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Deutschlands Energiezukunft: Kann die Energiewende gelingen?

Deutschlands Energiezukunft: Kann die Energiewende gelingen?

Manfred Popp

ISBN: 978-3-527-67576-0

Jan 2014

300 pages

Select type: E-Book

$19.99

Description

Deutschlands Energiezukunft
Kann die Energiewende gelingen?

Deutschlands Energiezukunft – wie wird sie aussehen? Mit der Energiewende hat sich Deutschland das neue und ehrgeizige Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 eine klimaneutrale Energieversorgung zu verwirklichen. Kann das gelingen?

Dieses Buch widmet sich der Entwicklung und den Möglichkeiten zur Deckung des Energiebedarfs der Welt sowie den Alternativen, die Deutschland zur Verfügung stehen.

Der Autor verzichtet auf eine Polarisierung des Themas und gibt keine fertige Antwort auf die Frage nach Deutschlands Energiezukunft. Er will vielmehr den Leser in die Lage versetzen, sich ein eigenes Urteil bilden zu können über die Größe der Herausforderung, die Probleme, mit denen wir konfrontiert sind, und die Lösungswege, die uns offenstehen.

Ergänzendes Material unter www.wiley-vch.de.

Vorwort IX

1 Prolog 1

1.1 Energie als Teil der Geschichte der Menschheit 1

1.1.1 Das Feuer 1

1.1.2 Erneuerbare Energien 5

1.1.3 Kohle 12

1.1.4 Elektrische Energie 17

1.1.5 Erdöl und Erdgas 20

1.1.6 Kernenergie 24

1.2 Ein bisschen Physik muss sein 27

1.2.1 Formen der Energie 28

1.2.2 Gravitation 29

1.2.3 Elektromagnetische Energie 31

1.2.4 Kernenergie 39

1.2.5 Die Erhaltung der Energie 49

1.2.6 Thermodynamik 50

1.2.7 Aggregatzustände 52

1.2.8 Wärmeübertragung 52

1.3 Der Energiesektor und seine Besonderheiten 53

1.3.1 Energieeinsatz führt zu Abhängigkeiten 54

1.3.2 Kein Segen ohne Fluch 55

1.3.3 Energie als Wirtschaftsfaktor 56

1.3.4 Zeitkonstante: 40 Jahre 58

Exkurs 1 Was bei einem längeren Blackout geschieht 59

2 Weltenergiebedarf und Klimaschutz 63

2.1 Der Energiebedarf der Welt 63

2.2 Folgen für das Klima auf der Erde 67

2.2.1 Die Strahlungsbilanz der Erde und ihrer Atmosphäre 67

2.2.2 Veränderungen des Erdklimas in der Vergangenheit 71

2.2.3 Die Prognosen des IPCC 74

2.2.4 Die UNO-Klimakonferenzen 83

2.3 Mögliche Maßnahmen des Klimaschutzes 90

2.4 Die wahrscheinliche Entwicklung der Weltenergieversorgung 93

Exkurs 2 Energie für Wasser . . . Wasser für Energie 97

3 Perspektiven der konventionellen Energiequellen, weltweit und in Deutschland 101

3.1 Kohle 101

3.1.1 Segen und Fluch 101

3.1.2 Kohlekraftwerke 105

3.1.3 Internationale Perspektiven der Kohle 107

3.1.4 Perspektiven der Kohle in Deutschland 108

3.1.5 Potenziale der Forschung 110

3.2 Erdöl 113

3.2.1 Segen und Fluch 113

3.2.2 Internationale Perspektiven des Erdöls 115

3.2.3 Perspektiven des Erdöls in Deutschland 117

3.2.4 Potenziale der Forschung 119

3.3 Erdgas 119

3.3.1 Segen und Fluch 120

3.3.2 Erdgaskraftwerke 122

3.3.3 Internationale Perspektiven des Erdgases 123

3.3.4 Perspektiven des Erdgases in Deutschland 124

3.3.5 Potenziale der Forschung 125

3.4 Kernenergie 125

3.4.1 Kernkraftwerke 125

3.4.2 Segen und Fluch 127

3.4.3 Internationale Perspektiven der Kernenergie 133

3.4.4 Perspektiven der Kernenergie in Deutschland 136

3.4.5 Potenziale der Forschung 150

3.4.6 Kernfusion 152

Exkurs 3 Was in Fukushima geschah 157

4 Erneuerbare Energien 169

4.1 Segen und Fluch 170

4.2 Perspektiven der erneuerbaren Energien – international und in Deutschland 172

4.2.1 Wasserkraft 172

4.2.2 Windenergie 175

4.2.3 Sonnenenergie 182

4.2.4 Biomasse 191

4.2.5 Erdwärme 197

4.2.6 Energie aus den Ozeanen 201

4.3 Vergleichende Betrachtungen 203

4.3.1 Leistungsdichte 203

4.3.2 Klimarelevanz 203

4.3.3 Gesundheitskosten und externe Kosten 205

Exkurs 4 E10 – hält nicht, was es verspricht 207

5 Energieumwandlung, Transport, Speicherung und Effektivität 211

5.1 Elektrische Energie 214

5.1.1 Die Quellen der Stromerzeugung 214

5.1.2 Wirtschaftliche Aspekte der Stromversorgung 216

5.1.3 Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 220

5.1.4 Intelligente Netze 229

5.2 Flüssige und gasförmige Energieträger 231

5.2.1 Brennstoffe aus Biomasse 232

5.2.2 Wasserstoff 233

5.3 Energiespeicherung 236

5.3.1 Speicherung von elektrischer Energie 237

5.3.2 Speicherung flüssiger und gasförmiger Energien 241

5.3.3 Speicherung von Wärme 241

5.4 Energieeffizienz 242

5.4.1 Industrie 244

5.4.2 Haushalte 244

5.4.3 Gewerbe, Handel und Dienstleistungen 248

5.4.4 Verkehr 249

Exkurs 5 Elektro-Lastkraftwagen auf dem Schienennetz: ein Vorschlag 254

6 Welche Erfolgschance hat die deutsche Energiewende? 257

6.1 Die Energieprogramme 1973–1991 257

6.2 Die Energieforschungsprogramme 261

6.3 Das Energiekonzept der Bundesregierung 2010 266

6.3.1 Das Gutachten der wirtschaftswissenschaftlichen Institute 266

6.3.2 Das Energiekonzept der Bundesregierung vom September 2010 275

6.3.3 Das 6. Energieforschungsprogramm 281

6.4 Die Energiewende 283

6.5 Chancen und Risiken der Energiewende 288

6.6 Gibt es neue Perspektiven für Deutschlands Energiezukunft? 292

7 Epilog 299

Bildquellenverzeichnis 303

Literaturverzeichnis 309

Verzeichnis der Abkürzungen 315