Quantitative Bewertung von Energiesystemen

Angehende Ingenieur:innen stehen vor der großen Herausforderung, Energiewende und nachhaltigen Ressourceneinsatz unter den Randbedingungen von Klimawandel und Biodiversitätsverlust zu gestalten. Dieses Buch vermittelt Kenntnisse, die eine quantitative Bewertung der Optionen künftiger Energieversorgung ermöglichen. Es richtet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften, ist jedoch auch für Praktiker:innen relevant, die mit der Entwicklung regenerativer Energiesysteme betraut sind. Im Fokus stehen Methoden, die eine Analyse wichtiger Fragestellungen der Energiewende ermöglichen. Als Baustein für die Problembehandlung werden Kennzahlen eingeführt, mit denen Energieträger und -infrastruktur bewertet werden können. Diese umfassen unter anderem den kumulierten Energieaufwand (KEA) und den energetischen Ertrag als EROI (Energy Returned on Energy Invested). Zudem werden relevante Lösungen der Energieversorgung vorgestellt und eingeordnet. Dazu zählen unter anderem der Einsatz von Geo- und Solarthermie sowie Brennstoffen zur Bereitstellung von Wärme. Auch die Erzeugung von Elektrizität durch Photovoltaik sowie die Umwandlung mechanischer Leistung durch Wasser- und Windkraft wird behandelt. Diese Auflage legt einen stärkeren Fokus auf wasserstoffbasierte Energieträger und Wärmepumpen. Lösungen zur Energiespeicherung und zum Abscheiden von Kohlendioxid runden den Inhalt ab. Darüber hinaus zeigen zahlreiche Anwendungsbeispiele, wie sich belastbare Entscheidungen auf Basis einer kennzahlenbasierten Lösungsbewertung von Energiesystemen treffen lassen.