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Diplomarbeit
Gliederung
01 Thema
02 Einleitung
03 Energieverbrauch
04 Windkraft
05 Photovoltaik
06 Sonnenkollektoren
07 Geothermie
08 Sterlingmotoren
09 Biomasse
10 Inselsysteme
11 Solararchitektur
12 Umfrage
13 Förderungen
14 Danksagung
15 Anhang
Kurzfassung
Schlusswort
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Diplomarbeit
Gliederung
 

1. Thema: 8

2. Einleitung: 10
Was sind regenerative Energien? 10
Warum regenerative Energien? 10
Strombedarf 10
Rohstoffproblematik 13
CO2-Problematik 14
Umwandlungssysteme 15
unterschiedliche Meinungen über die Potentiale 16
Chance für die 3. Welt 16
Volkswirtschaftliche oder Betriebswirtschaftliche Betrachtung 17
Aktuelle Leistung der regenerativen Energien 19
Stromeinspeisegesetz 19
Vergütungssätze 19

3. Energieverbrauch, Einführung Wirtschaftlichkeitsrechnung 20
Haushalte, Industrie 20
Einsparpotentiale 21
Einführung in die Wirtschaftlichkeitsrechnung 22

4. Windkraftanlagen (WKA): 25
Einleitung ,Funktionsweise 25
Windpotential 25
WKA-Standorte 28
Weltweiter Vergleich der installierten Leistung 29
WKA-Typen 30
Vertikal drehend 30
horizontal drehend 31
Standortfaktoren 32
Windgutachten 32
Aussage des Jahresmittel 32
Preise von Windgutachten 36
Windparks 37
Genehmigungsphasen 37
Bauvoranfrage 37
Baugenehmigung 37
Baurecht 37
zu beachtende Planungsvorgaben 38
Kosten für eine WKA 39
WKA-Markt in Deutschland 1996 39
Elektrizitätserzeugung durch WKA 40
Entwicklung der WKA Nennleistung 41
Hersteller und Preise 41
Wirtschaftlichkeit, Kosten 45
Faustformel 45
Investitionskosten 45
Betriebskosten 46
Finanzierungskosten 46
Spezifische Kosten 47
Vergütung 48
Wo sind WKA sinnvoll? 49
Flächenanalyse 49
Wohnungsbau 50
EFH 50
MFH 50
Wohnanlagen 51
Industriebau 51
Gewerbe 51
Off-Shore-Anlagen (WKA auf hoher See) 51
Beispielanlagen 53
Hanseatische AG (ohne Rechnung) 53
Windwärts-Energie GmbH (mit Rechnung) 53
Windfarm in Wales (mit Rechnung) 56
WKA auf dem Himmelberg (mit Rechnung) 57
Fazit Wind 58
installierte Leistung in Europa 58
Potentiale, Prognose der Entwicklung 58
Kostenentwicklung 59
Akzeptanz in der Bevölkerung 59

5. Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen): 63
Einleitung 63
Problem Angebot, Nachfrage 63
Einstrahlung der Sonne 64
Funktionsweise einer PV-Zelle 66
Energiebilanz, Umweltverträglichkeit 70
Typen von Solarzellen 70
Monokristallin 70
Multikristallin 70
Amorphe Zellen 70
Sonstige 70
Twin - Solarzelle 70
Systemkomponenten einer PV-Anlage? 71
Kosten einer PV-Anlage 71
Kostenaufteilung 72
Wechselrichter 72
PV-Markt in Deutschland und Welt 1996 73
Systemkosten 73
Preisentwicklung der Module bis heute 74
Simulationsprogramme, Erträge von PV-Anlagen 74
Ashling 74
Sundi 74
Erträge in kWh/kWp 75
Wirkungsgrad 75
Wirtschaftlichkeitsberechnung 76
Solarfassaden 76
Standortsim. in einem EFH in Unterhaching bei München (m. Rechnung) 76
Standortsimulation in einem MFH in Starnberg (m. Rechnung) 78
Beispiel Solardachziegel (ohne Rechnung) 78
Beispielanlage auf dem Jungfraujoch (Schweiz, ohne Rechnung) 79
Greenpeace Projekt Cyrus (m. Rechnung) 82
Einsatzgebiete 85
EFH 85
MFH 85
Industrie 85
Gewerbe 85
Fazit PV-Anlagen: 85
Preisentwicklung 85
Wirtschaftlichkeit der Amerikaner 86
Neue Produktionsverfahren 86
Einfluß der Förderung in der BRD 86
Imagegewinn 87
Architektur 87

6. Sonnenkollektoren 88
Funktionsweise 88
Typen 88
Absorber 88
Flachkollektoren 89
Vakkuumkollektoren 90
Kollektoren mit transparenter Wärmedämmung 91
Aufbau einer Sonnenkollektoranlage 91
Kollektorwirkungsgrad 92
Standortwahl 93
Genehmigung 93
Aufstellung 93
Einsatzgebiete 94
Systemwirkungsgrad 95
Speicher 95
Wasser-Eis-Speicher 96
Straßenkollektoren 98
Simulationsprogramme 98
T*Sol 98
Getsolar 98
Markt, Preise 98
jährlich installierte Kollektorfläche 98
Kostenaufteilung 99
Preise 100
Wirtschaflichkeitsrechnung 101
Wärmegestehungskosten 102
Beispielrechnungen 102
Neubau EFH in Niedrigenergiebauweise von Martin Runge 102
PHÖNIX-Anlage 104
Beispielanlage MFH in Starnberg seit 1977 104
Fazit Sonnenkollektoren 106

7. Geotherme-Anlagen 107
Geothermie Vorkommen 107
Wärmepumpen 108
Funktionsweise 108
Sind Wärmepumpen sinnvoll? 109
Hot-Dry-Rock Anlagen 109
Klassische Geothermie - Anlage 110
Wirtschaftlichkeit 111
Beispielanlagen 111
Projekt in Erding bei München 111
Fazit Geothermie 111

8. Sterling-Motoren (Thermoelektrische Konverter) 112
Einleitung, Funktionsweise von TEK 112
Einsatzgebiete 112
Wirtschaftlichkeit 113
Vorteile des TEK gegenüber konventionellen Systemen 113
vergleichende Wirtschaftlichkeitsrechnung 113
Beispielanlage 114
Beispiel aus Neuseeland 114
Heatpulse 114
Entwicklung, Aussichten 115

9. Biomassen-Anlagen 116
Potential 116
Biogas 117
Blockheizkraftwerke (BHKW) 117
Nachwachsende Rohstoffe 117
Einsatzorte 118
Wirtschaftlichkeit 118
Beispielanlagen 118
Projekt in Vaterstetten 118
Hühnerfarm in England 118
Fazit Biomasse 119

10. Inselsysteme 120 Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) 120
PV-Wasserstoff-Anlagen 121
Elektrolyse 122
Brennstoffzelle 122
Wind-Anlagen 124
PV-Wind-Anlagen 124
Beispielanlage Meilerhütte 124
Simulationsprogramme 125
Insel 125
Ashling 125
Energie-Projekt Berg 126

11. Passive Solararchitektur 128
Funktionsweise 128
Wärmebedarf 128
Potential, Einsatzmöglichkeit 128
Elemente einer passive Solararchitektur, Standortwahl 128
Wärmedämmung, k-Wert 128
k-Wert 130
Heizenergieverbrauch in Abhängigkeit vom Dämmstandard 130
transparente Wärmedämmung 131
Wärmedämmfenster 131
Simulationsprogramme 132
ÖKO-Rat 132
RESA 133
CASA 133
FLOVENT 133
SUNCODE 133
SOMBRERO 133
HEAT2 133
DIAS 133
NESA 133
TRNSYS 133
SUNDI 134
ADELINE 134
Wirtschaftlichkeit 134
Beispiele 134
Energieautarkes Solarhaus Freiburg 134
Das Null-Heizenergiehaus für Jedermann 134
Fazit Solararchitektur 135

12. Umfrage 136
Allgemeine Daten 136
Auswertung 138
Vergleich zu einer anderen Umfrage 152
Fazit der Umfrage 153

13. Förderungen, Verhinderungspolitik der EVU 154
Förderungen für WKA 154
Förderungen für Photovoltaikanlagen 160
Förderungen für Solarthermische Anlagen 167
Förderungen für Biomassen - Anlagen 170
Sonstige Förderungen für regenerative Energien 171
Verhinderungspolitik der EVU 173

14. Danksagung 176

15. Anhang 177
Adressen für Solarthermie 177
Adressen für WKA, Grundstückskosten 183
Adressen Windmeßgeräte 183
Adressen Windgutachter 183
Planungsbüros 183
Grundstückskosten 185
Adressen Photovoltaik 190
Adressen der EVU´s in Bayern 194
Adressen von Firmen, Verbänden allgemein 195
WKA-Standorte in NRW 198
Konstruktive Ausbildung von PV-Anlagen, Adressen der Beispielanlagen 199
Angebote

Sonstige Anlagen
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Schlusswort