Martin Kaltschmitt - Böcker

Humanity is facing a steadily diminishing supply of fossil fuels, causing researchers, policy makers, and the population as a whole to turn increasingly to alternative and especially renewable sources of energy to make up this deficit.  Gathering over 80 peer-reviewed entries from the Encyclopedia of Sustainability Science and Technologies, Renewable Energy Systems provides an authoritative introduction to a wide variety of renewable energy sources.  State-of-the-art coverage includes geothermal power stations, ocean energy, renewable energy from biomass, waste to energy, and wind power.  This comprehensive, two-volume work provides an excellent introduction for those entering these fields, as well as new insights for advanced researchers, industry experts, and decision makers.

This comprehensive reference is a state-of-the-art survey of biomass as an energy carrier for the provision of heat, electricity, and transportation fuel, considering technical, economic, environmental, and social aspects.

This encompasses the challenge of sourcing necessary educts / feedstock options, their conversion into different products and product groups, exploring the possibilities of using these electricity-based fuels / hydrocarbons in various markets, and establishing suitable framework conditions for viable and sustainable markets in the years to come.

Erneuerbare Energien stellen eine wesentliche Möglichkeit zur Sicherstellung einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieversorgung dar. Über die zukünftige energiewirtschaftliche Bedeutung einzelner Technologien zur Nutzbarmachung des regenerativen Energieangebots in Österreich bestehen allerdings oft unterschiedliche Meinungen. Das Ziel dieses Buches ist es deshalb, Informationen zur Analyse und Bewertung dieser Technologien zusammenzustellen, um so die notwendigen Grundlagen für zukünftige Entscheidungen über die weitergehende Nutzung erneuerbarer Energien in Österreich bereitzustellen. Es werden hier erstmals alle in Österreich nutzbaren Möglichkeiten regenerativer Energien auf der Basis der gleichen methodischen Vorgehensweise anhand der wesentlichen energiewirtschaftlichen Kriterien (d. h. Potenziale, Kosten, Umwelteffekte) analysiert und vergleichend gegenübergestellt. Das Buch bietet dabei sowohl dem Leser ohne Vorkenntnisse als auch dem Fachmann mit fundierten Kenntnissen im Bereich der erneuerbaren Energien eine Vielzahl neuer Aspekte, die erstmalig in dieser Kompaktheit und Vollständigkeit für Österreich vorliegen.

Es ist höchste Zeit, daß die Diskussion um die künftige Energieversorgung wieder an Sachlichkeit gewinnt. Das Thema ist so wichtig für unsere Zukunft und so existentiell für die gesamte Biosphäre, daß alsbald die Weichen für einen weitreichenden Ersatz fossiler Energieträger gestellt werden sollten. Immer wieder fahren sich die Argumente für und wider regenerativer Energieträger - neben der Kernenergie die einzige zur Zeit realisierbare Alternative zu fossilen Brennstoffen - an Wirtschaftlichkeitsberechnungen fest, die je nach Standpunkt ganz verschieden ausfallen. Hier setzt das Buch an, indem es harte Daten liefert über die Potentiale aber auch die Kosten der verschiedenen Energieträger: Solarenergie, Windenergie, Biogas, nachwachsende Rohstoffe, land- und forstwirtschaftliche Reststoffe, Müllverwertung sowie Erdwärme und Wasserkraft. Stets wird dabei Bezug auf das Energiesystem Deutschlands genommen. Offensichtlich hat nicht überall jede Form der Erzeugung von erneuerbaren Energieträgern das gleiche Potential, außerdem ist es ökologisch sinnvoll, sie dezentral dort zu nutzen, wo sie erzeugt werden. Das Buch zeigt daher für ganz Deutschland auf, wo konventionelle durch regenerative Energieträger wirtschaftlich ersetzt werden können. Für eine ernsthafte Auseinandersetzung mit der Energieproblematik sind solche differenzierten und objektiven Informationen unerläßlich. Nur durch sie kann man der in der Beliebigkeit der Argumente erstarrten politischen Diskussion neue Impulse verleihen.

The utilisation of renewable energies is not at all new; in the history of mankind renewable energies have for a long time been the primary possibility of generating energy. This only changed with industrial revolution when lignite and hard coal became increasingly more important. Later on, also crude oil gained importance. Offering the advantages of easy transportation and processing also as a raw material, crude oil has become one of the prime energy carriers applied today. Moreover, natural gas used for space heating and power provision as well as a transportation fuel has become increasingly important, as it is abundantly available and only requires low investments in terms of energy conversion facilities. As fossil energy carriers were increasingly used for energy generation, at least by the industrialised countries, the application of renewable energies decreased in absolute and relative terms; besides a few exceptions, renewable energies are of secondary importance with regard to overall energy generation.

The utilisation of renewable energies is not at all new; in the history of mankind renewable energies have for a long time been the primary possibility of generating energy. This only changed with industrial revolution when lignite and hard coal became increasingly more important. Later on, also crude oil gained importance. Offering the advantages of easy transportation and processing also as a raw material, crude oil has become one of the prime energy carriers applied today. Moreover, natural gas used for space heating and power provision as well as a transportation fuel has become increasingly important, as it is abundantly available and only requires low investments in terms of energy conversion facilities. As fossil energy carriers were increasingly used for energy generation, at least by the industrialised countries, the application of renewable energies decreased in absolute and relative terms; besides a few exceptions, renewable energies are of secondary importance with regard to overall energy generation.

Die Bewahrung der natürlichen Umwelt auch für zukünftige Generationen hat in den letzten Jahrzehnten eine zunehmende gesellschaftliche Relevanz erlangt. Heute kann – zumindest in den westlichen Industriestaaten – kein aufwändiger Industriebetrieb errichtet und kein neues, komplexes Produkt auf den Markt gebracht werden, ohne dass die damit verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt und den Menschen vertieft untersucht werden. Damit hat auch der Bedarf an Methoden und Ansätzen zugenommen, die jeweilige Umweltsituation systematisch und fair zu erheben, zu bilanzieren und zu bewerten. Das vorliegende Buch stellt das dazu benötigte methodische Wissen zusammen und zeigt anschauliche Anwendungsbeispiele auf.·       Die heute fast unüberschaubare Anzahl von Methoden und Ansätzen zur Umweltbewertung wird strukturiert hinsichtlich der grundlegenden Modellierungs- und Bewertungsansätze. Damit kann ein vertieftes Verständnis allgemeiner Prinzipien und Anwendungsfelder entwickelt werden.·       Modellierungs- und Bewertungsansätze, die im Wesentlichen auf natur- und ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen basieren, werden detailliert und mit Praxisbeispielen erläutert, um in die Anwendung der jeweiligen Umweltbewertungsmethoden einzuführen.·       Weitergehende Konzepte und Ansätze mit eher gesellschaftswissenschaftlichem Kontext werden mit ihren Charakteristika und Zielsetzungen zusammenfassend vorgestellt und damit eine Orientierung über das gesamte Feld der Technikbewertung gegeben.Damit werden insbesondere im Hinblick auf die ingenieurtechnische Anwendung die Werkzeuge dargestellt, mit denen Umweltauswirkungen von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen erfasst, analysiert und bewertet werden können.

Dieser hier vorliegende erste Band des dreiteiligen Standardwerks zur Energiegewinnung aus Biomasse widmet sich der Biomassebereitstellung frei Konversionsanlage. Damit beinhaltet dieser Band die Grundlagen der Photosynthese und eine systematische Darstellung der potenziell energetisch nutzbaren biogenen Ressourcen aus der Forst- und Landwirtschaft; auch werden Rückstände, Nebenprodukte und Abfälle adressiert. Daran schließen sich die nächsten Schritte in den Versorgungs-/Bereitstellungsketten an (Biomasseproduktion, Ernte und mechanische Aufbereitung, Transport, Trocknung, Lagerung), die mit dem aktuellen Stand der Technik dargestellt werden. Final wird noch auf Algen als einer weiteren Biomasseressource eingegangen.Die sich anschließenden Prozessschritte der bio-chemischen, der physikalisch-chemischen und der thermo-chemischen Konversion sind in weiteren zwei Bänden der Reihe „Energie aus Biomasse“ beschrieben.Die drei Bücher dieser Reihe bieten einen umfassendenÜberblick der biologischen, physikalischen und chemischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Auch stellen sie den aktuellen Stand der jeweiligen Anlagentechnik bzw. der entsprechenden Konversionsverfahren dar. Den Herausgebern ist es gelungen, unter Mitarbeit einer Vielzahl kompetenter Fachleute aus dem deutschsprachigen Raum ein umfassendes Werk mit allen wesentlichen Möglichkeiten einer Energiegewinnung aus organischen Stoffen zu erarbeiten.

Der hier vorliegende zweite Band des dreiteiligen Standardwerks zur Energiegewinnung aus Biomasse widmet sich der thermo-chemischen Konversion fester organischer Stoffe.Damit beinhaltet dieser Band die Grundlagen zu den biogenen Festbrennstoffen und deren Eigenschaften sowie eine systematische Übersicht zu den Verfahren der thermo-chemischen Umwandlung inklusive direkter thermo-chemischer Umwandlung auf Basis rezenter Biomasse. Ebenfalls dargestellt werden die Gaserzeugung, die Pyrolyse, die hydrothermalen Verfahren und mögliche Synthesen zur Weiterverarbeitung.Die Ressourcen und deren Bereitstellung sowie die Prozesse der bio-chemischen sowie der physikalisch-chemischen Konversion sind in den beiden anderen Bänden der Reihe „Energie aus Biomasse“ beschrieben.Die drei Bücher dieser Reihe bieten einen umfassenden Überblick der biologischen, physikalischen und chemischen sowie technischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Auch stellen sie den aktuellen Stand der jeweiligen Anlagentechnik bzw. der entsprechenden Konversionsverfahren dar. Den Herausgebern ist es gelungen, unter Mitarbeit einer Vielzahl kompetenter Fachleute aus dem deutschsprachigen Raum ein umfassendes Werk mit allen wesentlichen Möglichkeiten einer Energiegewinnung aus organischen Stoffen zu erarbeiten.

Der hier vorliegende dritte Band des dreiteiligen Standardwerks zur Energiegewinnung aus Biomasse widmet sich der bio-chemischen und der physikalisch-chemischen Konversion biogener Ausgangsstoffe.Damit beinhaltet dieser Band Grundlagen zur stofflichen Klassifizierung von Biomasse (einschließlich funktionaler Gruppen), die Behandlung und den Aufschluss sowie Verfahren zur Umwandlung in flüssige bzw. gasförmige Energieträger und Basischemikalien; dabei liegt der Schwerpunkt der Darstellungen auf der Ethanolerzeugung, der Biogasgewinnung und der Pflanzenölherstellung und -weiterverarbeitung, da dies die Optionen sind, die global die größte Marktbedeutung haben.Ressourcen und Bereitstellung sowie die Prozesse der thermo-chemischen Konversion werden im Band 1 und Band 2 der Reihe „Energie aus Biomasse“ beschrieben.Die drei Bücher dieser Reihe bieten einen umfassenden Überblick der biologischen, physikalischen und chemischen sowie technischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Auch stellen sie den aktuellen Stand der jeweiligen Anlagentechnik bzw. der entsprechenden Konversionsverfahren dar. Den Herausgebern ist es gelungen, unter Mitarbeit einer Vielzahl kompetenter Fachleute aus dem deutschsprachigen Raum ein umfassendes Werk mit allen wesentlichen Möglichkeiten einer Energiegewinnung aus organischen Stoffen zu erarbeiten.

Die Herausgeber bieten eine Zusammenstellung der Nutzung des erneuerbaren Energieangebots in Deutschland im Jahr 2024. Zuerst ist die energiewirtschaftliche Gesamtsituation dargestellt und anschließend der aktuelle Stand der Nutzung der regenerativen Energien in Deutschland, einschließlich der wichtigsten Entwicklungen. Sowohl die Optionen zur primären Strom- und Wärmebereitstellung - einschließlich der Möglichkeiten einer KWK – als auch die Varianten einer Bereitstellung alternativer / erneuerbarer Kraftstoffe für den Verkehrssektor sind diskutiert. Darüber hinaus sind die Perspektiven marktbestimmender Technologien innerhalb der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität analysiert. Das Buch bietet außerdem kurze Einblicke in das existierende und das potenziell zukünftige legale Regelwerk, die Integration der erneuerbaren Energien in unser Wirtschaftssystem sowie die sie determinierenden ökonomischen Rahmenbedingungen.

Die vorliegende Veröffentlichung bietet eine Zusammenstellung der Nutzung des erneuerbaren Energieangebots in Deutschland bis einschließlich des Jahres 2025. Zuerst wird die energiewirtschaftliche Gesamtsituation dargestellt und anschließend wird der aktuelle Stand der Nutzung der regenerativen Energien in Deutschland, einschließlich der wichtigsten Entwicklungen, diskutiert. Sowohl die Optionen zur primären Strom- und Wärmebereitstellung - einschließlich der Möglichkeiten einer Kraft-Wärme-Kopplung – als auch die Varianten einer Bereitstellung alternativer / erneuerbarer Kraftstoffe für den Mobilitätssektor werden erörtert. Darüber hinaus werden die Perspektiven marktbestimmender Technologien innerhalb der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität analysiert. Das Buch bietet außerdem kurze Einblicke in das existierende und das potenziell zukünftige legale Regelwerk, die Integration der erneuerbaren Energien in unser Wirtschaftssystem sowie die sie determinierenden ökonomischen Rahmenbedingungen. Final wird ein kurzer Ausblick auf die globale Situation einer Nutzung des erneuerbaren Energieangebots zur Stromerzeugung aus Wasser, Wind und Sonne gegeben.

This book provides a detailed overview of aspects related to the overall provision chain for biokerosene as part of the global civil aviation business.

This book provides a detailed overview of aspects related to the overall provision chain for biokerosene as part of the global civil aviation business.

Dieses Standardwerk stellt die physikalisch-technischen Grundlagen und die aktuelle Systemtechnik für Anlagen und Systeme zur Nutzung regenerativer Energien zur Strom- und Wärmebereitstellung dar. Außerdem gibt es einen umfassenden Überblick über die Charakteristik des erneuerbaren Energieangebots. Ausgehend davon werden Kennzahlen für eine ökonomische und ökologische Bewertung zugänglich gemacht; außerdem werden die Potenziale der verschiedenen Optionen zur Nutzung regenerativer Energien und deren derzeitige Nutzung diskutiert. Im Einzelnen werden die folgenden Möglichkeiten zur Nutzung des regenerativen Energieangebots vertieft dargestellt:- passive Solarenergienutzung, - solarthermische Wärmebereitstellung,- photovoltaische Stromerzeugung, - Bereitstellung elektrischer Energie aus Lauf- und Speicherwasserkraft,- Stromerzeugung aus einer Onshore- und Offshore-Windkraftnutzung, - Wärmebereitstellung mithilfe von Wärmepumpen aus Umgebungswärme (d. h. Umgebungsluft und oberflächennaher Erdwärme), - Strom- und Wärmebereitstellung aus der Energie des tiefen Untergrunds.Zusätzlich werden die Möglichkeiten einer Nutzung der Meeresenergien und der solarthermischen Stromerzeugung dargestellt. Außerdem wird auf die Speicherung elektrischer und thermischer Energie sowie auf Strom- und Wärmenetze eingegangen. Nicht diskutiert wird dagegen die Energiegewinnung aus Biomasse.Neben seiner Eignung für die universitäre und außeruniversitäre Lehre bietet das Buch Entscheidungsträgern in Energiewirtschaft, Politik, Verwaltung und Administration sowie Wissenschaftlern und Beratern eine fundierte, verlässliche und hochaktuelle Wissensbasis.

Erneuerbare Energien stellen eine wesentliche Möglichkeit zur Sicherstellung einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieversorgung dar. Über die zukünftige energiewirtschaftliche Bedeutung einzelner Technologien zur Nutzbarmachung des regenerativen Energieangebots in Österreich bestehen allerdings oft unterschiedliche Meinungen. Das Ziel dieses Buches ist es deshalb, Informationen zur Analyse und Bewertung dieser Technologien zusammenzustellen, um so die notwendigen Grundlagen für zukünftige Entscheidungen über die weitergehende Nutzung erneuerbarer Energien in Österreich bereitzustellen. Es werden hier erstmals alle in Österreich nutzbaren Möglichkeiten regenerativer Energien auf der Basis der gleichen methodischen Vorgehensweise anhand der wesentlichen energiewirtschaftlichen Kriterien (d. h. Potenziale, Kosten, Umwelteffekte) analysiert und vergleichend gegenübergestellt. Das Buch bietet dabei sowohl dem Leser ohne Vorkenntnisse als auch dem Fachmann mit fundierten Kenntnissen im Bereich der erneuerbaren Energien eine Vielzahl neuer Aspekte, die erstmalig in dieser Kompaktheit und Vollständigkeit für Österreich vorliegen.