Erneuerbare Energien

Im Hinblick auf die divergierende Forderung, die wirtschaftliche Entwicklung einer wachsenden Weltbevölkerung und die Notwendigkeit einer Reduktion der Treibhausgasemissionen in Einklang zu bringen, analysieren wir den gegenwärtigen Stand und zukünftige Möglichkeiten der Nutzung verschiedener Primärenergieformen: Biomasse, mit Schwerpunkt auf Methoden der technischen Biomassennutzung Solarenergie, mit einem Vergleich verschiedener Technologien: Wärmespeicherung in Sonnenkollektoren, solarthermische Elektrizitätserzeugung, Photovoltaik, Solarchemie zur Produktion solarer Energieträger, Photochemie Windenergie Geothermie mit den Nutzungsmöglichkeiten für Hochtemperaturwärme und Umgebungswärme. Da bei vielen Formen der erneuerbaren Energien das Problem der Speicherung gelöst werden muß, ist den Methoden der chemischen Energiespeicherung mit Schwerpunkt auf wasserstoffbasierten Technologien ein eigenes Kapitel gewidmet. Zur Bewertung der Konsequenzen anthropogener Energienutzung werden die Auswirkungen von Luftschadstoffen auf Ökosystemen analysiert.

Inhalt
1 Globaler Energieverbrauch.- 1.1 Entwicklung der Weltbevölkerung.- 1.2 Spezifischer Energieverbrauch.- 1.3 Energieintensität und wirtschaftliche Entwicklung.- 1.4 Energieumwandlungsketten.- 1.5 Heutige Anteile der Primärenergieträger.- 1.6 Verfügbarkeit von Primärenergierohstoffen.- 1.7 Erneuerbare Energien.- 2 Methodik für die Bewertung von Energiesystemen.- 2.1 Verfügbarkeit, Potential, Wirtschaftlichkeit.- 2.2 Ökobilanzen und Analyse vollständiger Energieketten.- 3 Energetische Verwertung von Biomasse.- 3.1 Kohlenstoffreservoirs und Kohlenstoffkreislauf.- 3.2 Nutzbares Biomassepotential.- 3.3 Landwirtschaftliche Produktion von Energieträgern.- 3.4 Holzschnitzelfeuerung, Holzverbrennung.- 3.5 Holzvergasung.- 3.6 Biotreibstoffe.- 3.7 Biogas.- 3.8 Biologische Wasserstoffproduktion.- 4 Sonnenenergie.- 4.1 Sonnenkollektoren.- 4.2 Solarthermische Kraftwerke.- 4.3 Aufwindkraftwerke.- 4.4 Photovoltaik.- 4.5 Solarchemie.- 4.6 Photochemie.- 5 Windenergie.- 5.1 Technik der Windnutzung.- 5.2 Anlagegrössen.- 5.3 Potential der Windenergie in der Schweiz.- 5.4 Weltweites Potential.- 5.5 Aufwind- und Fallwindkraftwerke.- 6 Umweltwärme und Geothermie.- 6.1 Wärmepumpen.- 6.2 Heissdampf- und Heisswasserquellen.- 6.3 Hot Dry Rock (HDR) Verfahren.- 6.4 Potentialabschätzung.- 7 Chemische Energiespeicherung.- 7.1 Wasserstoffspeicherung.- 7.2 Bindung von CO2.- 8 Auswirkungen der Energienutzung auf Atmosphäre und Klima.- 8.1 Erfassung der Emissionen.- 8.2 Imissionen, Wirkung auf Ökosysteme.- 8.3 Externe Kosten.- 8.4 CO2-Emissionen und Klimaproblematik.- 9 Ausblick.