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About this book

Die Energiewirtschaft wird unter Berücksichtigung der Aspekte Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit sowie Klima- und Umweltschutz in den nächsten Jahrzehnten durch umfassende Veränderungen geprägt sein. Dieses Lehrbuch beschreibt Grundlagen ausgewählter Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen, denen global langfristig das größte Potenzial eingeräumt wird. Den Schwerpunkt bildet die Umwandlung der Solarstrahlung und der Windenergie. Beide Technologien stellen unverzichtbare Bestandteile einer nachhaltigen Energieversorgung dar. Weiterhin werden die Erzeugung, die Speicherung und der Transport von Wasserstoff sowie Bauarten und Anwendungen von Brennstoffzellen erläutert. Beispielaufgaben und Übungen erleichtern und vertiefen das Verständnis.

Table of Contents

Frontmatter

1. Einführung

Zusammenfassung
Zu den globalen Problemen der Menschheit zählen neben der Bereitstellung von Nahrungsmitteln und Trinkwasser in ausreichender Menge und Qualität, die Sicherung der Energieversorgung künftiger Generationen unter Beachtung der Belange des Klima- und Umweltschutzes. Eine nachhaltige Energiewirtschaft berücksichtigt gesellschaftliche und ökonomische Aspekte ebenso wie ökologische.
Gerhard Reich, Marcus Reppich

2. Grundlagen zur Bewertung von Energiesystemen

Zusammenfassung
Das Ziel der Bewertung von Energiesystemen besteht in einem möglichst umfassenden Vergleich zwischen verschiedenen regenerativen Energiesystemen untereinander sowie zwischen regenerativen und konventionellen Energiesystemen. Die Gegenüberstellung verschiedener Umwandlungstechnologien ist problembehaftet. Es existieren zwar zahlreiche Bewertungskriterien, diese liefern aber nicht immer objektive Ergebnisse.
Gerhard Reich, Marcus Reppich

3. Nutzung der Solarstrahlung

Zusammenfassung
Die Sonne stellt den Zentralkörper unseres Planetensystems dar. Sie besteht zu etwa 75 % aus Wasserstoff, zu 23 % aus Helium und nur zu ca. 2 % aus schwereren Elementen. ihr Alter wird auf etwa 4,57 Milliarden Jahre geschätzt. Tabelle 3.1 enthält die einige wichtige Daten von Sonne und Erde.
Gerhard Reich, Marcus Reppich

4. Nutzung der Windenergie

Zusammenfassung
Die ungleichmäßige Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche verursacht eine unterschiedliche Erwärmung des Festlandes und der Ozeane sowie der darüber befindlichen Luftmassen. Die resultierenden Dichteunterschiede bewirken eine aufsteigende oder abfallende Luftströmung, die sich in Luftdruckunterschieden äußert. In der Folge entwickeln sich Hoch- und Tiefdruckgebiete.
Gerhard Reich, Marcus Reppich

5. Brennstoffzellen

Zusammenfassung
Dieses Kapitel soll den Leser mit Brennstoffzellen vertraut machen. Es wird erklärt, wie eine Brennstoffzelle arbeitet und was ihre wichtigsten Vor- und Nachteile sind. In den nachfolgenden Kapiteln werden die angesprochenen Punkte vertieft, um ein fundamentales Verständnis von Brennstoffzellen zu vermitteln.
Gerhard Reich, Marcus Reppich

Backmatter

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