Kraftwerkstechnik: zur Nutzung fossiler, nuklearer und by Karl Strauß

By Karl Strauß

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Grundlagen der Energie- und Kraftwerkstechnik. Obgleich vertiefend die technisch-naturwissenschaftlichen Aufgaben im Mittelpunkt stehen, werden auch Fragestellungen der Ökologie und Ökonomie angemessen berücksichtigt. Das Buch liefert den heutigen Stand der Technik und zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten, es bringt im Einzelnen: Eine Übersicht über die verfügbaren Energiequellen (fossil, regenerativ, nuklear), behandelt die Prinzipien der Umwandlung der jeweiligen Primärenergie in Elektrizität, die Darstellung möglicher Umweltbelastungen und von Verfahren zu deren Vermeidung, eine Übersicht über erreichbare Wirkungsgrade, Anlagenverfügbarkeit und Kosten. Ziel des Buches ist es, den Leser in die Lage zu versetzen, die Möglichkeiten für die Nutzung der verschiedenen Energiequellen zu beurteilen, den dafür notwendigen Aufwand abzuschätzen und eventuell damit verbundene Risiken zu erkennen. Folglich wendet es sich hauptsächlich an Studenten und in der Praxis tätige Ingenieure der Energie- und Kraftwerkstechnik. Es ist aber auch für technisch und naturwissenschaftlich vorgebildete Leser gedacht, die sich einen Überblick über das Gebiet verschaffen wollen. Für die 6. Auflage wurde das Buch aktualisiert und ergänzt sowie das Kapitel über CO2-Sequestrierung neu geschrieben.

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Die Bereitstellung von elektrischer Energie wird aus diesem Grunde ausschl. von den Verbrauchern bestimmt. Eine direkte Speicherung ist nur in geringen Mengen als Gleichstrom in Kondensatoren m¨oglich, nicht aber in der handels¨ ublichen Form des Wechselstroms. B. in potentielle Lageenergie bei sog. Pumpspeicherwerken oder chemische Energie bei Verwendung von Batterien als Speicher. Bei der Verkn¨ upfung einer großen Zahl von Verbrauchern mit mehreren Kraftwerken in einem Verbundnetz gleichen sich statistische Bedarfsschwankungen in einem gewissen Umfang aus, so dass sich die Partner Verbraucher und Kraftwerke einfacher aufeinander abstimmen k¨onnen.

1 GJ = 1 Gigajoule = 109 Joule. 32 1 Einf¨ uhrung An das Netz abgegebene Energie in MWh/a , Nennleistung in MW · Betriebsbereitschaft in h/a Betriebsbereitschaft in h/a fV = . 22) Damit ist τeff = fA fV · 8 760 [h/a] . 25) hergeleitet werden. Nicht ber¨ ucksichtigt sind hierbei die Kosten f¨ ur Personal und Instandhaltung. a. gering im Vergleich zu den hier abgesch¨atzten Kosten f¨ ur das Investitionskapital und den Brennstoff. Durch technische Maßnahmen im engeren Sinn k¨onnen nur die Investitionskosten, der Wirkungsgrad und die Verf¨ ugbarkeit der Anlage beeinflusst werden.

Allerdings erwies sich die Vorstellung, Pflanzen w¨ urden den antropogenen CO2 -Ausstoß durch vermehrte CO2 -Bindung kompensieren, als falsch. Das erh¨ohte CO2 -Angebot ver¨ andert die Interaktion zwischen den Pflanzen, aber auch zwischen Pflanzen, Tieren und Mikroben, wobei es Gewinner und Verlierer gibt. In [10] wird berichtet, dass in den W¨aldern der gem¨aßigten Zonen Lianengew¨achse die Oberhand gewinnen, die den W¨aldern eine erh¨ohte Dynamik und damit reduzierte Kohlenstoffvorr¨ ate aufzwingen, was schließlich den onnte.

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