aber nicht wissen, wie dies effektiv und ohne Verzicht umsetzbar ist. Der Klimaschutz-Kompass gibt dazu eine einfach verständliche, wissenschaftlich begründete Anleitung, wie eine klimafreundliche Lebensweise alltagstauglich umsetzbar ist.

Heimo Bürbaumer
Kapitel 8. Innovationsmanagement und Praxis – Fünf Umsetzungs-Beispiele

TAO verwirklicht den Ansatz der disruptiven Innovation, d. h. viele unserer Projekte sind den aktuellen Trends zehn bis zwanzig Jahre voraus. Für die Idee der Höhenplattform für Telekommunikation aus der Stratosphäre hat der TAO-Firmengründer Prof. Dr. Bernd Kröplin 1999 den internationalen Körber-Preis bekommen, den höchstdotierten Wissenschaftspreis Europas. Beinahe 20 Jahre später startet Google sein mit Millionen finanziertes Stratosphären-Ballon-Projekt „Loon“ und versucht damit Internetdienste weltweit zu ermöglichen.

Regine C. Henschel, Bernd Kröplin
Kapitel 20. Best Practice bei der nachhaltigen Kapitalanlage der Verka VK Kirchliche Vorsorge VVaG und der Verka PK Kirchliche Pensionskasse AG
Nachhaltige Kapitalanlagen und verantwortliches Handeln – wenn Moral und Rendite sich unter Minimierung der Risiken chancenorientiert ergänzen

Die Kapitalanlagen des Verka-Verbundes mit ihren zwei großen Pensionskassen stehen seit nun mehr als zehn Jahren ganz im Zeichen der Nachhaltigkeit. Die im Versicherungsaufsichtsgesetz (VAG) kodifizierte Forderung der jederzeitigen Sicherstellung der besonderen Sorgfaltspflicht für das Vermögen der Versichertengemeinschaft mit den Zielen Sicherheit, Rentabilität und Liquidität steht hier seitdem auf dem Fundament einer stringent nachhaltigen Kapitalanlage. Begründet auf christlichen Werten bildet die Nachhaltigkeit die Grundlage für alle Anlageentscheidungen der Verka als institutionellem Investor mit kirchlichem Hintergrund. Nach dem Prinzip der Verantwortung in Verbindung mit dem ökologischen Imperativ sieht sich die Verka zum verantwortlichen Handeln verpflichtet. Dies bedeutet, dass die auf wirtschaftlichen Prinzipien basierende und nach ökonomischen Grundsätzen vorgenommene Kapitalanlage sich unvermeidlich auch mit den Auswirkungen auf Umwelt, Mitwelt und Nachwelt auseinandersetzen muss. Unter Berücksichtigung der christlichen Werte erfolgen die Kapitalanlagen sozialverträglich, ökologisch und generationengerecht. Die Kapitalanlagestrategie folgt dabei dem Grundsatz „verhindern – fördern – gestalten“. Umgesetzt wird dieser Grundsatz über einheitlich festgelegte Ausschlusskriterien, der Implementation eines Best-In-Class-Ansatzes, Impact Investments sowie gezielten Engagement-Aktivitäten. Die nachhaltigen Kapitalanlagen sind dabei Teilbestand eines holistischen Nachhaltigkeitsansatzes, der firmenübergreifend implementiert wurde. Verka sieht sich hier branchenweit in einer Vorreiterrolle.

Ewald Stephan
Kapitel 16. Schrittweise Einführung einer nachhaltigen Kapitalanlagestrategie bei einem berufsständischen Versorgungswerk

Versorgungswerke werden von gewählten ehrenamtlichen Vertretern gesteuert. Für die institutionelle Kapitalanlage entsteht die Herausforderung, über Zeit mit wechselnden Personen eine einheitliche Nachhaltigkeitsstrategie zu vereinbaren, diese möglichst nicht erratisch zu ändern, ohne sich notwendigen Änderungen in der Sache oder im Zeitablauf zu verschließen. Durch die Klimadebatte wird nachhaltiges Investieren immer stärker eingefordert. Die Nordrheinische Ärzteversorgung hat aber bewusst den Fokus weiter gesteckt als auf reine Klimaaspekte. Auch der Wandel in allgemeiner Infrastruktur bedarf erheblicher Investitionen, für die Versorgungswerke finanzielle Mittel bereitstellen können. Umgesetzt wird dies nur sehr begrenzt mit vorgegebenen Ausschlusskriterien, sondern eher durch einen generellen positiven Verweis z. B. auf den UN Global Compact bzw. gezielte Förderung des konkret messbaren Impact Investing. Dabei hat sich eine schrittweise Umsetzung und Weiterentwicklung, je nach Assetklasse, bewährt.

Bernd Franken
Evolutorische Energieökonomik und Energiewende

Ökonomische Aktivitäten sind auf den Input hochwertiger Energieträger angewiesen; diese sind knapp und werden in der fossil-nuklearen Energiewirtschaft aufgrund einer qualitativen Fehlanpassung zwischen Primärenergieeinsatz und Nutzenergiebedarf verschwenderisch genutzt. Daraus resultieren ökologische Probleme, insbesondere der Klimawandel, mit entsprechenden externen Kosten. Ein Umstieg auf erneuerbare Energien und effizientere Nutzungsstrukturen unterliegt diversen Pfadabhängigkeiten und ist aufgrund der multiplen Lernkosten mit hohen Pfadwechselkosten verbunden, die ebenfalls von der Gesellschaft getragen werden müssen. Unterschiedliche politökonomische Interessen der maßgeblichen Staaten verhindern derzeit harmonische weltweite Lösungen. Für eine evolutorische Energieökonomik ergeben sich einige Herausforderungen, insbesondere hinsichtlich der Klärung von sekundären und tertiären Pfadabhängigkeiten, der Erfassung systemischer Wechselwirkungen sowie der Problematik von Interventionsspiralen und der Formulierung von evolutorischen Designregeln für Energie- und Zertifikatemärkte.

Thomas Göllinger
2. Ablauf der statistischen Untersuchung

Statistische Untersuchungen erreichen sehr oft eine Größenordnung, die eine planerische Vorgehensweise erforderlich macht.

Günther Bourier
Kapitel 4. Politiker, Lehrende und Game-Designer haben dieselbe Aufgabe: Komplexe Probleme erklären und lösen

Wie die Beispiele in Kap. 3 zeigen, sind viele aktuelle Probleme und Fragestellungen nur interdisziplinär und gesamtgesellschaftlich zu lösen. Digital Game-based Learning (DGBL) ist eine partizipative Methode, mit der komplexe Zusammenhänge mit ihren dynamischen Veränderungen über einen gewissen Zeitstrahl in die Zukunft projiziert und anschaulich einfach visualisiert werden könnten. In solchen Spielszenarien wird z. B. die zukünftige Energieversorgung und die dafür essentielle Bedeutung der ‚Cybersecurity‘ für unsere Gesellschaft konkretisiert. DGBL kann hier die komplexen Inhalte selbst in der Breite und Tiefe erfahrbar vermitteln und individuelle Lösungen können von Vielen zeit- und ortsunabhängig ‚erspielt‘ werden.

Thomas Schutz, Daniel Schwarz
15. Volatile Stromerzeugung aus Wind und Sonne

Konventionelle Kraftwerke können gelegentlich durch technische Störungen oder mangels verfügbaren Kühlwassers ausfallen. Deren einzelnes Ausfallrisiko ist kaum korreliert: Eine ausgefallene Pumpe in NRW beeinflusst nicht das Ausfallrisiko der Steuerung einer GuD-Anlage in Bayern.Sonnenlicht ist in den vier E-Sommermonaten Mai–August (Definition des Autors) tagsüber sehr gut verfügbar und passt zur einzelnen Strom-Lastspitze um die Mittagszeit. Hingegen ist PV-Strom im E-Winter (Nov–Febr) ab 16:30 Uhr NULL, was angesichts einer abendlichen zweiten Lastspitze (werktags um 75–80.000 MW) im Winter zum Problem wird: Sollte dann ab 14 Uhr eine 30-stündige Phase mit Windstille eintreten, was historisch etwa bei bestimmten großräumigen Wetterlagen über Mitteleuropa immer wieder vorkommt, kann die volatile Stromerzeugung trotz verdreifachter Windkapazitäten im Winterhalbjahr ohne große Speichertechniken ab 16:30 Uhr bei deutlich unter 20.000 MW bleiben.Die Dunkelflaute wird zum geborenen Todfeind der (volatilen) EE-Stromerzeugung.

Wolfgang Ströbele
Kapitel 1. Einleitung

Im Jahre 1980 veröffentlichte das Freiburger Öko-Institut eine Studie mit dem Titel „Energie-Wende. Wachstum und Wohlstand ohne Erdöl und Uran“. Anlass für ihre Erstellung war die sich aus Sicht der Autoren „immer deutlicher abzeichnende[n] Sackgasse, in die die bisherige an der Atomenergie orientierte Energiepolitik der Bundesregierung zu führen droht“ (ebd. S. 1).

Jörn Schaube
Kapitel 9. Vergleichende und zusammenfassende Analyse

In diesem Kapitel soll nun der im Untersuchungszeitraum zwischen 2010 und 2017 beobachtete Policy-Wandel zusammenfassend beschrieben, kausal erklärt und abschließend hinsichtlich des Umfangs und der Geschwindigkeit der erfolgten Policy-Variation qualifiziert werden. Zu diesem Zwecke werden die erstellten Fallstudien vergleichend betrachtet, um kausale Bezüge und relevante Entwicklungen auf der Zeitachse fallübergreifend herausarbeiten zu können. Zudem werden die zu Beginn des Forschungsvorhabens formulierten Thesen anhand der gewonnenen empirischen Erkenntnisse überprüft.

Jörn Schaube
Kapitel 8. Fallstudie III: Das EEG 2017

Der Untersuchungszeitraum der dritten Fallstudie erstreckt sich von Juli 2014 bis zur Notifizierung des EEG 2017 durch die EU-Kommission im Sommer 2016. Er beginnt mit der Veröffentlichung des Eckpunktepapiers zum Ausschreibungspiloten durch das BMWi am 21. Juli 2014. Eine Besonderheit dieser dritten Fallstudie besteht darin, dass sie unmittelbar mit der exekutiven Phase des Gesetzgebungsprozesses beginnt, da das eigentliche Agenda Setting für das EEG 2017 demjenigen für das EEG 2014 entspricht (s. u.).

Jörn Schaube
Kapitel 5. Das EEG bis 2010 – Gesetzgebungsverlauf und Advocacy Koalitionen

Im folgenden Kapitel soll der Gesetzgebungsverlauf des EEG (einschließlich des StrEGStrEG" t "Stromeinspeisungsgesetz) bis zur ersten Fallstudie im Sinne einer Vorstudie nachgezeichnet werden. Dabei geht es insbesondere darum, wesentliche Faktoren der jeweiligen Gesetzgebungsprozesse in der gebotenen Kürze herauszuarbeiten, den Policy-Output der verschiedenen Novellierungen vorzustellen und die in den Politikformulierungsprozessen in Erscheinung getretenen Advocacy Koalitionen zu benennen und dabei herauszuarbeiten, welche der Koalitionen sich im Zuge der Novellen jeweils durchsetzen konnte. Zum Abschluss dieses Kapitels werden die wesentlichen Erkenntnisse kurz zusammengefasst, um so die empirische Ausgangsbasis für die Bearbeitung des eigentlichen Untersuchungsgegenstands dieser Arbeit zu schaffen.

Jörn Schaube
Kapitel 6. Fallstudie I: Das EEG 2012 und die PV-Novelle 2012

Der Untersuchungszeitraum der ersten Fallstudie zu den Novellierungen des EEGEEG" t "Erneuerbare-Energien-Gesetz in den Jahren 2011 (zum EEG 2012) und 2012 (PV-Novelle 2012) erstreckt sich von der Verabschiedung der Koalitionsvereinbarung zwischen CDUCDU" t "Christlich Demokratische Union Deutschlands/CSUCSU" t "Christlich-Soziale Union in Bayern und FDPFDP" t "Freie Demokratische Partei in Folge der Bundestagswahl vom 27. September 2009 bis zur Billigung des im Vermittlungsausschuss erzielten Kompromisses durch Bundestag und Bundesrat am 28. bzw. 29. Juni 2012. Beide Gesetzgebungsprozesse werden aufgrund ihrer engen zeitlichen Abfolge und des lediglich partiell nachsteuernden Charakters der PV-Novelle 2012 als verlängerter Policy-Zyklus gefasst. Im Vorfeld dieser Gesetzgebungsprozesse kam es bereits 2010 und im Frühjahr 2011 zu zwei partiellen Überarbeitungen des Gesetzes, die in der Phase des Agenda Settings für die Novelle zum EEG 2012 verortet werden und als solche Bestandteile dieser Fallstudie sind.

Jörn Schaube
Kapitel 11. Das EEG 4.0 – ein Ausblick

An dieser Stelle soll nun ein abschließender Ausblick auf (mögliche) künftige Entwicklungen im Policy Subsystem EEG gewagt werden, wobei sich die Ausführungen an bereits im Untersuchungszeitraum ersichtlich gewordenen Entwicklungslinien orientieren. Insgesamt lassen sich einige zum Teil widersprüchliche Dynamiken identifizieren, die in Zukunft Einfluss auf die weitere Ausgestaltung bzw. den Bestand des Gesetzes haben werden. Diese sollen hier übersichtsartig vorgestellt werden. Dabei wird eine Unterteilung in Faktoren, die die Policy EEG stabilisieren können und solche, die sie potenziell in Frage stellen, vorgenommen.

Jörn Schaube
Kapitel 7. Fallstudie II: Das EEG 2014

Die Fallstudie zur EEG-Novellierung 2014 umfasst den Zeitraum von August 2012 bis zum Inkrafttreten des EEG 2014 am 1. August 2014. Der Policy-Zyklus dieser EEG-Novellierung beginnt mit dem sogenannten Energiegipfel im Bundeskanzleramt vom 28. August 2012. Die Phase des Agenda Settings erstreckt sich vom benannten Energiegipfel bis zum Koalitionsvertrag der Großen Koalition vom 23. Oktober 2013, der bereits zahlreiche Detailvorschläge für die Novellierung des EEG enthält und somit den Ausgangspunkt der Politikformulierungsphase darstellt.

Jörn Schaube
Kapitel 3. Forschungsdesign und Methodischer Zugang

Bei der Entwicklung eines konkreten Forschungsdesigns kommt neben der Entscheidung für die theoretischen Grundlagen der Untersuchung insbesondere der Auswahl des Untersuchungszeitraums eine wichtige Bedeutung zu, denn „das beobachtete Ausmaß des Wandels kann entscheidend von der Definition der Zeitachse bestimmt werden“. So gehen Paul A. Sabatier und Hank Jenkins-Smith davon aus, dass für das Verständnis von Policy-Wandel ein Zeitraum von mindestens einer Dekade zu untersuchen sei. Dahinter steht die empirisch begründete Annahme, dass „eine Policy-Entwicklung oft mehrere Zyklen involviert“.

Jörn Schaube
Kapitel 4. Institutionen und Akteure im Policy Subsystem EEG

Im folgenden Kapitel soll das EEG zunächst im Institutionengefüge des europäischen Mehrebenensystems verortet werden. Institutionen haben die Funktion, Akteurshandeln zu ermöglichen und zu beschränken. Als formelle und informelle Regeln und Verfahren des Regierungssystems (im Sinne von Polity) strukturieren sie Gesetzgebungsprozesse.

Jörn Schaube
16. Die internationale Dimension der Wasserstofftechnologien im Energiesystem

Weitgehender internationaler Common Sense ist, dass aus Gründen des Ressourcen‐ und Klimaschutzes die Verwendung fossiler Energieträger bis Mitte des Jahrhunderts vollständig beendet und ein Großteil unserer Produktionsprozesse mit dem Ziel einer Kreislaufwirtschaft umgebaut werden muss. Hierbei kommt CO2‐neutral hergestelltem Wasserstoff eine Schlüsselrolle zu, ebenso wie den daraus synthetisch hergestellten längerkettigen Molekülen, stofflichen Energieträgern und Chemierohstoffen in einer Vielzahl von Produkten in der Mobilität und in der Industrie. Da Ressourcennutzung und CO2‐Produktion sich in ihren Auswirkungen grundsätzlich international niederschlagen, kann auch dieser Transformationsprozess nur mit einer internationalen Zusammenarbeit nach gemeinsam definierten Regeln bewältigt werden. Dies betrifft die Erforschung und Entwicklung der entsprechenden Technologien ebenso wie deren Anwendung und Förderung. Der Beitrag liefert einen Überblick über Vereinbarungen, Initiativen, Ziele und Erfolge dieser internationalen Zusammenarbeit.

Norman Gerhardt, Maximilian Pfennig, Christopher Hebling, Kira Schlüter, Ombeni Ranzmeyer, Martin Wietschel, Natalia Pieton, Kristin Kschammer, Mario Ragwitz
3. Potenziale einer Wasserstoffwirtschaft aus wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Perspektive
Martin Wietschel, Elisabeth Dütschke, Marius Neuwirth, Aline Scherrer, Lin Zheng, Norman Gerhardt, Sebastian Herkel, Matthias Jahn, Aleksandar Lozanovski, Benjamin Pfluger, Natalia Pieton, Mario Ragwitz, Frieder Schnabel
4. Einsatz von Wasserstofftechnologien im Energiesystem
Jochen Bard, Norman Gerhardt, Marie Plaisir, Ramona Schröer, Anne Held, Hans-Martin Henning, Christoph Kost, Benjamin Pfluger, Mario Ragwitz, Andreas Reuter
1. Der Stoff, aus dem die Zukunft ist
Reimund Neugebauer
9. Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse und weitere Verfahren
Sebastian Metz, Tom Smolinka, Christian I. Bernäcker, Stefan Loos, Thomas Rauscher, Lars Röntzsch, Michael Arnold, Arno L. Görne, Matthias Jahn, Michails Kusnezoff, Gunther Kolb, Ulf-Peter Apfel, Christian Doetsch
Smart City – Sind Europas Städte smart?

Für unsere Kommunen ist die Digitalisierung Chance und Herausforderung zugleich. Es gilt neue Technologien, Innovationen und die Erfindungen der Zeit zu nutzen, damit die Kommune lebenswert und handlungsfähig bleibt. Wenn es um die digitale Transformation von Städten und Gemeinden geht, ist das Entwicklungskonzept der Smart City heute in aller Munde. Neue Ideen und smarte Lösungen sollen das Stadtleben besser und nachhaltiger machen. Noch immer sind es aber die Metropolen, die als intelligent bzw. smart gelten. Dabei steckt doch gerade in kleinen Städten und Gemeinden großes Potential für eine digitale Transformation. Wie kann es also gelingen, dass gerade kleine Kommunen und Gemeinden jetzt die Chance nutzen und smarter werden? Europa stellt hohe Fördersummen für Städte und Gemeinden für Smart City Initiativen bereit, die unbedingt abgerufen werden sollten.

Markus Ferber
Kapitel 2. Elektrische Energieversorgungsnetze

Die elektrischen Netze sind die zentralen Komponenten der EnergieversorgungssystemeEnergieversorgungssystem. Sie stellen die Verbindung zwischen den Verbrauchern elektrischer Energie (Lasten) und den Einspeisern (Erzeugern, wie z. B. thermische Kraftwerke, Windkraft- und Photovoltaikanlagen) her. Elektrische Energieversorgungsnetze sind geographisch weit ausgedehnte, aus Freileitungen, Erdkabeln und Transformatoren gebildete Netzwerke. Aufgrund ihrer Ausdehnung, der Anzahl von Einzelkomponenten sowie der physikalischen Vorgänge sind elektrische Energieversorgungsnetze komplexe technische Systeme. Die Sicherstellung eines störungsfreien Betriebs ist eine große Herausforderung für die Systemführung dieser Netze.

Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 4. Systemsicherheit im europäischen Verbundsystem

Neben den eigentlichen Systemführungsaufgaben innerhalb der eigenen Regelzone übernehmen die Übertragungsnetzbetreiber weitere nationale Aufgaben in ihrem Regelblock und internationale Aufgaben zur Gewährleistung der Systemsicherheit im kontinentaleuropäischen Übertragungsnetz. Um diese Anforderungen auch weiterhin erfüllen zu können, arbeiten die Übertragungsnetzbetreiber der Entso-E in verschiedenen internationalen Sicherheitszentren zusammen, die jeweils für eine bestimmte Anzahl von Übertragungsnetzen zuständig sind.

Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 5. Schaltleitung

Für die Umsetzung bzw. Ausführung der Systemführungsaufgaben stehen dem Betriebsführungspersonal zentrale Einrichtungen zur Verfügung. Wobei sich „zentral“ nicht auf die geografische Lage dieser Einrichtungen, sondern auf deren Bedeutung für den Netzbetrieb bezieht. Zu diesen Einrichtungen gehören beispielsweise Prozessrechenanlagen, Fernwirkanbindungen zur Übertragung von Daten aus dem Netz und von Schaltbefehlen an die im Netz verteilten Komponenten, Anzeigen zur Darstellung des Netzes und für die Systemführung relevanter Informationen. Die Gesamtheit dieser Infrastruktur einschließlich der erforderlichen administrativen Einrichtungen wird als Leitstelle, Schaltleitung oder Control Center bezeichnet.

Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 6. Strommarkt

Mit der Liberalisierung der europäischen Märkte in den 1990er Jahren ist auch die elektrische Energie eine frei handelbare Ware geworden. Ein wesentlicher Teil des Energiemarktes ist der Markt für elektrische Energie, der Strommarkt. Auf diesem Markt werden die Energiemengen, an Unternehmen verkauft, die sie entweder selbst verbrauchen oder an ihre Kunden weiterverteilen. Für die physikalische Realisierung der im Stromhandel getroffenen Kontrakte sind die Übertragungsnetzbetreiber durch die Bereitstellung der erforderlichen großräumigen Netzkapazitäten zur Übertragung der gehandelten Energiemengen sowie für die Einhaltung der Systembilanz von zentraler Bedeutung.

Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 3. Betrieb elektrischer Übertragungssysteme

Entsprechend den Vorgaben des Energiewirtschaftsgesetzes sind die Betreiber von Energieversorgungsnetzen verpflichtet, ein sicheres, zuverlässiges und leistungsfähiges Energieversorgungsnetz diskriminierungsfrei zu betreiben, zu warten und bedarfsgerecht zu optimieren, zu verstärken und auszubauen, soweit es wirtschaftlich zumutbar ist. Die Netzbetreiber tragen also in ihrem jeweiligen Zuständigkeitsbereich die Systemverantwortung dafür, für alle Marktteilnehmer einen transparenten und diskriminierungsfreien Netzzugang sowie jederzeit eine gesicherte Stromversorgung zu gewährleisten. Im Falle der Übertragungsnetzbetreiber entspricht dieser Zuständigkeitsbereich einer Regelzone.

Karl Friedrich Schäfer
16. Integrationsmanagement

Die Notwendigkeit, Insellösungen zugunsten einer integrierten IT-Landschaft abzuschaffen, wird seit über 30 Jahren diskutiert. Produzierende Unternehmen haben Konzepte bisher nur unzulänglich umgesetzt, selbst im Bereich der klassischen Office-IT. Es besteht eine große Vielfalt an Systemen, die redundant Daten speichern und nicht zur Entscheidungsfindung genutzt werden. Im Rahmen von Industrie 4.0 spielt das Integrationsmanagement eine außerordentliche Rolle, da die Digitalisierung des Unternehmens vor allem die Nutzung und Erweiterung der vorhandenen Datenquellen des Unternehmens erfordert. Darin sind sowohl die klassischen Informationssysteme als auch Operational Technology (OT) auf dem Shopfloor inbegriffen. Durch die Konvergenz von IT und OT werden Datensilos zunehmend aufgelöst. Der entwickelte Integrationsprozess wird in sieben Phasen unterteilt: (1) Bestimmung der allgemeinen Integrationsziele, (2) Ist-Analyse, (3) Detaillierung der Integrationsziele in Anwendungsfällen (4) Abgleich zum Status quo, (5) Ableiten von Anwendungsfällen, (6) Nutzwert-Analyse sowie (7) Erstellung der Gesamtroadmap.

Jacques Engländer, Mathis Niederau, Jörg Hoffmann, Felix Jordan
3. Optische Sensoren

Die im Kap. 3 vorgestellten optischen Sensoren umfassen den Fotowiderstand, die Fotodiode und den Fototransistor, aus deren Kombination solche Schaltungen wie der Licht-Spannungswandler, das Photovoltaik-MOSFET-Relais, der RGB-Farbsensor, der Gabelkoppler oder die Reflexlichtschranke wie auch die Infrarot-Lichtschranke hervorgehen. Diese Schaltungen werden mit dem Programm PSPICE, auch mit dem Einbezug gesteuerter Quellen, simuliert. Ausführlich wird die Licht-Spannungswandlung des Fototransistors beschrieben. Gezeigt wird ferner die PSPICE-gestützte Ermittlung der Lichtpunkt-Position an einem eindimensionalen PSD-Bauelement.

Peter Baumann
Kapitel 16. Spezielle Methoden und Anwendungen

In den bisherigen Abschnitten dieses Buches wurden die wichtigen Methoden und Schaltungen der Leistungselektronik beschrieben. Im vorliegenden Kapitel 16 werden nun in Ergänzung zu Kapitel 4, , 5, , 6 und 8 neuere Anwendungsbereiche der Leistungselektronik mit typischen Lösungen besprochen. Hiezu soll nun in Abschnitt 16.1 ein grober Überblick über die Bereiche, die nicht ohnehin in den weiteren Abschnitten im Detail behandelt sind, präsentiert werden.

Franz Zach
1. Einleitung

In der gesellschaftlichen Diskussion nehmen die „erneuerbaren Energien“ und die nachwachsenden Rohstoffe breiten Raum ein, weil sie als sinnvoller Beitrag zur Lösung des zukünftigen Energie- und Klimaproblems angesehen werden. Abbildung 1.1 bis 1.4 zeigen die derzeitigen Entwicklungen der nachhaltigen Energiesysteme auf dem Strom- und Wärmemarkt. Dank der politischen Rahmenbedingungen konnten hier kontinuierliche Steigerungsraten am Markt durchgesetzt werden.Abbildung 1.1 zeigt den Stromanteil für die Segmente Wasserkraft, Windkraft, Photovoltaik, Biomasse, Biogas, Biokraftstoffe und Geothermie (2010: 16 % Erneuerbare Energie am Strommarkt). Der Anteil bei der Wärmeversorgung liegt mit 9,6 % (2010) deutlich darunter. Abbildung 1.2 zeigt die Anteile für Bioenergie, Solarthermie und Geothermie am Wärmemarkt.Betrachtet man die üblichen Verbrauchsrelationen privater Haushalte in den Abschn. 15.1 und 15.2, so ist erkennbar, dass der elektrische Energieverbrauch im Bereich von 4000 bis 4500 kWh pro Jahr liegt; der Wärmeverbrauch (je nach Bau- und Isolationszustand) im Bereich von 15 bis 20 MWh (50…150 kWh/m2 und Jahr). Hier liegen also ca. drei Zehnerpotenzen dazwischen, so dass gerade im Bereich der Wärmewirtschaft sehr große Einspar- und Energieeffizienzpotentiale gesehen werden.Durch die Zumischung von Biokraftstoffen zu den konventionellen Kraftstoffen konnten ebenfalls mineralölbasische Produkte ersetzt und eingespart werden; Abb. 1.3.

Prof. Dr.-Ing. Holger Watter
11. Solare Kraftwerke

Solare Kraftwerke können entweder als Photovoltaik-Kraftwerke [1] oder als solar betriebener Carnot-Prozesse (mittels Dampf- oder Gasturbinen sowie Stirling-Motoren) konzipiert werden. Im Gegensatz zu Kap. 2 und 3 in denen einfache Anlagen zur Gebäudeversorgung behandelt wurden, sollen hier komplexe Anlagen zur Versorgung mit elektrischer Energie im Vordergrund stehen.Thermische Solarkraftwerke bündeln das Sonnenlicht und erzeugen über einen Clausius-Rankine-Prozess elektrische Energie. Der Vorteil liegt in einem deutlich höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu Photovoltaikanlagen (vgl. Tab. Tab. 2.2 und 11.1 sowie Abb. Abb. 12.1). Das Leistungsvermögen wird bestimmt durch das solare Angebot und ist daher eher für südeuropäische Regionen geeignet. Zum Ausgleich der Tag- und Nachtschwankungen sind thermische Speicher ggf. auch eine Zusatzfeuerung für Spitzenzeiten sinnvoll.Durch die konzentrierenden Spiegelflächen sollen in einem Brennpunkt möglichst hohe Temperaturen und Leistungen zur Verfügung stehen. Zur Energiebündelung stehen drei Systemvarianten zur Auswahl:

Prof. Dr.-Ing. Holger Watter
2. Photovoltaik

Im Sonnenkern werden jeweils 4 Wasserstoffatome zu einem Heliumatom verschmolzen. Dabei ergibt sich ein Massendefekt, der nach der Gleichung E = m. c 2 in Energie umgewandelt wird. Die Energie wird zum größeren Teil als elektromagnetische Strahlung (und überwiegend als sichtbares Licht) abgestrahlt. Ein kleinerer Teil der Energie wird als Materiestrahlung (Sonnenwind) abgestrahlt, der auf der Erde nur geringe Auswirkungen hat.Leider ist das solare Energieangebot zeitlich und räumlich stark schwankend. Dies begründet sich durch das lokale Klima (Wolkenbildung) und die elliptische Erdumlaufbahn und die leicht geneigte Erdachse (vgl. Abb. 2.1).Am oberen Rand der Erdatmosphäre kommen von der Strahlung der Sonne im Mittel etwa 1367 W/m2 (so genannte Solarkonstante ) an, nämlich 1325 W/m2 im Juli (größter Sonnenabstand) und 1420 W/m2 im Januar (kleinster Sonnenabstand).Neben dem Tag/Nacht-Rhythmus der Sonneneinstrahlung durch die Erdrotation ergibt sich durch Neigung der Erdachse um 23,5∘ und den jährlichen Umlauf der Erde um die Sonne ein starker jahreszeitlicher Einfluss. Da beispielsweise Hamburg etwa auf 53,5∘ nördlicher Breite und somit nördlich des Wendekreises liegt, steht hier die Sonne am Sommeranfang mit $$90^{\circ}-(53,5^{\circ}-23,5^{\circ})=60^{\circ}\ \text{{\"u}ber dem Horizont}\> ,$$ 90 ∘ - ( 53 , 5 ∘ - 23 , 5 ∘ ) = 60 ∘ über dem Horizont , zum Winteranfang hingegen nur mit $$90^{\circ}-(53,5^{\circ}+23,5^{\circ})=13^{\circ}\> .$$ 90 ∘ - ( 53 , 5 ∘ + 23 , 5 ∘ ) = 13 ∘ . Die Strahlung fällt somit viel flacher ein und wird durch die Atmosphäre viel stärker abgeschwächt.

Prof. Dr.-Ing. Holger Watter
Kapitel 7. Anhang

Fragen gehören zu den wichtigsten Gestaltungsmitteln einer Verhandlung; fragend können beliebige Absichten und Zweifel, Bedürfnisse und Gefühle erfragt, hinterfragt und ausgedrückt werden.

Mario H. Kraus
Sicherheit als Standortvorteil – Resilienzstrategien einer Stadt

Städte sind hochkomplexe Systeme, die zahlreiche wirtschaftliche, soziale und ökologische Faktoren miteinander verknüpfen, wodurch sie extrem anfällig für Bedrohungen durch beispielsweise Naturkatastrophen sind. Die Merkmale einer Stadt wie ihre Architektur, Bevölkerungsstrukturen sowie Infrastruktursysteme erhöhen gleichzeitig die Anfälligkeit für Erdbeben, Hochwasser oder Terroranschläge. Eine Vielzahl von Herausforderungen muss unsere kommunale Politik und Verwaltung in der Zukunft meistern. Das kann sie nicht allein, sondern ist auf die Hilfe vieler angewiesen. Es gilt, städtische Resilienz zu denken und zu schaffen. Wie sieht eine städtische Resilienzstrategie in der Zukunft aus?

Uwe Gerstenberg
Kapitel 4. Empirische Gestaltung und Auswertung Grundlagendatenbank

Parallel zu der Onlineumfrage mit dem VKU in Kapitel 5 wurde eine Grundlagendatenbank mit allen öffentlich zu recherchierenden kommunalen Energieversorgungs- und Erzeugungsunternehmen erstellt, um eine eigene Basis für die Analyseschritte und Beantwortung der Fragestellungen zu schaffen. In der Grundlagendatenbank sind alle recherchierbaren deutschen kommunalen Stadtwerke enthalten. Anhand dieser Grundgesamtheit soll gezeigt werden, welche Stadtwerke eine finanzielle Bürgerbeteiligung durchführen und anhand weiterführender Auswertungen, welche Effizienz- und Effektivitätskriterien hierfür ausschlaggebend sind.

Jennifer Kowallik
Kapitel 5. Empirische Gestaltung und Auswertung Onlinebefragung VKU

Parallel zu der Erstellung der Grundlagendatenbank in Kapitel 4 wurde zusammen mit dem Verband kommunaler Unternehmen e. V. eine gemeinsame Onlineumfrage bei den zu diesem Zeitpunkt knapp 900 Mitgliedern im Energie- und Versorgungssegment des VKU durchgeführt. Die Onlineumfrage kann ergänzend zu den bereits getätigten Auswertungen unter Kapitel 4 empirisch darüber Aufschluss geben, welche Effizienz- und Effektivitäts-Bewertungsdimensionen kommunale Stadtwerke bei der Auswahl einer finanziellen Bürgerbeteiligung angeben und welche davon im Vordergrund stehen.

Jennifer Kowallik
Kapitel 6. Empirische Gestaltung und Auswertung der vergleichenden Fallanalyse

Im Rahmen der vergleichenden Fallanalyse werden fünf ausgewählte kommunale Stadtwerke anhand ihrer Unternehmens-Zielsysteme (Sach- und Formalzielebene) sowie den unternehmensspezifischen und kommunalen Rahmenbedingungen untersucht. Hierbei soll vertiefend erforscht werden, anhand welcher Effizienz- und Effektivitätskriterien eine finanzielle Bürgerbeteiligung ausgewählt wird und ob die festgelegte Sach- und Formalzielebene und ggf. die Hybridität eines kommunalen Stadtwerkes einen entscheidenden Einfluss auf die Entscheidung ausübt.

Jennifer Kowallik
Kapitel 2. Theoretische Ausgangsbasis: Stadtwerke und finanzielle Bürgerbeteiligung

Dieses Kapitel stellt den Forschungsgegenstand des kommunalen Stadtwerkes dar und zeigt die energiewirtschaftlichen, rechtlichen und damit verbundenen finanzwirtschaftlichen Entwicklungen und Auswirkungen für kommunale Stadtwerke auf. Ausgehend von den globalen und europarechtlichen Grundlagen und Zielvorgaben werden die Richtlinien und Verordnungen auf die Bundesgesetzebene und deren energiewirtschaftliche Entwicklungen und Zielvorgaben heruntergebrochen. Die Einordnung des kommunalen Stadtwerkes in den öffentlichen Haushalt der Kommune wird neben der Beschreibung der finanziellen Lage und den Möglichkeiten der Finanzierung über eine finanzielle Bürgerbeteiligung vorgenommen.

Jennifer Kowallik
Kapitel 3. Theoretischer und explorativer Analyserahmen zur Erfüllung und Erbringung öffentlicher Energieversorgungsaufgaben mittels finanzieller Bürgerbeteiligung im Sinne der Daseinsvorsorge

In den vergangenen Jahrzehnten gab es unterschiedliche Entwicklungen, welche eine Auswirkung auf die Verantwortungsstufen, die Organisation und Lenkung der öffentlichen Aufgabenwahrnehmung und damit verbunden auf die staatliche Leistungsfähigkeit, die sich in Staats- und Verwaltungsreformen widerspiegelt, hatten. In diesem Kapitel werden die kommunalen Stadtwerke und das Finanzierungsinstrument finanzielle Bürgerbeteiligung im sozialwissenschaftlichen Beziehungsgeflecht aufgezeigt. Aus dem Wandel der Erfüllung öffentlicher Aufgaben auf globaler und nationaler Verwaltungsebene werden entsprechende Konsequenzen für die Energiewirtschaft abgeleitet und in den theoretischen Kontext der NPM- und NPG-Theoriestränge gebracht.

Jennifer Kowallik
Kapitel 12. Öl ins Feuer gießen

Manche wollen das Feuer weltweit und in jeder Hinsicht, so schnell wie möglich ganz verschwinden lassen, der Klimaneutralität zuliebe. Andere gießen kräftig Öl ins Feuer, weil sie entweder einen gewaltigen Energiehunger haben oder profitable Energieträger verkaufen wollen.

Cornel Stan
Kapitel 4. Feuer mittels klimaneutraler Brennstoffe

Die Sonne brennt ständig. Sie sendet ihre Wärmestrahlung als Bündel von elektromagnetischen Wellen in alle Richtungen, so auch zur Erde. Das Dauerbrennen auf der Sonne benötigt keinen Sauerstoff, den es ohne-hin um die Sonne nicht gibt. Es ist eine Verbrennung durch Fusion der Wasserstoffkerne zu Heliumkernen, wie auf anderen Sternen auch.

Cornel Stan
Kapitel 2. Feuer für Wärme

Am Anfang war es das Lagerfeuer, was nach wie vor, bei unseren High-Tech-verwöhnten Mitbürgern immer noch sehr beliebt ist. Mit der Zeit hatten die Menschen Behausungen, mit offenem Feuer in geschlossenen Grotten. Das blieb so auch später, in gebauten Räumen. Über Brände und Gasvergiftungen wurde uns aus dieser Zeit nichts überliefert.

Cornel Stan
Kapitel 15. Wärme und Arbeit ohne Feuer

„Ohne Feuer“ wird von den Gegnern der Verbrenner aller Art mit „ohne Kohlendioxid“ gleichgesetzt.

Cornel Stan
4. Geschlossene Investmentvermögen

Bereits im 19. Jahrhundert wurden Schiffe von Privatpersonen und Banken finanziert.

Ulrike Götz
4. Die Elektronikversicherung

Im Zuge des Technologiewandels am Ende des 20. Jahrhunderts ist die Elektronikversicherung zu einer der bedeutendsten Versicherungssparten imBereich der Technischen Versicherungen geworden.

Andreas Knittel, Stephan Schmitz
2. Sachversicherungen
Thomas Perk
2. Terminologische Klärungen und Vorüberlegungen

In diesem Kapitel werden Bedeutung und Inhalt unterschiedlicher Begrifflichkeiten im Zusammenhang mit „Nachhaltigkeit“ und „ESGKriterien von Lebensversicherungsprodukten“ aufgezeigt.

Thomas Perk
Kapitel 56. Entwicklung der energetischen Biomassenutzung in Deutschland

In den nächsten Jahrzehnten werden die Anforderungen und Rahmenbedingungen an die stoffliche und energetische Biomassenutzung im Laufe der Energiewende und dem Aufbau einer biobasierten Wirtschaft in Deutschland erheblich steigen.

Michael Nelles, Elena H. Angelova, Romann Glowacki
Kapitel 3. Handwerk im Wandel der Zeit

Seit Anbeginn der Menschheitsgeschichte waren Handwerker unter den Völkern vorzufinden (Wolniak & Albrecht, 2019).

Marc Ant
Kapitel 7. Systematische Quartiersbetrachtung

Durch die vorherrschende Normierung ist eine Einzelbetrachtung von Gebäuden je Hausnummer oder eines Baukörpers vorgesehen, was zum Teil Interpretationsspielraum liefert, aber hauptsächlich Möglichkeiten energetischer Konzeptvarianz sehr stark einschränkt. Bei einer Gesamtkonzepts-Betrachtung nach EnEV / GEG wird sowohl durch den zu erreichenden Primärenergiebedarf (-faktor) die Anlagentechnik stark vorgegeben, aber auch die Bauteilqualität durch den einzuhaltenden spezifischen Transmissionswärmeverlust oder noch direkter die reine U-Wertvorgaben bei einem Bauteilaustausch.

David Bewersdorff
P, Q

Paarbildung pairing Paarbildungsenergie pairing energy Paarvernichtung annihilation Pahlstek (Knoten) bowline Panikgefahr risk of panic Panikstange panic bar Panzerband duct tape, Duck Tape™ Parallelschaltung parallel connection Parkposition parking position Partialdampfdruck partial vapour pressure

Torsten Schmiermund
P, Q

pacemaker (PM) Schrittmacher, Herzschrittmacher (HSM) packaging Verpackung packing materials Verpackungsmaterialien paddles Paddel; auch für: EKG-Elektroden padlock Vorhängeschloss pager Funkmeldeempfänger, Meldeempfänger, „Piepser“ paging device Funkmeldeempfänger (FME), „Piepser“ paid fire brigade Berufsfeuerwehr (BF), „bezahlte Feuerwehr“ pairing Paarbildung

Torsten Schmiermund
Kapitel 15. Alternative Formen der Individualmobilität im Blickwinkel des CO2-Fußabdrucks

Die Individualmobilität befindet sich augenscheinlich im größten Umbruch seit der Erfindung des Automobils. Zu gleicher Zeit ist das Bewusstsein der Gesellschaft für nachhaltige Lebensführung nicht zuletzt durch das aufgeflammte Engagement der jüngeren Generationen stark gestiegen. Dieser Beitrag geht daher der Frage nach, wie sich die unterschiedlichen angebotenen und konzipierten Antriebstechnologien bezüglich ihres CO2-Fußabdrucks verhalten. Verschiedene Formen der Individualmobilität werden angeboten, subventioniert und mit politischen Anreizen in der Nachfrage gesteuert. Dabei ist nicht immer klar, inwieweit die sogenannten alternativen Antriebe in Bezug auf die Klimaauswirkungen insgesamt zu den gewünschten Effekten führen. Diese Unsicherheit führt zu vielfältigen und kontroversen Diskussionen innerhalb der Gesellschaft und auch unter den unterschiedlichen Stakeholdern der Automobilindustrie. Dieser Beitrag nimmt einen neutralen Blickwinkel ein und stellt theorie- und studienauswertend den CO2-Fußabdruck der wichtigsten Antriebssysteme der automobilen Individualmobilität ganzheitlich gegenüber. Mit dieser Grundlage sollen die Diskussionen in Industrie und Gesellschaft auf ein qualifiziertes Niveau gehoben werden sowie jenseits von Interessenskonflikten die Fakten und Berechnungssysteme einen sachlichen Vergleich ermöglichen.

Roland Vogt
Kapitel 4. Bioökonomie aus Perspektive der Biokybernetik

Zur Bewertung von Strategien und Handlungsoptionen im Themenfeld Bioökonomie ist es naheliegend, eine naturinspirierte Bewertungsmethodik zu verwenden. Dieser Beitrag stellt daher den biokybernetischen Ansatz nach Frederic Vester als Methodik in den Mittelpunkt, um nachhaltigkeitskonforme Passungskriterien für bioökonomische Innovationen und Konzepte zu beschreiben sowie insbesondere die systemischen Wechselwirkungen und damit die Komplexität dieses Themenfeldes zu erfassen. So wird auch die Ambivalenz von Innovationen im Themen- und Handlungsfeld Bioökonomie thematisiert. Letztlich können mit diesem Ansatz die prinzipiellen Voraussetzungen für nachhaltigkeitsorientierte bioökonomische Innovationen in Richtung Erneuerbarkeit, Zirkularität, Effizienz, ökologische Verträglichkeit und Klimaneutralität geklärt werden.

Thomas Göllinger, Gabriele Harrer-Puchner
Kapitel 10. Nachhaltigkeit in der Bauwirtschaft – Konzeption, Potenziale und Umsetzung bei Großimmobilien

Etwa 30 % des gesamten CO2-Ausstoßes in Deutschland werden durch den Bau und die Nutzung von Gebäuden verursacht. Immobilien weisen mithin ein hohes, bislang nur teilweise ausgeschöpftes Nachhaltigkeitspotenzial auf. Gleichzeitig beeinflussen Environment-Social-Government(ESG)-Aspekte verstärkt die Wertigkeit und Konkurrenzfähigkeit von Immobilienprojekten. Dieser Beitrag untersucht, wie insbesondere bei der baulichen Erstellung und Nutzung von Großimmobilien ökologische und sozio-ökonomische Nachhaltigkeitsaspekte im Rahmen eines integrativen Ansatzes geplant und umgesetzt werden können. Insbesondere beim Energiemanagement geht es hierbei um ein zirkuläres Gesamtsystem. Zunächst werden die diversen Gestaltungsfelder für ein Nachhaltigkeitsmanagement im Bauwesen aufgezeigt. Ein hierauf gründendes Nachhaltigkeitskonzept für Großimmobilien wird anschließend anhand der Struktur der 17 Sustainable Development Goals (SDGs) der Agenda 2030 wertemäßig verortet. Schließlich gilt es, diesen Nutzen anhand möglichst objektiver Key Performance Indicators (KPIs) messbar zu machen, als Grundlage für Zielsetzung, Bewertung und Steuerung. Die diversen Umsetzungsaspekte werden abschließend anhand eines Praxisbeispiels illustriert.

Barnim G. Jeschke, Marcus Todt
Kapitel 21. Bewertung und Selektion nachhaltiger Innovationen der Bioökonomie durch Investoren

Da die Bioökonomie auf biologischen Prozessen bzw. deren technischer Nachahmung basiert, zeigt sie sich grundsätzlich anschlussfähig an die bestehenden Nachhaltigkeitskonzeptionen. Allerdings bestehen hier auch zahlreiche Zielkonkurrenzen (etwa hinsichtlich dem Flächenbedarf zur Produktion landwirtschaftlicher Güter für Nicht-Ernährungszwecke o.Ä.). Andererseits ist das Innovationspotenzial von Produktionsmethoden, welche sich an natürlichen Prinzipien orientieren, nicht zu unterschätzen (z. B. durch vereinfachte Beschaffungs-/Verwertungsstrukturen im Sinne der Kreislaufwirtschaft). Ein bedeutender Treiber solcher Innovationen besteht in der Rezeption und Förderung durch den Kapitalmarkt. Als Bewertungs- und Entscheidungshilfe für Investoren wird hier ein Verfahren vorgestellt, mit dem Innovationen selektiert und gefördert werden, die im Einklang mit Nachhaltigkeitsaspekten stehen.

Frank M. Weber
Kapitel 24. Leitfaden zur bioökonomischen Unternehmenspraxis

Die Beiträge dieses Sammelbandes haben das Thema Bioökonomie von drei Perspektiven beleuchtet: in Bezug auf seinen grundsätzlichen Anspruch, in Bezug auf branchenbezogene Anwendungsaspekte sowie in Bezug auf Erkenntnisse, die einen Ausblick auf die künftige Rolle der Bioökonomie für unternehmerisches Handeln einzunehmen vermag. Mit diesem „finalen“ Beitrag verbindet sich die Absicht, pragmatische Lehren aus dem vorangegangenen Gedankengut abzuleiten und in Form eines Leitfadens darzustellen. Ein generischer Leitfaden wird zwangsläufig allgemeinverbindlich zu sein haben. Andererseits wird hier keine abstrakte Weisungsstruktur angestrebt, sondern eine praxisbezogene Gestaltungshilfe. Und so wird dieser Beitrag zunächst die grundsätzlichen Lehren der Bioökonomie herausstellen, angefangen bei den statischen und dynamischen Wirkungsebenen der Biologie hin zu den spezifischen Grundsätzen der Bioökonomie. Hierauf gründend können dann pragmatische Schlussfolgerungen für unternehmerisches Gestalten herausgearbeitet werden, unter Bezugnahme auf die vorstehenden Beiträge.

Barnim G. Jeschke
5. Sanierungsbeispiele metallischer Konstruktionen

Wie bei jeder Entscheidung für eine Sanierungsmaßnahme gehört neben der Konstruktion auch die Auswahl des Werkstoffs dazu. Das kann aus historischer und denkmalgerechter Sicht das gleiche „alte“ Material oder auch neuzeitliches sein. Neben technischwirtschaftlichen und denkmalpflegerischen Aspekten spielen auch strukturelle (gliedern, profilieren, teilen) und assoziative (Vorstellung, Visionen) Faktoren eine Rolle. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass keiner dieser Gesichtspunkte allein ausschlaggebend sein kann, wenn es um die Entscheidung für einen Werkstoff geht. Sie überlagern und beeinflussen sich in der Praxis.

Dr. Michael Stahr, RA Klaus-Peter Radermacher
Kapitel 3. Ausgewählte Technologische Themen zur Globalen Erwärmung

Die Technologie ist hier. Die Menschen sind bereit. Die Wissenschaftler haben gesprochen Progressive Firmen machen voran. Nun brauchen wir Regierungen, die handeln.

Walter Hehl
Kapitel 2.  Ausgewählte wissenschaftliche Themen zur Globalen Erwärmung

Im Medienstreit um den Klimawandel bleibt die Wissenschaft auf der Strecke.

Walter Hehl
Kapitel 4. Menschliches und Spekulatives zur Zukunft

„Mein Punkt ist, es gibt immer noch Gott. Es ist so arrogant von den Leuten zu glauben, dass wir menschliche Wesen im Stande wären, das zu ändern, was er im Klima macht. Das ist für mich ungeheuerlich.“

Walter Hehl
Kapitel 5. Kontexte, Entrepreneure, Identitäten – Erklärungsfaktoren des Wandels

Zahl und Wirtschaftskraft von Unternehmen sind in der Interessengruppenforschung etablierte Erklärungsfaktoren für die quantitative Verbandsentwicklung. Diese Untersuchung wählt einen erweiterten Ansatz. Es wird erstens eine statistische Untersuchung der Verbandsorganisation seit 1999 vorgenommen, die zusätzlich auch Eigenschaften der Verbände wie Bestand und Heterogenität der Mitgliederschaft berücksichtigt. Zweitens werden Entrepreneurship und Organisationsidentitäten als weitere Erklärungsfaktoren herangezogen und ihre Bedeutung für Organisationswandel wird in Fallstudien analysiert.

Beate Kohler-Koch, Sebastian Fuchs, David A. Friedrich
16. Das Management von öffentlichen Wohnungsbeständen in der Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft aus Sicht der Berliner GESOBAU AG

Wirtschaft und Gesellschaft verändern sich rasant. Inmitten dieser Entwicklungen agieren die kommunalen Wohnungsbaugesellschaften zwischen wirtschaftlicher Vernunft, sozialer Verantwortung, öffentlichem Legitimationsdruck, politischen Interessen und gesetzlichen Rahmenbedingungen. Als „Anker einer auf sozialen Ausgleich ausgerichteten Mieten- und Wohnungspolitik“ (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung 2016) übernehmen die landeseigenen Berliner Wohnungsbauunternehmen nachhaltig Verantwortung für die Gestaltung sozialverträglicher Mietpreise sowie für die Verwirklichung ambitionierter Neubau- und Klimaziele. Regulierend beeinflussen sie die Entwicklungen am Wohnungsmarkt und sind wichtigste Akteure der Daseinsvorsorge. Als Wirtschaftszweig sind sie ein bedeutender Standortfaktor. In der Stadtentwicklung spielen sie eine tragende Rolle. Mit ihrem Zugang zu Mietern (aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird im Folgenden auf die gleichzeitige Verwendung weiblicher und männlicher Sprachformen verzichtet und das generische Maskulinum verwendet. Sämtliche Personenbezeichnungen gelten gleichermaßen für alle Geschlechter) haben sie Kenntnisse über Problemlagen und Potenziale im Quartier, durch ihre langjährige Präsenz vor Ort fördern sie die soziale Stabilisierung und tragen entscheidend dazu bei, dass Menschen sich zuhause fühlen.

Jörg Franzen
Kapitel 4. Empirische Ergebnisse

Aus der von Juli 2018 bis Ende 2019 durchgeführten quantitativen Erhebung an österreichischen HTL (n = 65) aus neun Bundesländern erhielten wir 2200 Fragebögen (rund 75 % Online- und 25 % gedruckte Fragebögen). Nach Prüfung des Datenmaterials mussten rund 550 unvollständige Fragebögen ausgeschieden werden. Die in die Endauswertung durch SPSS gelangten Fragebögen verringerten sich somit auf rund 1650. Nachfolgend sollen die wichtigsten Ergebnisse der empirischen Erhebung dokumentiert werden.

Erich Mohl
33. Offener gesellschaftlicher Dialog als Chance für eine nachhaltige Wohnungswirtschaft. Zwischen Klimawandel, Kundenorientierung und Wirtschaftlichkeit.

Der Aufsatz diskutiert die strategischen Implikationen aktueller gesellschaftlicher Entwicklungen für die Zukunft der Wohnungswirtschaft. Die Branche ist ein sicherer Hafen für Investoren mit langfristigem Anlagehorizont, insbesondere in Krisenzeiten dienen Wohnimmobilien als risikoarmes Investment. Andererseits schränken politische Vorgaben den unternehmerischen Handlungsspielraum mit Verweis auf die soziale Relevanz der Wohnraumversorgung in mehrfacher Hinsicht ein. Angesichts des demografischen Wandels sowie der Folgen der Digitalisierung und des Klimawandels identifiziert der Text drei zentrale Herausforderungen. Diese werden im Spannungsfeld mit den politischen Rahmenbedingungen aus der Praxisperspektive beleuchtet: Die technische Erfüllung von Klimaschutzvorgaben und deren Finanzierung, die Tendenz zu einer stärkeren Angebotsflexibilisierung und Kundenorientierung sowie die Frage nach den ökonomischen Entwicklungspotenzialen großer Wohnungsunternehmen.

Lars von Lackum
Kapitel 4. Die Reaktion des Staates

Im Spannungsverhältnis von Bundesregierung und Bundesländern macht die Corona-Pandemie die Schwächen des Staates offenkundig. Der Regulierungseifer der Legislativ-Organe, die operativen Schwächen der Ministerialbürokratie und der Veränderungsunwille der Verwaltungen auf allen Ebenen wird für jedermann erfahrbar, was zu Staatsverdrossenheit und Bürgerprotesten führt. Ein Füllhorn von Finanzinstrumenten (Rettungspakete) dient der Milderung der Pandemie-Schäden, führt aber zu einer gigantischen Verschuldung auf allen staatlichen Ebenen. Die fortdauernde Alimentierung ganzer Bevölkerungsgruppen und Wirtschaftsbereiche erzeugt Abhängigkeiten, verführt zum Schulden-, Wohlfahrts- und Lenkungsstaat. Das Spannungsverhältnis zwischen Zentralismus (Bundesregierung) und Föderalismus (Bundesländer) führt zur Rechtsunsicherheit für Bürger und Wirtschaft. Bürgerproteste finden auf der Straße statt und rufen sogenannte „Querdenker“ auf den Plan. Sehr bald stellt sich die Frage, wie die wachsende Neuverschuldung wieder abgebaut werden soll. Forderungen nach einem gerechteren Steuersystem und einer gerechten Lastenverteilung, statt Abwälzens auf die nachkommenden Generationen werden laut. Nationalstaatlicher Egoismus durch einseitige Grenzschließungen und verschärfte Reise- und Grenzkontrollen aus Angst vor der Ausbreitung des Virus, die Rolle der EU bei Impfstoffzulassung und -beschaffung wie auch der gigantische Wiederaufbau-Fonds stellen derweil das System EU auf den Prüfstand.

Horst-Udo Niedenhoff, Peter Orth
Kapitel 1. Vom Weltall auf die Straße

Die erste Phase der Brennstoffzellen-Historie bis 1996 war stark von Forschung bzw. Technologieentwicklung in drei sehr unterschiedlichen Organisationen – Dornier, Daimler und Ballard Power Systems – geprägt. Vision, Kreativität und hohes Entwicklungstempo brachten die Technologieentwicklung einer kompakten, leistungsfähigen Brennstoffzelle für Fahrzeuge schnell voran. Erfolgsrezept war neben ausreichender Mittelbereitstellung durch Daimler und Ballard die Integration aller notwendigen Kompetenzen und Fähigkeiten in einem Team, das hochmotiviert eine schnelle Umsetzung in sichtbare Anwendungen ermöglichte. Die Demonstration der Technologie in Fahrzeugen schuf Akzeptanz und politische Unterstützung.

Werner Tillmetz, Andre Martin
Kapitel 3. Der lange Weg zur Markteinführung

Große Flottendemonstrationsprojekte mit PKW und Bussen bewiesen Anfang der 2000er Jahre die Machbarkeit der Technologie und einer emissionsfreien Mobilität. Mängel der politischen Rahmensetzung und strategische Schwächen korrumpierten die anfangs aggressive Entwicklungsstrategie der Auto-Hersteller, die zunehmend durch risiko-averses Portfoliomanagement ersetzt wurde. Ganz anders verhielten sich asiatische Wettbewerber, die eine klare langfristige Strategie implementierten und sich dadurch einen wachsenden Vorsprung bei der Entwicklung und Herstellung von Kleinserien und ihrer Einführung in den Markt verschafften. Um die Umsetzungsschwäche von der Technologieentwicklung in den Markt zu beseitigen, ist ein Umdenken bei der Entwicklung von Forschungsschwerpunkten, der Konzeption von Förderprogrammen sowie Regulierungskonzepten von entscheidender Bedeutung.

Werner Tillmetz, Andre Martin
Kapitel 5. Dimension Bezahlbarkeit im Wechselspiel von Angebot und Nachfrage

Atomausstieg, Kohleausstieg, Förderrückgang in der EU, Fracking-Boom, Energiewende – kaum ein Feld der Energiepolitik ist anhaltend schwieriger abzuschätzen als die Entwicklung von Angebot, Nachfrage und Preisen für Erdgas. Die Prognosen fallen entsprechend in fast schon abenteuerlicher Weise auseinander. Obwohl das Ende der fossilen Energieträger feststeht, ist es der Weg zu diesem Ziel keineswegs. Neubewertungen erfolgen fast schon im Jahrestakt. Eine Redundanz der Infrastruktur erhöht den Wettbewerb und führt zu sinkenden Preisen.

Gerhard Halder
19. Sicherheitswissen für Anwender mit digitalen Technologien und agilen Methoden nachhaltig erhöhen – eine Utopie?

Häufig laufen Sicherheitsschulungen nach einem standardisierten Schema ab, oder sie sind langweilig – wer kennt das nicht? Doch die Unterweisungen müssen sein und dient auch dazu, den Nachweis der Pflichterfüllung aus unternehmerischer Sicht zu erbringen.

Ing. Helmut Weißengruber
Kapitel 3. Atome einmal ganz anders

Nach drei Jahren an Bord der Voyager verließ die Ocampa Kes, die bis dahin als Krankenschwester das medizinisch-holografische Notfallprogramm unterstützt hatte, das Raumschiff. Dieser Abgang geschah durchaus beeindruckend, weil es von der vollständigen Entfaltung ihrer telepathischen Kräfte begleitet war. Unterstützt wird sie auf ihrem Weg zur Entwicklung ihrer Fähigkeiten vom Vulkanier Tuvok.

Karsten Müller
2. Feuchteschutz

Unter Feuchteschutz bei Gebäuden werden allgemein die Vorkehrungen vor der schädigenden Wirkung von Wasser in jeder Form auf die Bausubstanz und die Nutzer verstanden.

Falk Schaudienst, Jan Bredemeyer, Michael Schober
Kapitel 3. Energieressourcen – Energieverbrauch

Der Verbrauch elektrischer Energie unterliegt je nach Tageszeit, Wochentag und Monat zeitlichen Schwankungen, die in Tageslastdiagrammen grafisch dargestellt werden. Beispielsweise zeigt Bild 3.1 zwei typische Tageslastkurven höchster und niedrigster Spitzenlast der BRD.

Adolf J. Schwab
Kapitel 23. Anhang

Die in elektrischen Energienetzen auftretenden Wechselspannungen und Wechselströme besitzen im ungestörten Betrieb einen näherungsweise sinus- bzw. kosinusförmigen zeitlichen Verlauf konstanter Kreisfrequenz ω = 2πf (f = 50 Hz), so genannte harmonische Zeitfunktionen, beispielswei.

Adolf J. Schwab
Kapitel 22. Wirtschaftliche Aspekte in Elektroenergiesystemen

Wie die vorangegangenen Kapitel gezeigt haben, sind Elektroenergiesysteme bezüglich Variabilität, Konnektivität und investiertem Kapital die größten und komplexesten von menschlicher Hand geschaffenen technischen Systeme. Getrieben wurde diese Entwicklung vom stetig wachsenden Bedarf der Stromkunden und vom technischen Fortschritt, vor allem aber auch von der Aussicht, mit dem Geschäftsmodell „Strom erzeugen und verkaufen“ auf legale Weise gutes Geld verdienen zu können. Wirtschaftliche Aspekte sind eine inhärente Komponente von Elektroenergiesystemen.

Adolf J. Schwab
Kapitel 6. Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien

Gemäß dem 1. Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) aus dem Jahre 1935 erfolgte die Stromerzeugung in Deutschland vorrangig unter dem Gesichtspunkt minimaler Stromkosten bzw. -preise (s. a. 2.1.1 und 2.1.2). Der kostenoptimale Strommix aus fossil befeuerten Kraftwerken, Wasserkraftwerken und später Kernkraftwerken richtete sich neben betrieblichen Erfordernissen nach den aktuellen Preisen bzw. Kosten für die verschiedenen Primärenergieträger. Mit Ausnahme der Wasserkraft wurde die Nutzung Erneuerbarer Energien mittels Windrädern und Solarzellen anfänglich vielfach belächelt.

Adolf J. Schwab
Kapitel 12. Smart Grids

Mit der Verkündung der Energiewende durch die Bundesregierung Anfang des 21. Jahrhunderts (2.1.2) begann die Migration eines Großteils der Bruttojahresstromerzeugung weg von den grob 300 thermischen Großkraftwerken hin zu derzeit bereits über 1,5 Millionen dezentralen EE-Erzeugungseinrichtungen in den Verteilnetzen. Über 90 % der Anlagen dienen der Eigenstromversorgung und sind direkt über den eigenen Zählerschrank und den Hausanschlusskasten an das Niederspannungsnetz angebunden. Zahlreiche von Großinvestoren errichtete größere EE-Erzeugungsanlagen speisen wegen ihrer höheren Leistungen in höhere Spannungsebenen der mehrschichtigen Verteilnetzstruktur ein (engl.: independent power producers).

Adolf J. Schwab
Kapitel 2. Elektroenergiesysteme, Verbundsysteme

Die Wurzeln unserer heutigen Stromversorgung reichen zurück bis zur Entdeckung des Induktionseffekts durch Faraday im Jahr 1831, die Entdeckung des elektrodynamischen Prinzips durch Werner von Siemens im Jahr 1866 und den Beginn der großtechnischen Herstellung von Glühlampen durch Edison im Jahr 1879. Anfänglich wurden zahllose Gleichstromgeneratoren, später zunehmend auch Wechselstrom- und Drehstromgeneratoren dezentral in Fabriken, Bürohäusern, Hotels, Theatern etc. zur Stromerzeugung eingesetzt, zunächst überwiegend für Beleuchtungszwecke. Bereits Ende des 19. Jahrhunderts gab es in Deutschland etwa 500 in Privatbesitz befindliche dezentrale Kraftwerke, meist zur Eigenversorgung von Unternehmen oder Großgebäuden.

Adolf J. Schwab
Nichts Neues unter Wind und Sonne? Die Energiepolitik der grün-schwarzen Landesregierung in Baden-Württemberg

Im Unterschied zu den großen Reformerwartungen im Jahr 2011, wurde für die zweite Amtsperiode unter dem grünen Umweltminister Untersteller, trotz Wechsel des kleinen Koalitionspartners von SPD zu CDU, eine kontinuierliche Fortführung der in der Legislaturperiode zuvor angestoßenen „ökologischen Transformation“ des Energiewesens in Baden-Württemberg erwartet. Dieser Artikel untersucht, inwieweit die Energiepolitik in Baden-Württemberg 2016 bis 2021 tatsächlich einem solchen Muster folgte und inwiefern sich Reformrichtung und Reformtiefe über die Zeit verändert haben. Dabei wird neben der energiepolitischen Programmatik der Regierungsparteien, das konkrete Regierungshandeln, sowie die realweltlichen Entwicklungen im Hinblick auf Energieerzeugung, Energieverteilung und Energieverbrauch in Baden-Württemberg zeit- und länderübergreifend in den Blick genommen. Zusätzlich steht die Frage im Mittelpunkt, welchen Beitrag Baden-Württemberg, unter der Regierung Kretschmann II, für die Entwicklung einer bundesweiten Energiewende geleistet hat.

Stefan Wurster, Christina Köhler-Tschirschnitz
Gemeinschaftliches Wohnen

Gemeinschaftliches Wohnen verbreitet sich in Städten und in ländlichen Räumen in Folge des demografischen Wandels und mangelnder Wohnangebote. Der Beitrag fokussiert auf selbstorganisierte gemeinschaftliche Wohnprojekte, die as Ziel guter Nachbarschaft, gemeinsamer Freizeitgestaltung und Unterstützung verfolgen. Vor allem Menschen (Frauen) nach der Familienphase gründen Initiativen, um – nach einem langwierigen Prozess und finanziellem Engagement – mit „Wahlverwandten“ zusammenzuwohnen. Die statistisch kaum erfassten Projekte differieren stark, top-down-Lösungen können als Ergänzung erwartet werden.

Annette Spellerberg
Kapitel 8. Rechtliche Begriffsdefinition der erneuerbaren Energien als Grundlage der EE-Wärme-Quote

Vorliegend werden die rechtspolitischen Rahmenbedingungen des Einsatzes erneuerbarer Energien bei der Wärmeversorgung von Gebäuden untersucht. Eine der zentralen Fragen, die gleichsam vor der Klammer geklärt wird, ist die nach dem Verständnis vom Begriff der erneuerbaren Energien, das dem GEG zugrunde liegt und inwieweit sich dieses Verständnis mit dem anderer gesetzlicher Definitionen des Begriffs erneuerbarer Energien deckt.

Simon Schäfer-Stradowsky
Kapitel 2. Gegenwart und Zukunft

Unsere Erde ist eine fast kugelrunde Masse, die um die Sonne kreist, weit weg von Milliarden anderer Himmelskörper. Wir sind alleine im All. Wir sind aber auch ganz besonders privilegiert. Bei uns gibt es Leben. Weil es flüssiges Wasser, Kohlenstoff, Sauerstoff und Schwefel gibt.

Friedrich Schmidt-Bleek
Kohlenstoffarme Kreislaufwirtschaft – eine komplexe Aufgabe von großer Tragweite

Wenn wir in einigen Jahren auf das Jahr 2020 zurückblicken, werden wir feststellen, dass es in vielen Bereichen massive Veränderungen eingeleitet hat. Auch die durch das COVID-19-Virus ausgelöste Pandemie hat dazu beigetragen. Sie hat uns nebenbei erkennen lassen, welche Auswirkungen unser Konsum auf die Abfallmenge und unsere Mobilität auf das Klima haben. Einen knallblauen Himmel ohne die winzigste Spur eines Kondensstreifens – wann haben wir das zuletzt gesehen? Wir neigen dazu, Themen im Kleinen anzugehen, meistens da, wo es nicht weh tut. Durch die Fülle an Details verlieren wir jedoch manchmal die Zusammenhänge aus den Augen. Das Klima ist ein Ergebnis vielzähliger zusammenwirkender Faktoren. Mobilität und Konsum, aber auch Abfall gehören zu diesen Faktoren, die wir zudem beeinflussen können. Mit anderen Worten: Wir haben die Mittel zur Verfügung, das Klima zu schützen. Dazu ist es erforderlich, dass wir uns die Zusammenhänge bewusst machen und handeln.

Heike Schiffler
Nachhaltigkeit bei B. Braun: Gelebte Verantwortung eines Familienkonzerns

B. Braun zählt mit 64.000 Mitarbeiter*innen in 64 Ländern zu den weltweiten führenden Anbietern für den Gesundheitsmarkt. Seit über 180 Jahren ist Nachhaltigkeit ein Unternehmenswert des Familienkonzerns und Grundlage für sein Tun. B. Braun steht für nachhaltige Entwicklung, für stetig wachsende Wirtschaftskraft, für seine Mitarbeiter*innen und für die Regionen, in denen es tätig ist. Dies umfasst langfristigen wirtschaftlichen Erfolg ebenso wie die Übernahme ökologischer und sozialer Verantwortung. Ein besonderes Augenmerk legt B. Braun darauf, Nachhaltigkeit auf vielfältige Weise mit Leben zu füllen. Dabei hält das Unternehmen sein Ziel im Blick: die Gesundheit von Menschen auf der ganzen Welt zu schützen und zu verbessern.

Anne Katrin Wehrmann-Scherle, Marc Diegelmann
Entfaltung einer nachhaltigkeitsorientierten Unternehmenskultur – ein Transformationsprozess in sozialer Verantwortung

Die Behindertenhilfe ist Ausdruck der sozialen Nachhaltigkeit der deutschen Gesellschaft. Der Gemeinnützige Verein für Behindertenhilfe Wiesbaden und Rheingau-Taunus-Kreis e. V. setzt sich für die berufliche und soziale Integration von Menschen mit Behinderung und benachteiligten Gruppen ein. In einem dynamischen Prozess, der seit Jahren ein Ausdruck der politisch-sozialen Entwicklungen in der Branche ist, entwickeln Werkstätten für Menschen mit Behinderung neue Referenzrahmen und Angebote. Maßgeblich ist dabei die Frage, ob diese eine nachhaltige Entwicklung fördern oder behindern. Der Verein entschied sich, über die Mitgestaltung der Zukunft hinaus, auch ein Vorbild in diesem Transformationsprozess zu sein. Dabei stellt er seine gesellschaftlichen Grundlagen und Aufgaben in den Kontext globaler, fachlicher Konzepte, wie die Ziele für eine nachhaltige Entwicklung der UN. Die Entfaltung der Unternehmenskultur findet ihren Ausdruck bereits in der Wandlung des Markennamens.

Simeon Ries, Friederike Remiorz
17. Bauphysik

Baustoffe Wärmeenergie wird in Stoffen unterschiedlich gut weitergeleitet. Diese Stoffeigenschaft wird als Wärmeleitfähigkeit λ bezeichnet. Sie hängt von der Temperatur, der Rohdichte und dem Wassergehalt des Stoffes ab. Wärmeleitfähigkeiten sind im Allgemeinen auf eine Temperatur von 10 °C und einen Ausgleichsfeuchtegehalt bezogen.

Prof. Dr.-Ing. Martin Homann
Kapitel 7. Zusammenfassung

In Deutschland wie in fast ganz Europa wandeln sich die Städte; dies wird sich in den kommenden Jahren fortsetzen. Es verändern sich die Bevölkerungen und das Wirtschaftsleben, damit auch Lebensentwürfe und Fortschrittsbegriffe. Städtische Siedlungsräume werden dichter und vernetzter, wenngleich hierzulande bereits über die Wiederbelebung ausgedünnter ländlicher Räume nachgedacht wird – Zuwanderung und „Stadtflucht“ verlangen nach schöpferischen Lösungen.

Mario H. Kraus
8. Thermische Größen

Zum Verständnis des thermischen Verhaltens von Lebensmitteln werden in diesem Kapital zunächst thermodynamische Grundbegriffe wie Enthalpie, Wärmekapazität und Phasenübergänge höherer Ordnung erklärt. Unterschiedliche Wärmetransportmechanismen und -geometrien werden Schritt für Schritt vorgestellt und anhand von Beispielen verdeutlicht. Der Brennwert von Lebensmitteln, dessen Einflussgrößen und messtechnische Besonderheiten werden behandelt. Bei der Besprechung der Methoden der thermischen Analyse werden DSC (Differential Scanning Calorimetry) und TG (Thermogravimetry) detailliert betrachtet. Am Ende des Kapitels sind zahlreiche Applikationsbeispiele aufgelistet, die zum weiterführenden Studium der Methoden der thermischen Analyse dienen können.

Ludger Figura
Kapitel 10. Haustechnik

Das zehnte Kapitel führt die wichtigsten Fachausdrücke für die Haustechnik ein. Dabei wird das Fachvokabular, das zum Wohlbefinden der Gebäudenutzer beiträgt, aufgezeigt und in einen textlichen Zusammenhang gebracht. Die Häufung von zusammengesetzten Substantiven (Komposita) ist in dem Bereich der Haustechnik besonders prägnant und so wird nacheinander ihre Verwendung bei den Themen Wasser, Wärme, Lüftung und Strom untersucht und geübt. Am Kapitelende wird das Thema Energie und Nachhaltigkeit anhand von Komposita und verschiedenen Niedrigenergiehäuser behandelt.

Felix Friedrich, Sharon Heidenreich
Kapitel 4. Einfluss nachhaltiger Projektattribute auf Kosten, Mieten und Werte

Dieses Kapitel analysiert die Erstellungskosten und Erstvermietungserträge nachhaltiger Bauteile und Massnahmen von Wohnimmobilien in der Schweiz und vergleicht diese mit konventionellen Wohnbauten als Kontrollgruppe. Die Regressionsmodelle zeigen signifikant höhere Investitionskosten einzelner nachhaltiger Baumassnahmen im Vergleich zu konventionellen Lösungen. Die erhöhten Investitionskosten bei nachhaltigen Gebäuden können jedoch nicht vollständig durch höhere Anfangsnettomieten ausgeglichen werden. Die Diskrepanz zwischen Investition und Anfangsertrag nachhaltiger Massnahmen bei Wohngebäuden kann zu kurzsichtigen Anreizen führen und im schlechtesten Fall die Diffusion nachhaltiger Massnahmen im Gebäudepark verlangsamen oder gar verhindern. Langfristig können jedoch bereits kleine Wettbewerbsnachteile der konventionellen Gebäude zu einer Mietzinserosion führen, die sich in der langfristigen Bewertung positiv auf die relative Wertentwicklung nachhaltiger Wohngebäude auswirkt.

Christian Kraft, Constantin Kempf
Kapitel 3. Nachhaltiges Wachstum: Herausforderung für Städte und Gemeinden

Zwischen 2000 und 2020 ist die ständige Schweizer Wohnbevölkerung um gut 20 % gewachsen (BfS, 2020). Das ist, auch historisch betrachtet, ein hoher Wert. Während die Wohnungsnachfrage insgesamt quantitativ stark vom Wachstum in Form von Zuwanderung und Geburtenüberschuss getrieben wird, unterliegt die Nachfrage auch strukturellen, soziodemographischen Veränderungen.Rückblickend erlebte der Wohnungsmarkt die stärkste strukturelle Veränderung in den 1970er und 1980er Jahren. Gesellschaftliche Veränderungen und der markante Rückgang der Geburtenrate führten dazu, dass die Anzahl an Haushalten in dieser Periode markant zunahm, bei vergleichsweise schwachem Bevölkerungswachstum. Die Anzahl an Einpersonenhaushalten stieg von 1970 bis 1980 um 75 %, die Anzahl an Kindern pro Haushalt nahm drastisch ab. Die durchschnittliche Haushaltsgrösse sank insgesamt um 14 % auf 2,6 Personen (BfS, 2017). Gefragt waren mehr, und vor allem auch kleinere Wohnungen. In den 1990er Jahren stabilisierte sich dieser Strukturwandel mit stark gebremstem Rückgang der durchschnittlichen Haushaltsgrösse. Seit 20 Jahren sind Bevölkerungswachstum und Veränderung der Anzahl Haushalte schliesslich fast im Einklang (vgl. Abb. 3.1). Abb. 3.1 Veränderung der Anzahl Haushalte, der Bevölkerungszahl und der mittleren Haushaltsgrösse; 2020–2040; Prognose gemäss mittlerem Szenario des BFS. (Quelle: Bundesamt für Statistik) In Zukunft dürfte die Singularisierung, das heisst die Gründung von Einpersonenhaushalten, dynamisch bleiben. Sie wird jedoch auch durch schnellere neue Haushaltsgründungen, z. B. in Form von Wohngemeinschaften oder neuen Familienzusammenschlüssen überlagert. Zudem hat die durchschnittliche Kinderzahl pro Haushalt gegenüber dem Tiefpunkt von 2001 über fast 20 Jahre wieder zugelegt. Die zusammengefasste Geburtenziffer lag 2019 fast 10 % über dem Wert Anfang der 2000er Jahre. Diese Entwicklungen werden somit weiterhin zu einem vielfältigen Wachstum führen, mit Wohnbedürfnissen für unterschiedliche Menschen und unterschiedliche Haushalts-, Alters- und Einkommensstrukturen. Dieses Wachstum wird auch räumlich unterschiedliche Auswirkungen haben.

Christian Kraft, Constantin Kempf, Von Dominik Matter
Kapitel 1. Post-EEG: Hintergrund & Historie

Vor mehr als 20 Jahren wurde in Deutschland das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), welches 2000 mit dem Ziel in Kraft trat den Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) in Deutschland zu fördern, beschlossen. Bei der Förderung handelte es sich um eine feste Einspeisevergütung je erzeugter kWh über eine Laufzeit von 20 Jahren.

Marcel Linnemann
Kapitel 3. Post-EEG: Vermarktungsmöglichkeiten

Aus Sicht des EVU in der Marktrolle des Lieferanten stellt sich die Frage wie die Weitervermarktung der produzierten elektrischen Energie aus ausgeförderten Anlagen erfolgen kann. Hierfür bietet der regulatorische Rahmen mehrere Vermarktungsmöglichkeiten, welche im Rahmen dieses Kapitels vorgestellt werden. Die verschiedenen Möglichkeiten bilden die Grundlage für mögliche Produkte (vgl. Kap. 1), welche das EVU einem Kunden anbieten kann.

Marcel Linnemann
Kapitel 25. Multikanalvertrieb von innovativen Energielösungen im B2B-Segment
Wirkungsvolle Nutzung von Analytik, Automatisierung und Artifizieller Intelligenz

Um die Energiewende voranzubekommen und dem Klimawandel wirkungsvoll zu begegnen, sind neue, innovative Energielösungen beispielsweise im Bereich der erneuerbaren Energie und der Energieeffizienz hoch relevant. Dabei sind neue Ansätze nötig, um den Verkauf innovativer Angebote zu beschleunigen und zu vereinfachen. Welche Anwendungen basierend auf Analytik, Automatisierung und Artifizieller Intelligenz (AAA) bereitstehen und besonders relevant sind, das beschreibt dieser Beitrag.

Martin Handschuh, Sascha Kreiskott
Kapitel 1. Einleitung

Hohe Gleich-, Wechsel- und Impulsspannungen sowie die entsprechenden Ströme spielen eine besondere Rolle in der elektrischen Energieversorgung, aber auch in vielen anderen Bereichen von Physik und Technik. Die eingesetzten Betriebsmittel und andere Hochspannungsgeräte werden vor Inbetriebnahme einer Reihe von Prüfungen unterzogen mit dem Ziel, verlässliche Aussagen zur Zuverlässigkeit und voraussichtlichen Lebensdauer der Geräte zu erhalten. Maßgebend hierfür ist die einwandfreie Ausführung der Hochspannungsisolierung, die u. a. auf der genauen Kenntnis der eingesetzten festen, flüssigen und gasförmigen Isolierstoffe beruht. Bei allen Prüfungen sind eine fundierte Messtechnik und der Einsatz kalibrierter Messsysteme erforderlich. In diesem Zusammenhang stehen Begriffe und Inhalte wie Qualitätssicherung, Kalibrierung, Rückführung der Messungen auf die SI-Einheiten, Messunsicherheit, international anerkannte Prüfvorschriften, akkreditierte Prüf- und Kalibrierlaboratorien.

Klaus Schon
Kapitel 1. Energiewende 1.0

Ist die Energiewende ins Stocken geraten? Ist sie wohlmöglich gescheitert? Nach mehr als 25 Jahren schien der Ausbau der Erneuerbaren gebremst, viele sahen in den vergangenen Jahren kaum Fortschritte bei der Energiewende. Gründe für den scheinbaren Stillstand sind ein falsches Verständnis für die Veränderungen der Energiewelt, unklare Ziele der Energiewende, die Vernachlässigung der Dezentralisierung, fehlende Sektorkopplung, eine erdrückende Regulierung und politische Blockaden. Der Blick zurück zeigt aber auch, dass sich die Nutzung der erneuerbaren Energien kontinuierlich vollzog und dass immer mehr Akteure die Energiewende annahmen und weiter annehmen. Eine hohe Akzeptanz der Energiewende in der Bevölkerung, breites Engagement und ein Wiederaufleben der Klimadiskussionen deuten darauf hin, dass es mit der Energiewende weiter vorangehen wird.

Josef Gochermann
Kapitel 10. Strategien für die zweite Halbzeit

Bislang fehlte ein umfassendes und in sich konsistentes Bild der neuen Energiewelt. Mit den in diesem Buch entwickelten Zielen und Merkmalen lässt sich solch ein Bild zeichnen. Passt dieses Bild zu den Vorstellungen von Wissenschaft und Politik? Ein Gesamtbild lässt sich nirgends finden, zumindest werden aber Teile des Bildes von wissenschaftlichen Studien abgebildet und bestätigt. In der Bundespolitik und bei den politischen Parteien findet man über deren kurzfristige Wahlkampfaussagen hinaus kein Gesamtbild der neuen Energiewelt. Auch die Stiftungen der politischen Parteien beschäftigen sich mit der Energiewelt nur bedingt. Gleichwohl werden erkennbare Ansätze, wie etwa die Sektorenkopplung, die Wärmewende oder das neue Strommarkt- und Wasserstoffmarktdesign analysiert und mit der Beschreibung der neuen Energiewelt verglichen. Die Mobilitätswende ist nur teilweise durch den Energiewandel bedingt und wird nur angerissen.

Josef Gochermann
Kapitel 5. Digitalisierung und gesellschaftlicher Wandel

Der Wandel der Energiewelt vollzieht sich in einer sich ändernden Umgebung. Der demografische Wandel, die Erstarkung von Nationalstaaten und die Bedingungen der Globalisierung verändern die Rahmenbedingungen, in denen sich die Energiewelt darstellt. Die Digitalisierung schafft neue, dezentrale Strukturen, verteilte intelligente Systeme und ermöglicht neue Prozesse. Sie verändert aber auch unsere Arbeitswelt und die Prozesse. Cyber-physische Systeme übernehmen Aufgaben, die bisher der Mensch verantwortete. Wertschöpfung in einer digitalen Welt findet in immer kürzeren Ketten statt, der Wert kann nicht mehr allein über die Arbeit definiert werden. Und wohin entwickeln sich unsere Märkte? Starker Staat oder mehr Marktwirtschaft? Die Rahmenbedingungen für die vierte industrielle Revolution werden erkennbar und mit ihnen der Raum für die neue Energiewelt.

Josef Gochermann
Kapitel 6. The Value of Energy – Der Wert der Energie

Die Digitalisierung und der gesellschaftliche Wandel verändern unseren Wirkungsraum. Wertschöpfungsketten verändern sich, der Wert der Energie muss neu definiert werden. Er wird nicht mehr bestimmt durch die Anzahl der gelieferten Elektronen oder die Menge des Öls. In der neuen Energiewelt wird der Wert der Energie maßgeblich abhängen von Verfügbarkeit, Energiebereitstellung und Flexibilität. Die Grenzkosten der Stromerzeugung aus regenerativen Energien gehen gegen null; der Strom allein hat keinen Wert, wohl aber die bedarfsgerechte Verfügbarkeit. Das Verhältnis zur Energie wird neu einzuordnen sein. Wem gehört die Energie, insbesondere die aus regenerativen Quellen? Ist die Energie ein Gemeingut, ist sie kostenfrei, und sind lediglich deren Aufbereitung, Transport und Zurverfügungstellung mit einem Wert verbunden? Die neue Energiewelt wirft weit mehr als nur technische Fragen auf.

Josef Gochermann
Kapitel 11. Energiewandel in der Wirtschaft

Haben Industrie und Wirtschaft die Transformation des Energiesystems wirklich angenommen? Wie sehen deren Zukunftsbilder aus? Baut man wirklich auf die Regenerativen, oder erlebt die Kernenergie eine Renaissance? Welche Konzepte hat die Industrie? Die Beschreibungen von E.ON, RWE, Siemens Energy und anderen scheinen zu dem zu passen, was wir bislang über die neue Energiewelt herausgefunden haben. Sie scheinen auf dem richtigen Kurs. Die Szenarien der Großindustrie und deren Aktivitäten reichen schon weiter als die der Politik. Die Stahlindustrie arbeitet an der Umsetzung des Konzepts „Grüner Stahl“ und die Chemiebranche an der Roadmap Chemie 2050. Auch der Mittelstand bewegt sich in die richtige Richtung, wenn auch noch zögerlicher. Und von den Start-ups in Deutschland befasst sich ein Großteil mit Themen aus der neuen Energiewelt.

Josef Gochermann
Kapitel 2. Am Ende der ersten Halbzeit

Wir stehen am Ende der ersten Halbzeit. In der Pause, am Beginn der zweiten, der entscheidenden Halbzeit. Wer waren die Player in den ersten 25 Jahren, welche Strategie verfolgten sie, wie verlief das Spiel? Der Beginn der zweiten Halbzeit ist auch der Beginn einer neuen Ernsthaftigkeit. Immer mehr Akteure haben verstanden, dass der Weg unumkehrbar ist, dass die Energiewende schon allein aus Klimagründen umgesetzt werden muss. Zunehmend erkennt man, dass die regenerativen Energien und der Umbau des Energiesystems nicht mit den Spielregeln der ersten Halbzeit, der alten Energiewelt, organisiert werden können. Die wiederauflebende Klimadiskussion beweist sich als Treiber. Die Politik vollzieht erste Kurskorrekturen. Die Strategien und die Taktik für die zweite Halbzeit ändern sich – sie verspricht dynamisch zu werden.

Josef Gochermann
Kapitel 9. Ziele und Merkmale der neuen Energiewelt

Das bisherige Zieldreieck aus Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit reicht nicht aus, um die neue Energiewelt zu definieren. Es muss um die Dimensionen Effizienz und Transparenz erweitert werden. Die vielfältigen Merkmale der neuen Energiewelt, wie Dezentralität, Wert und Eigentum der Energie, verteilte und intelligente Systeme, Wasserstoff und Energiespeicher, bilden sich in einer neuen Energie-Zielraumkarte ab. Die fünf Dimensionen Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Effizienz, Nachhaltigkeit und Transparenz bilden das neue Energiezielsystem. Das Zusammenwirken in Netzwerken und das Arbeiten mit verteilten Systemen unterscheiden sich diametral von den bisherigen Energiestrukturen. Besonderes Augenmerk wird auf die Frage gelegt, wer denn letztendlich für die Verfügbarkeit von Energie verantwortlich ist. In der neuen Energiewelt werden wir unterscheiden zwischen der Einzelverantwortung und der Systemverantwortung.

Josef Gochermann
Kapitel 8. Wasserstoff

Wasserstoff scheint das Schlüsselelement der Energiewende zu sein. Man setzt Wasserstoff anstelle von Öl und Gas ein, löst damit die CO2-Problematik und kann auch noch wesentliche Teile der heutigen Infrastruktur weiter nutzen, so die Idee. Selbstverständlich wird nur grüner Wasserstoff aus regenerativen Energien gewonnen, und falls wir nicht genügend Sonne und Wind vor Ort haben, importieren wir den Wasserstoff aus sonnenreichen Ländern. Aber so einfach geht es nicht. Die Umstellung auf eine Wasserstoffwirtschaft – und der Gedanke ist schon Jahrzehnte alt – benötigt nicht nur riesige Mengen an Strom und wesentliche technische Weiterentwicklungen. Die enormen Mengen an regenerativem Strom können in Deutschland nicht erzeugt werden. Sollen wir den Entwicklungsländern das kostbare Gut Wasser entziehen, nur um es in exportierbaren Wasserstoff umzuwandeln? Für die zukünftige Wasserstoffwirtschaft braucht es ganz neue internationale Energiepartnerschaften.

Josef Gochermann
Kapitel 15. Unterrichtskonzeptionen für die Förderung prozessbezogener Kompetenzen

Prozessbezogene Kompetenzen beziehen sich auf Fähigkeiten, naturwissenschaftlich zu arbeiten, zu argumentieren und naturwissenschaftliches Wissen bei Handlungsentscheidungen heranzuziehen. Zunächst wird eine Konzeption vorgestellt, die Grundbegriffe naturwissenschaftlichen Denkens (z. B. Variable, Hypothese) systematisch einführt. Danach geht es um das Verständnis des Modellbegriffs in Verbindung mit einem Unterricht über das Teilchenmodell. Eine weitere Konzeption stellt anhand eines aktuellen Umweltthemas die Bewertungskompetenz in das Zentrum des Physikunterrichts. Der fachlichen Kommunikationskompetenz widmen sich drei Beispiele zum physikalischen Argumentieren, sachbezogenen Darstellen und adressatengemäßen Erklären. Drei weitere vorgestellte Konzeptionen zur Variablenkontrolle, Strukturierung experimenteller Untersuchungen und zum Umgang mit Messunsicherheiten fallen in den Bereich der experimentellen Kompetenz.

Horst Schecker, Dietmar Höttecke
3. Stromrichter in Dreiphasensystemen

In Kap. 2 wurden der Aufbau, die Modellierung und die Funktionsweise von einphasigen Stromrichtern erläutert. Darauf aufbauend folgt nun die Betrachtung in dreiphasigen Netzen. Der Fokus liegt hierbei auf den verschiedenen Regelungskonzepten und der daraus resultierenden Interaktion mit dem elektrischen Netz. Wie zuvor sind unter dem Begriff Stromrichter nur selbstgeführte Stromrichter mit Gleichspannungszwischenkreis zu verstehen (englisch: Voltage Source Converter, VSC). Topologiespezifische Details wie der Aufbau, die Ansteuerung der Schaltzellen oder die grundlegende Funktionsweise selbstgeführter Stromrichter werden nicht betrachtet; hierfür sei auf Abschn. 2.1 und Kap. 8 verwiesen. Nach der Modellierung dreiphasiger Stromrichter in Raumzeiger und DSRF-Koordinaten in Abschn. 3.1 erfolgt in Abschn. 3.2 eine umfangreiche Übersicht und Klassifizierung der daraus abgeleiteten Regelungen. Diese werden in Abschn. 3.3 im Detail vorgestellt und analysiert, bevor Abschn. 3.4 durch den Vergleich mit Synchrongeneratoren die Unterschiede zwischen konventionellen und stromrichterdominierten Netzen aufzeigt.

M.Sc. Florian Mahr, Dr.-Ing. Stefan Henninger, Dr.-Ing. Martin Biller, Prof. Dr.-Ing. Johann Jäger
1. Einleitung

Für das Gelingen der Energiewende in Deutschland ist nicht nur die Steigerung der Energieeffizienz von besonderer Bedeutung, sondern auch die Senkung des Primärenergiebedarfs durch Wechsel von fossilen Brennstoffen hin zu erneuerbaren Energien. Gerade der Gebäudebereich kann dazu erhebliche Beiträge leisten. Dieser Paradigmenwechsel in der Energieversorgung von Gebäuden kann nicht ohne den Einsatz thermischer Speichern gelingen. Diese finden nicht nur Einsatz im Gebäude selbst, sondern sind auch in Nahwärmenetze eingebunden. Der Gebäudesektor bietet insgesamt ein enormes Energie- und Kosteneinsparpotenzial, das es in den kommenden Jahren verstärkt zu mobilisieren gilt. Den Fluss der Energie von der Exploration fossiler Brennstoffe bis zur Ankunft beim Nutzer im Gebäude zeigt Abb. 1.1. Er beginnt mit der Primärenergie. Darunter versteht man die Energie, die mit den natürlich vorkommenden Energieformen oder Energiequellen den Nutzern zur Verfügung steht. Dazu zählen die Brennstoffe wie Erdgas, Öl oder Kohle, aber auch Energieträger wie Sonne, Wind oder Geothermie fallen darunter.

Johannes Goeke
Kapitel 9. Integration erneuerbarer Energien – KI-basierte Vorhersageverfahren zur Stromerzeugung durch Photovoltaikanlagen

In Deutschland entspricht die heutige Übertragungsnetztopologie häufig noch dem technischen Stand des einseitigen Energieflusses von zentralen Kraftwerken zu den Verbrauchern. Die Energiewende mit dem Ausstieg aus den Kernkraftwerken bis 2022 und dem Ausbau der erneuerbaren Energien auf Verteilnetzebene konfrontiert Niederspannungsnetze mit Herausforderungen wie z. B. unüberwachten Überlastungen oder Verletzungen des Spannungsbereichs. Zusätzlich erschwert die Volatilität von Lasten und erneuerbaren Energien die Vorhersage zukünftiger Netzzustände, die Planung von Präventivmaßnahmen und deren Anwendung im Bedarfsfall. In diesem Kapitel wird die Integration erneuerbarer Energien am Beispiel von Photovoltaikanlagen vorgestellt. Die Schritte der Integration umfassen dabei die notwendigen informationstechnischen Schritte wie Erfassung der Daten an der Photovoltaikanlage, deren Weiterleitung, Vorverarbeitung und Speicherung in einer Datenbank und deren Weiterverarbeitung durch weitere Dienste – in diesem Fall (a) durch KI-basierte Vorhersageverfahren, die die Stromerzeugung einer Photovoltaikanlage vorhersagen, und (b) nachgelagerte Dienste, die diese Vorhersagen für weitere Zwecke verwenden wie beispielsweise für eine Stromnetzberechnung zur Vorhersage zukünftiger Netzzustände oder für eine Preisbildung für den Strom an einer Stromladesäule.

Boris Brandherm, Matthieu Deru, Alassane Ndiaye, Gian-Luca Kiefer, Jörg Baus, Ralf Gampfer
Sustainability Governance — Nachhaltigkeit in der Bekleidungsindustrie

Unternehmen der Bekleidungsindustrie werden immer häufiger aufgrund der Verletzung ökologischer und sozialer Mindeststandards in ihren Wertschöpfungsnetzwerken kritisiert. Im Fokus der Kritik stehen dabei die Unternehmen, unter deren Marken die Bekleidung an den Endkunden verkauft wird. Die mangelnde Nachhaltigkeitsumsetzung findet jedoch hauptsächlich bei Lieferanten und Sub‐Lieferanten statt. Um sich vor Reputationsschäden aufgrund fehlender Nachhaltigkeit zu schützen und auch nachhaltig orientierte Kunden ansprechen zu können, steigt das Interesse von fokalen Unternehmen, Nachhaltigkeitsstandards im kompletten Wertschöpfungsnetzwerk umzusetzen. Die Koordinierung und Steuerung der (Sub‐)Lieferanten erfolgt dabei mithilfe von Governance‐Mechanismen. Anhand der qualitativen Analyse von 40 Nachhaltigkeitsberichten von zehn Unternehmen der Bekleidungsindustrie werden in diesem Beitrag Governance‐Mechanismen zur Förderung der Nachhaltigkeit sowie die angestrebten Nachhaltigkeitsziele in der Bekleidungsindustrie identifiziert, analysiert und im anwendungsbezogenen Zusammenhang des Lieferantenmanagements diskutiert. Der Beitrag zeigt Wissenschaftlern und Praktikern, welche Governance‐Mechanismen derzeit in der Bekleidungsindustrie zur gezielten Erfüllung bestimmter Nachhaltigkeitsziele eingesetzt werden.

Jakob Keller, Kristin Laub, Rainer Lasch
Kapitel 2. Baulicher Brandschutz

Der bauliche Brandschutz beinhaltet die brandschutztechnischen Anforderungen an raumabschließende Bauteile wie z. B. Wände oder Decken zur Trennung von Brandabschnitten oder Nutzungseinheiten (NE) sowie Öffnungen in diesen Bauteilen durch Türen, Fenster. Sie sind wichtig, um die Ausbreitung von Feuer und Rauch zu verhindern und die Rettung von Menschen und Tieren zu ermöglichen. Dabei hat die Ausbildung und Sicherung der baulichen Rettungswege, insbesondere der Schutz der Treppenräume vor Feuer und Rauch, oberste Priorität.

Adam Merschbacher
Fallstudie 9: Die Schattenseite der Solarenergie: Die staatliche Förderung von Solaranlagen und die daraus entstehenden Herausforderungen

Die dem Themenbereich Steuerung und Kontrolle zugeordneten Fallstudien befassen sich mit der verwaltungsinternen Aufsicht, den Steuerungsinstrumenten sowie dem Controlling im öffentlichen Sektor. Zudem wird die Public Corporate Governance als einer der zentralen Steuerungsansätze von öffentlichen Unternehmen thematisiert. Der fünfte Praxisfall diskutiert die Gestaltung von Regulierungsmaßnahmen zur Förderung von Solaranlagen und die von der Verbreitung der Solaranlagen ausgelösten volkswirtschaftlichen Herausforderungen.

Fabian Feger
Kapitel 11. Yes, we can!
Die Marktfähigkeit der regenerativen Energien

„Yes, we can“ war der Slogan des jungen Senators Barack Obama im US-Präsidentschaftswahlkampf 2008. Es waren Worte der Hoffnung für diejenigen, die sich nach einem Neuanfang sehnten. Acht Jahre lang hatten Georg W. Bush und seine Mannschaft aus reichen Zynikern und Lobbyisten wie Dick Cheney (CEO der Erdölfirma Halliburton), Donald Rumsfeld (Vorstandsvorsitzender der Pharma-Firma G.D. Searle & Company, später Monsanto) oder John Ashcroft (Aufsichtsrat des Sicherheits- und Militärunternehmens Constellis) die amerikanische Gesellschaft zunehmend gespalten.

Lars Jaeger
11. Yes, We Can! The Marketability of Renewable Energies

“Yes, We Can” was the slogan of young Senator Barack Obama in the 2008 US presidential election campaign. These were words of hope for those who longed for a new beginning. For eight years, George W. Bush and his team of wealthy cynics and lobbyists such as Dick Cheney (CEO of the oil company Halliburton), Donald Rumsfeld (chairman of the board of the pharmaceutical company G.D. Searle & Company, later Monsanto), or John Ashcroft (supervisory board member of the security and military company Constellis) had increasingly divided American society.

Lars Jaeger
Kapitel 14. Horizonte

In diesem Kapitel wird, aufbauend auf aktuellen Aufgaben, ein Fenster in die Zukunft der Ingenieurgeologie geöffnet. Zunächst wird die Problematik der schwindenden Ressourcen diskutiert und in aller Kürze dargestellt, wie diese nachhaltig und effizient zu nutzen sind. Dabei wird besonders auf die Ressource „Boden“ eingegangen.

Dieter D. Genske
Kapitel 13. Altlasten

Dieses Kapitel befasst sich mit Altlasten. Zunächst werden die verschiedenen Schadstoffgruppen vorgestellt: die organischen und anorganischen Schadstoffe, radioaktive Stoffe, Spreng- und Kampfstoffe und Agrochemikalien. Danach wird diskutiert, wie sich diese Schadstoffe im Untergrund ausbreiten können und welche Migrationsmuster entstehen. Vor diesem Hintergrund werden Wege und Werkzeuge zur systematischen Erfassung von Altlasten aufgezeigt.

Dieter D. Genske
5. Gesamtkosten nach der Total Cost of Ownership Methodik (TCO) – Differenzierung nach antriebsspezifischen Kosten

In diesem Kapitel werden einzelne Bestandteile der Gesamtkosten betrachtet, die in Summe über den Lebensweg eines Fahrzeuges entstehen. Für Referenzfahrzeuge werden jegliche Kosten nach der Total Cost of Ownership (TCO) Methodik in die Gesamtkosten einbezogen. Für Standardfahrzeuge werden diejenigen TCO-Bestandteile berücksichtigt, die kennzeichnend für eine jeweilige Antriebstechnologie sind – als Gesamtkosten (TCO) exkl. Steuern und Versicherungen bezeichnet. Die für die Ermittlung der Energiekosten relevanten Energiepreise werden für verschiedene Energieträger gemäß ihren zugrunde liegenden Kostenbestandteilen dargelegt.

Martin Zapf, Hermann Pengg, Thomas Bütler, Christian Bach, Christian Weindl
6. Potenziale und Entwicklungsperspektiven verschiedener Technologien

In diesem Kapitel werden Potenziale hinsichtlich des Verbrauchs und der Kosten von Fahrzeugtechnologien dargelegt. Zudem werden mögliche Preisentwicklungen für verschiedene Energieträger vorgestellt. Ein besonderer Fokus wird auf die zukünftigen Gasgestehungs- und Tankstellenkosten von Wasserstoff und synthetischem Methan wie auch auf die Stromkosten gelegt. Es wird gezeigt, dass sich vermutlich zukünftig die Herstellkosten von Fahrzeugtechnologien annähern. Dadurch steigt die Bedeutung der Energiekosten. Es ist eine deutliche Reduktion der Energiepreise für erneuerbare Energieträger sowie des Fahrzeugverbrauchs erwartbar.

Martin Zapf, Hermann Pengg, Thomas Bütler, Christian Bach, Christian Weindl
7. Treibhausgasemissionen und Gesamtkosten je Antriebstechnologie und Energieträger für repräsentative Fahrzeuge

In diesem Kapitel werden die spezifischen THG-Emissionen gemäß einer Lebenszyklusanalyse (LCA) und die spezifischen Gesamtkosten (Total Cost of Ownership, TCO) für repräsentative Fahrzeuge dargelegt. Anhand dessen wird ersichtlich, welche THG-Emissionen (LCA) und Kosten für PKW mit verschiedenen Antriebstechnologien und Energieträgern hervorgehen. Soweit Technologien einschließlich der verwendeten Energieträger gegenüber einer bestimmten Referenz geringere CO2-Emissionen jedoch höhere Kosten verursachen, ist die Bestimmung von CO2-Vermeidungskosten eine häufig herangezogene Vorgehensweise, um die Kosteneffizienz der CO2-Minderung darzulegen. Es werden hier Benzinfahrzeuge mit fossilem Kraftstoff als Referenz betrachtet, da diese im Jahr 2016 die höchsten THG-Emissionen (LCA) verursachten, jedoch die niedrigsten Gesamtkosten (TCO) aufwiesen. Auf Basis der Auswertung repräsentativer Fahrzeuge werden Empfehlungen an die Politik und Wirtschaft abgeleitet. U. a. wird eine politisches Instrument vorgestellt, mit welchem die Temperaturziele des Abkommens von Paris möglichst treffsicher und kosteneffizient eingehalten werden können.

Martin Zapf, Hermann Pengg, Thomas Bütler, Christian Bach, Christian Weindl
3. Treibhausgasemissionen nach einer Life-Cycle-Analysis (LCA)

In diesem Kapitel werden die THG-Emissionen im Zuge der Herstellung und des Recyclings repräsentativer Fahrzeuge sowie Well-to-Wheel-Emissionsfaktoren von Energieträgern dargelegt, welche die Grundlage für die Ermittlung der gesamten THG-Emissionen von Automobilen gemäß einer Lebenszyklusanalyse (LCA) bilden. Die Verwendung von spezifischen THG-Emissionen bzw. Emissionsfaktoren ist u. a. für Vergleichszwecke vorteilhaft. Von besonderer Relevanz ist der Emissionsfaktor von Strom, da sich dieser für alle elektrischen Antriebstechnologien und strombasierten Kraftstoffe signifikant auf die gesamten THG-Emissionen auswirkt, welche mit diesen Technologien einhergehen. Es wird ein erneuerbarer Strombezug definiert, bei welchem nachweislich keinerlei direkte THG-Emissionen durch konventionelle Stromerzeugungsanlagen hervorgehen. Zudem werden bestehende Grünstromprodukte hinsichtlich ihrer Verursachergerechtigkeit bewertet. Basierend auf diesen Betrachtungen werden die Emissionsfaktoren für unterschiedliche Strombezugsvarianten abgeleitet.

Martin Zapf, Hermann Pengg, Thomas Bütler, Christian Bach, Christian Weindl
Kapitel 5. Die Energiewende: Stromwende an ihren Grenzen, Wärmewende offen

Was heißt Energiewende? Die Energiewende bedeutet eine Transformation der weitestgehend kohlenstoffbasierten Erzeugung, Re-Distribution sowie effizienteren und sparsameren Verbrauch von Energie. Sie umfasst die drei Sektoren Strom, Wärme sowie Kraftstoffe, weshalb die Verkehrswende bezogen auf Antriebe Teil der Energiewende ist (hier aber im nächsten Kapitel behandelt wird).

Jörg Radtke
Kapitel 10. Energiewende

Die Energiewende ist ein Thema, das uns seit einigen Jahren beschäftigt, erst aufgrund der Beschlüsse zum Ausstieg aus der Kernenergie, heute zusätzlich aufgrund des Klimawandels und dem damit verbundenen Abschalten von Kohlekraftwerken. Photovoltaik und Windenergie sollen die wesentlichen Energiequellen der Zukunft sein. Die Entwicklungen dazu erscheinen oft wenig strukturiert und rational: Es werden z. B. große Kapazitäten an Photovoltaik geschaffen, aber ohne die dazu notwendigen Speicherkapazitäten zu berücksichtigen. Der Ausbau der Windenergie wird verlangsamt durch Abstandsregelungen und Widerstand aus der Bevölkerung. Wir werfen hier einen Blick auf die Stromerzeugung und Verteilung, die wir künftig benötigen.

Werner Mäntele
Optimierungsmodelle und Forschungsfragen in der Elektrizitätswirtschaft

Schwerpunktmäßig erzielt die energiewirtschaftliche Forschung ihren Erkenntnisgewinn aus der Abbildung marktwirtschaftlicher Zusammenhänge in Modellen. Anstatt den Fokus auf Entscheidungsprobleme einzelner Akteure zu legen, wird dabei oftmals eine übergeordnete volkswirtschaftliche Perspektive eingenommen, bei der die Marktmechanismen in Form von Optimierungsproblemen abgebildet werden. Dieser Beitrag gibt exemplarisch einen Überblick der Arten von Modellen, die üblicherweise in der Elektrizitätswirtschaft Anwendung finden, und beschreibt die besonderen Charakteristika des Gutes Elektrizität, welche im Zuge von Modellierungsarbeiten zu beachten sind. Darauf aufbauend wird näher auf die verschiedenen Ausführungen klassischer Strommarkt- und Stromnetzmodelle eingegangen, die aus Sicht eines übergeordneten Planers eine systemweite Optimierung vornehmen. Anschließend bespricht der Beitrag die aktuell die Elektrizitätswirtschaft vor Herausforderungen stellenden Trends Dekarbonisierung, Digitalisierung und Dezentralisierung, welche sich mit Hilfe solcher Modelle analysieren lassen.

Dominik Möst, Hendrik Scharf
Kapitel 33. Datenmonetarisierung im Energiesystem und dessen Rolle bei der Entwicklung eines kundenorientierten Stromnetzes
Der Endkunde als aktiver Marktakteur fördert die Energiewende

Angetrieben durch den Wunsch nach einem nachhaltigeren Energiesystem und zur Erfüllung der Klimaziele, wird der Ausbau der erneuerbaren Energiequellen in Deutschland kontinuierlich fortgeführt. Anders als fossile Energieträger stehen erneuerbaren Energiequellen nicht durchgehend zur Verfügung. Daher muss das Energiesystem flexibler werden, um auf das schwankende Energieangebot reagieren zu können. Der Endkunde als neuer aktiver Akteur am Energiemarkt wird hierbei eine zentrale Rolle spielen. Die Liberalisierung der Energiemärkte, die initiale Förderung verteilter Erzeugung aus erneuerbaren Energiequellen und die zunehmende Digitalisierung, allen voran der beginnende Smart Meter Rollout gestatten es erstmalig, dass Endkunden aktiv an den Energiemärkten teilnehmen. Die Vernetzung aller Akteure im Energiesektor erlaubt die Etablierung neuer Energiemärkte, welche eine effizientere Integration der erneuerbaren Energiequellen in das bestehende System ermöglichen. Diese Energiemärkte werden sich zunehmend auf bestimmte Regionen begrenzen und sich auf die Verteilnetzte konzentrieren. Durch die große Anzahl neuer Marktakteure durch die Einbindung der Endkunden wird eine skalierbare, sichere und nachvollziehbare Marktimplementierung benötigt. Die Entwicklungen im Bereich der DLT erscheinen hierfür besonders geeignet. Das Buchkapitel erläutert diese Aspekte anhand zweier Fallbeispiel innovativer Energiemärkte auf Basis der DLT.

Stephan Groß, Stefan Lankes, Ferdinanda Ponci, Antonello Monti
Kapitel 17. Klimaneutrale Energie für Elektromotoren und für Verbrennungsmotoren

Die Verkettung klimaneutrale Elektroenergie – Batterie an Bord - Antriebselektromotor, wie im Kap. 12.2 dargestellt, wäre eine unschlagbare Konfiguration für die Automobile der Zukunft. Die Elektromotoren haben als Automobilantriebe vielerlei Vorteile im Vergleich zu den Verbrennungsmotoren, wie im Kap. 13.1 gezeigt. Batterien erbringen zwar erheblich weniger Energie pro Kilogramm im Vergleich zu Brennstoffzellen und insbesondere zu Range Extender mit flüssigen Kraftstoffen, wie in Kap. 14 und 15 erwähnt: Für moderate Antriebsleistung und Reichweite stellen sie jedoch immerhin eine gute Alternative dar.

Cornel Stan
Kapitel 12. Modulare und variable Konfiguration des Antriebssystems, von der Energieform bis zur Motorart

Alle Wege führen nach Rom und alle Kräfte führen zum Rad (Bild 12.1).

Cornel Stan
Kapitel 19. Das Automobil von der Innovation bis zum Pflichtenheft

Die Automobile der Zukunft und insbesondere ihre Antriebssysteme werden zwischen zahlreichen technischen Anforderungen, immer strengeren gesetzlichen Limitierungen und sehr vielfältigen und weitgehenden Akzeptanzkriterien der Kunden entwickelt.

Cornel Stan
Kapitel 18. Was treibt uns morgen an?

Ist das Automobil der Zukunft ein universelles, ein-heitliches Elektroauto mit genormter Batterie? Ein Trabbi der Moderne mit Digital-Packet? Kaum.

Cornel Stan
Kapitel 3. Automobile Welt und ihre Umwelt

Am 5. Dezember 1952 zog Nebel in London auf, was nicht ungewöhnlich war. London war bis 1925, über 100 Jahre, die Stadt mit den meisten Einwohnern der Welt. Sie heizten alle mit Kohle, und die Millionen von Schornsteinen über den klassischen Londoner Häusern sind bis heute sehr beeindruckend. Die Kohle beinhaltete viel Schwefel, es entstanden, neben dem Kohlendioxid, auch ganze Rauchgeschwader mit den giftigsten Zutaten: Ruß, unverbrannte Kohlepartikel, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid. Die warmen Gase stießen in den Himmel, aber unten, in Bodennähe, zog immer wieder eine kühle Meeresbrise hindurch.

Cornel Stan
Kapitel 3. Acht Handlungsfelder zum Aufbau einer Digital Excellence

In diesem Kapitel wird in acht Abschnitten detailliert aufgezeigt, mit welchen Schritten ein Unternehmen eine Digital Excellence aufbauen kann. Dieser Prozess beginnt mit der Entwicklung von Visionen, Zielen und Strategien für das digitale Zeitalter. Anschließend werden Konzepte zur Entwicklung und Bewertung von Geschäftsmodellen präsentiert. Dem schließen sich Konzepte zur Digitalisierung der Wertschöpfungskette an. Anschließend wird dargelegt, wie die IT-Infrastruktur und die Datengrundlagen ausgestaltet werden müssen und welche Einsatzfelder die Künstliche Intelligenz bietet. In einem weiteren Abschnitt werden Konzepte zur Ausschöpfung von Digitalisierungsmöglichkeiten in Marketing und Vertrieb vorgestellt. Überlegungen zur Ausgestaltung der Human-Resource-Strategien sowie von Organisationskonzepten für das digitale Zeitalter schließen sich an. Abschließend wird aufgezeigt, welche Ausgestaltung des Controllings den Transformationsprozess unterstützen kann.

Ralf T. Kreutzer
8. Literaturauswahl

Die drei nachfolgend vorgestellten Bücher stellen nur eine kleine Auswahl aus der umfangreichen Literatur zur Solarthermie dar und zeigen exemplarisch deren große Bandbreite – Expertenwissen, praktische Bauanleitung und Lehrbuch.

Thomas Schabbach, Pascal Leibbrandt
2. Grundlagen

Was ist eigentlich Solarenergie? Und wie kann sie nutzbar gemacht werden? Das folgende Kapitel erklärt die physikalischen Hintergründe elektromagnetischer Strahlung und Strahlungswandlung. In Photovoltaikmodulen wird durch Nutzung des sog. Photoeffekts elektrische Energie direkt gewonnen, bei der photothermischen Wandlung in Solarkollektoren entsteht aus der Energie der Photonen thermische Energie. Diese wird in solarthermischen Anlagen als Wärme genutzt oder in solarthermischen Kraftwerken weiter in elektrische Energie gewandelt.

Thomas Schabbach, Pascal Leibbrandt
4. Anlagen und Systeme

Wie wirken die im letzten Kapitel beschriebenen Komponenten einer Solaranlage – Kollektor, Speicher, Regelung – zusammen? Jede Anwendung, sei es solare Trinkwassererwärmung, solare Raumheizungsunterstützung oder solare Prozesswärme, erfordert eine bestimmte Kombination und Dimensionierung der Bauteile. Bevor die verschiedenen Anwendungen betrachtet werden, sollen zunächst die wichtigsten Systemkennwerte zur Beurteilung von Solaranlagen vorgestellt werden.

Thomas Schabbach, Pascal Leibbrandt
Kapitel 9. Glossar

Es erfolgt eine ausführliche Erläuterung, der in den einzelnen Kapitel fett gedruckten Fachbegriffe.

Bernhard Adler, Martin Dykstra, Michael Winterstein
Kapitel 2. Energiegewinnung, Konvertierung und Speicherung

Zur Gewinnung regenerativer Energien gehört die Konvertrierung der Elektroenergie in andere Energieformen.

Bernhard Adler, Martin Dykstra, Michael Winterstein