Refine
Year of Publication
Document Type
- Doctoral Thesis (75) (remove)
Language
- German (75) (remove)
Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen einer verstärkten Einbeziehung der Strombereitstellungsoptionen erneuerbare Energien und Blockheizkraftwerke in den Kraftwerksverbund zu identifieren, zu quantifizieren und zu bewerten. Darüber hinaus sind die hieraus resultierenden veränderten Anforderungen an die konventionellen Kraftwerke aufzuzeigen. Dabei sollen auch die Unterschiede zwischen den einzelnen Optionen dargestellt und verschiedene Kombinationen von diesen betrachtet werden. Hierzu erfolgt zunächst eine Analyse der Möglichkeiten und der Charakteristik der Stromerzeugung aus Windenergie und Solarstrahlung sowie durch BHKW. Die Einbeziehung eines derartigen zusätzlichen Stromangebots in den Kraftwerksverbund führt zunächst zu einer Reduzierung der von den konventionellen Kraftwerken zu deckenden Last. Die dann noch verbleibende Last ist in ihrer Charakteristik u. U. gegenüber der ursprünglichen Gesamtstromnachfrage verändert. Hiermit kommt es dann ggf. auch zu einer Beeinflussung der Revisionsgestaltung, der Reservevorhaltung und der Kraftwerksfahrweise. Die Bestimmung dieser Effekte erfordert eine zeitlich und örtlich hoch aufgelöste Vorgehensweise. Hierzu wurden verschiedene Simulations- und Analysemodelle entwickelt, die im einzelnen dargestellt werden. Diese Modelle werden am Beispiel eines Referenzkraftwerksparks mit einer entsprechenden Versorgungsaufgabe eingesetzt und die Unterschiede der verbleibenden Last, der Revisionsgestaltung und der Kraftwerksfahrweise zwischen einer Stromversorgung mit und ohne eine Einbeziehung erneuerbarer Energien und/oder einer Stromerzeugung durch BHKW anhand von Kenngrößen aufgezeigt.
Wenn die gegenwärtigen ökonomischen und demographischen Trends anhalten, werden sich die globalen CO2-Emissionen in den nächsten fünfzig Jahren mindestens verdoppeln. Gleichzeitig gehen die Klimaforscher davon aus, daß der weltweite CO2-Ausstoß bis Mitte des nächsten Jahrhunderts halbiert werden muß, sollen sich die Klimaveränderungen in vertretbaren Grenzen halten. Unter welchen Bedingungen kann die "Klimalücke" geschlossen werden? Das ist die Leitfrage dieses Buches. Loske begründet, daß Klimapolitik auch ökonomisch sinnvoll ist. Er beschäftigt sich mit der Frage der Verteilung der Nutzungsrechte am Emissionsbudget, diskutiert die institutionellen Bedingungen vorsorgender Klimapolitik und die Vereinbarkeit der Klimapolitik mit sozialen und ökologischen Zielen. Darauf aufbauend erörtert er die reale Klimapolitik.
Über die Notwendigkeit einer Innovationsoffensive besteht weitgehend Einigkeit in Politik und Wirtschaft. Aber über die Richtung besteht Unklarheit. Das Buch zeigt auf, daß eine zukunftsfähige Langfristdynamik für Umwelt und Beschäftigung möglich ist. Allerdings muß das heutige Produktivitätsverständnis überwunden werden, das nahezu ausschließlich den Faktor Arbeit rationalisiert und keinen geeigneten Zugang zur Produktivität des Naturhaushaltes enthält.
Das Buch leistet einen wichtigen Beitrag zur ökonomischen Neuausrichtung des technischen Fortschritts.
Die internationale Umweltpolitik ist in besonderem Maße auf die effektive und kreative Nutzung völkerrechtlicher Instrumente angewiesen. Diese Instrumente müssen dynamisch und flexibel sein, damit die Regelungen jederzeit schnell den ökologischen Erfordernissen angepaßt werden können. Umweltregime in Form "institutionalisierter" Verträge ist dabei eine effektive Antwort des Völkerrechts auf die gestiegenen Anforderungen. Der Autor untersucht die Erfolgsbedingungen im Hinblick auf ihre Struktur, die Formen flexibler Rechtsetzung und effektive Verfahren der Konfliktlösung. Er analysiert erstmals umfassend die heute verwendeten kreativen Instrumente und Verfahren des internationalen Umweltschutzes durch völkerrechtliche Verträge. Die Untersuchung bietet ferner eine detaillierte Darstellung der internationalen Regelungen zum Schutz der Ozonschicht (Montrealer Protokoll) und zur Kontrolle grenzüberschreitender Abfallverbringung (Basler Konvention).
Die Arbeit stellt einen inhaltlichen Beitrag zur Nachhaltigkeitsdiskussion im Energiebereich dar, ordnet sich in den Forschungsstrang der Energy-Analysis ein und dient der politischen Entscheidungsvorbereitung bei Ungewissheit. Folgenden Fragen wird für die deutsche Ebene im globalen Kontext vornehmlich nachgegangen: - Welchen Kriterien muss ein zukunftsfähiges Energiesystem genügen, mit welchen Technologien und Strategien lässt es sich innerhalb welcher Zeiträume realisieren" - Wie handeln wichtige Akteure und welche Maßnahmen sind nötig" - Sind internationalen Kooperationen notwendig und nach welchen Leitlinien müssen diese gestaltet werden" Die Methode der Methode Energy-Analysis wird zudem durch die Integration aller diskutierten Nachhaltigkeitsdimensionen weiterentwickelt und aktuellen Diskussionen angepasst. Entstanden ist die Arbeit in einem Team des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie und muss im Kontext der anderen Arbeiten gesehen werden. Zunächst werden so genannte präventive Technologiebewertungen wichtiger technologischer Strategien vorgenommen. Dabei finden Methoden wie Ökobilanzierungen, Systemanalysen, Szenarioanalysen und ökonomische Betrachtungen Anwendung. Daran anschließend erfolgt die Analyse von Technologielinien des Energiebereichs. Diese werden anhand technischer, ökologischer, ökonomischer und sozialer Kriterien in Bezug auf die zuvor festgelegten Ziele bewertet. Der Kern der Untersuchung besteht in dem Durchführen einer systemanalytischen Untersuchung und dem Erstellen von Energieszenarien auf deutscher und globaler Ebene. Es wird damit u. a. der Frage nachgegangen, wie Klimaschutzziele zu erreichen sind. Auf den Szenarien aufbauend erfolgt eine tiefer gehende Betrachtung zweier Teilbereiche, denen eine entscheidende Rolle zukommen wird (Biomasse, Solarkooperation mit Nordafrika). Methodisch werden diese Bereiche aus akteursorientierter und systemischer Perspektive analysiert und daraus Handlungsempfehlungen abgeleitet.
In den letzten Jahren sind in der Bauwirtschaft so viele Insolvenzen und Arbeitsplatzverluste zu vermelden gewesen wie in keiner anderen Branche. Darüber hinaus sind immense Ressourcen und Flächenverbräuche sowie heizwärmebedingte Emissionen aufgrund baulicher Aktivitäten zu konstatieren. Die Arbeit versucht den Ursachen für diese Mißstände zunächst in einer umfassenden Diskussion über nachhaltiges Bauen und Wohnen und daran anschließend am Beispiel des Neubaus der Ökologischen Wohnsiedlung Flintenbreite in Lübeck auf den Grund zu gehen und Auswege daraus aufzuzeigen. Zu diesem Zweck werden unterschiedliche Bewertungskonzepte verwendet, die einem Anspruch an eine lebenszyklusweite Betrachtung gerecht werden. Zur Beurteilung der Quantität und Qualität der Flächennutzung wurde eigens ein Berechnungsverfahren auf Basis von Hemerobiestufen entwickelt, das den Natürlichkeitsgrad einer Fläche abbildet. Die ökonomischen Belange werden u. a. mit dem BKI-Kostenplaner des Baukosteninformationszentrums analysiert. Neben der Berücksichtigung allgemein akzeptierter ökologischer Indikatoren wird in dieser Arbeit auch der Versuch unternommen, ökonomische Indikatoren und Indikatoren zur Messung der Sozialverträglichkeit von Siedlungskonzepten zu erstellen und anhand eines praktischen Beispiels auf ihre Praxistauglichkeit hin zu überprüfen.
Die einschneidenden Marktumbrüche in der Energiewirtschaft zwingen die Energieunternehmen, sich als kunden- und wettbewerbsorientierte Dienstleister neu zu positionieren. In naher Zukunft sind darüber hinaus weitergehende Veränderungen der politischen Rahmenbedingungen zu erwarten, die zu einer deutlichen Steigerung der Energieeffizienz auf der Nachfrageseite und voraussichtlich auch zu einer stärkeren Dezentralisierung des Stromangebots vor allem auch auf der Grundlage erneuerbarer Energien führen werden. Damit entstehen neue Chancen für Anbieter von Energieeffizienz-Dienstleistungen, d. h. von Dienstleistungen, die eine Endenergieeinsparung und Qualitätssteigerung für die Kunden bewirken. Der Autor untersucht, wie Energie- und Energiedienstleistungsunternehmen mit dieser Entwicklung Schritt halten können, wie sie ihr Steuerungsinstrumentarium verändern oder ergänzen müssen, wie sie die Chancen dieser Entwicklung richtig nutzen und mit den möglichen Unsicherheiten und Risiken adäquat umgehen können. Auf Grundlage einer Analyse der Steuerungspraxis und ihrer Probleme entwickelt er Lösungsansätze für das Energiedienstleistungsgeschäft, die sowohl von Energieversorgern als auch von "reinen" Energiedienstleistungsunternehmen angewendet werden können. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Controlling von Contracting-Projekten. Darüber hinaus wird das "Massengeschäft" mit stärker standardisierten Energiedienstleistungen betrachtet. Fokussiert auf ein "Modell-Energiedienstleistungsunternehmen" werden praxisorientierte Konzepte entwickelt und Beispiele durchgerechnet, um die erforderlichen neuen Schwerpunktsetzungen und neuen inhaltlichen Ausgestaltungen des Controllings zu veranschaulichen. Ergänzt wird die Untersuchung durch eine umfassende Darstellung der Kostenrechnungs- und Controllingpraxis der deutschen Energiewirtschaft seit dem Beginn des Liberalisierungsprozesses.
Die gesellschaftlichen Rahmenbedingungen für eine ökologische Wende der EU-Regionalpolitik sind scheinbar ungünstig. Dem Vorsorgeprinzip der Umweltpolitik liegt die Annahme zugrunde, dass man auf bestimmte Tatsachen reagieren muss, weil sonst Schäden entstehen. Nach dem Soziologen Niklas Luhmann entspricht dies jedoch einer allzu einfachen Alltagsvorstellung. Der Ökonom Hans-Jochen Luhmann diagnostiziert hinsichtlich der Wahrnehmung von ökologisch relevanten Informationen eine regelrechte "Blindheit der Gesellschaft". Blockaden bei der Umsetzung von Umweltpolitik scheinen diese Befunde zu bestätigen. Der Planungswissenschaftler Arthur Benz meint in diesem Kontext, dass man bei der Durchsetzung von Planungskontrolle eben nicht mit dem freiwilligen Lernen der Akteure rechnen dürfe. Wie lässt sich unter diesen Bedingungen eine ökologische Wende der Europäischen Regionalpolitik umsetzen? Ist der Planungspessimismus, der sich in Deutschland nach einem Planungsoptimismus der 1970er Jahre durchgesetzt hat, gerechtfertigt? Welchen Wert können zielorientierte Instrumente wie etwa Indikatoren für die Umweltplanung in der Regionalpolitik noch haben? Vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Differenzierung beleuchtet der Umweltwissenschaftler Philipp Schepelmann die Probleme, die bei der Anwendung von Umweltindikatoren in der regionalen Wirtschaftsförderung auftauchen. Für seine empirische Untersuchung im Ziel-2 Gebiet der EU-Strukturfonds in Nordrhein-Westfalen entwickelt er in Anlehnung an die soziologische Systemtheorie das Konzept der Resonanz. Resonanz bezeichnet die aktive Reaktion von sozialen Systemen auf Umweltprobleme als Voraussetzung für eine zielorientierte Umweltpolitik. Die Resonanz von Policy-Netzwerken gegenüber Umweltindikatoren kann nachgewiesen und verglichen werden. Am Beispiel der umweltpolitischen Indikatoren des Lissabon-Prozesses der Europäischen Union wird die regionale Resonanz von Indikatoren in verschiedenen Policy-Netzwerken untersucht. Das Ergebnis der Resonanzanalyse ist aus planerischer Sicht überraschend positiv: Es gibt nicht nur Blindheit und Untätigkeit gegenüber ökologischen Herausforderungen; differenzierte Policy-Netzwerke leiten in NRW erfolgreich eine ökologische Wende der EU-Regionalpolitik ein.
Die Arbeit befasst sich mit der Frage, wie das Leitbild einer Nachhaltigen Entwicklung in die Kommunalverwaltungen integriert werden kann. Nach einer Erläuterung des Nachhaltigkeitskonzepts, gefolgt von einer strukturationstheoretischen Analyse der kommunalen Verwaltung, ergibt die Untersuchung der strukturellen und prozessualen Rahmenbedingungen, dass die für Nachhaltigkeitsprojekte so wichtige querschnittsorientierte Zusammenarbeit nur sehr erschwert möglich ist. Das Kernhindernis liegt in der fachlich abgetrennten Organisationsstruktur. Die bisherige Verwaltungsmodernisierung hat hier wenig Verbesserung gebracht, standen doch gleichermaßen betriebswirtschaftliche wie binnenorientierte Instrumente im Vordergrund. Notwendig ist, dass sich Verwaltungen stärker strategisch ausrichten, um die Qualität des Outputs auch im Sinne der Nachhaltigkeitsidee zu verbessern. Hierzu werden einige Ansätze wie Strategisches Management, Projektgruppenarbeit, Mitarbeitermotivation, Aus- und Fortbildung u.a.) vorgestellt. Gestützt werden die Thesen durch einen Empirieteil. Es wurden Leitfaden gestützte Interviews, eine Fragebogenaktion und zwei Expertenworkshops durchgeführt.
Warum sollten Strom- und Gasunternehmen ihre Kundinnen und Kunden beim Energiesparen durch effizientere Technik unterstützen? Warum sind die Anreize des Marktes zu schwach, und wie sollte daher die Politik förderliche Rahmenbedingungen für die Energiewirtschaft schaffen? Dem geht dieses Buch mit einer Analyse sinnvoller Politikpakete und wirtschaftlicher Effekte sowie mit einem Vergleich der politischen Rahmenbedingungen in Belgien, Dänemark, Großbritannien und den Niederlanden auf den Grund. Die Untersuchung zeigt, dass mit gut gestalteter Politik jährlich bis zu 1,5 Prozent Energie zusätzlich und wirtschaftlich eingespart werden kann. Der Vergleich liefert 44 Schlussfolgerungen zu Erfolgsfaktoren und die Grundlage zu Empfehlungen für die Politik in Deutschland.
Iran ist einer der größten Ölexporteure der Welt, sieht sich aber trotzdem mit zahlreichen Energieproblemen konfrontiert (z. B. stark steigender und subventionierter Energieverbrauch). Gemein mit anderen OPEC-Staaten hat Iran außerdem das so genannte Dutch Disease. Für Iran wurden Langzeit-Energieszenarien berechnet, die den Einsatz von Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in unterschiedlich hohen Graden abbilden. Es wird gezeigt, dass in Iran unter Beibehaltung des bisherigen energieintensiven Entwicklungspfads binnen weniger Jahrzehnte mehr Erdöl und Erdgas verbraucht werden, als heimisch produziert werden kann. Nur unter Annahme hoher Effizienzsteigerungen wird es möglich sein, dass Iran auch noch im Jahr 2050 Erdöl und Erdgas exportiert. Unter Annahme von Preiskurven wird deutlich, dass Energieeffizienz für den iranischen Staat sehr hohe (ökonomische) Gewinne ermöglicht. Die Nutzung erneuerbarer Energien in Iran ermöglicht ebenfalls hohe ökonomische Gewinne: Durch deren heimischen Einsatz kann Erdgas eingespart und exportiert werden. Außerdem tragen sie zu einer Diversifizierung des heimischen Energiemix sowie des Exportportfolios bei. Kernenergie ist dagegen für die Herstellung iranischer Versorgungssicherheit nicht notwendig. Der großmaßstäbliche Einsatz erneuerbarer Energien als Exportgut könnte innerhalb der OPEC einen Prozess der Disaggregation gemeinsamer Interessen einleiten. Dennoch sprechen zahlreiche Gründe dafür, dass die OPEC eine weitreichende Strategie für erneuerbare Energien und Energieeffizienz entwickelt, die langfristig ihren eigenen Interessen dient und sie zu einem Klimaschutz-Vorreiter machen kann.
Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, aufzuzeigen, inwieweit die Einbindung von Stromspeichern und Lastmanagement in die Kraftwerkseinsatzplanung die Spitzenlaststrompreise eines Systems mit hohem Anteil erneuerbarer Energien beeinflusst. Mithilfe des auf MATLAB/SIMULINK® basierenden Energiesystemmodells EmSAr erfolgt eine nach ökonomischen Gesichtpunkten ausgerichtete Einsatzoptimierung fossiler Regelkraftwerke, Speichertechnologien sowie der Option Lastmanagement. Es handelt sich dabei um ein lineares Optimierungsmodell, welches als Punktmodell den Elektrizitätsbedarf der Bundesrepublik Deutschland im Jahre 2020 bei hohem Anteil erneuerbarer Energien deckt. Die Einsatzplanung konzentriert sich dabei auf den starke Fluktuationen aufweisenden Spitzenlastbereich. Aus den Ergebnissen der Einsatzplanung leiten sich die Spitzenlaststrompreise des Systems ab. Ergänzt wird das Modell durch ein separates Simulationsmodell, welches das Ladeverhalten der Speichersysteme abbildet.
Kraft-Wärme-Kopplung wird als eine der tragenden Säulen eines zukünftigen und nachhaltigen Energiesystems angesehen. Die Brennstoffzellentechnologie verspricht hierfür eine wesentliche Erweiterung des Anwendungsspektrums in der Wärmeversorgung von Wohngebäuden. Damit wäre der Kraft-Wärme-Kopplung ein zusätzlicher Markt erschlossen, der heute für ca. 25 % der Endenergienachfrage in Deutschland steht. Gleichzeitig hätte der flächendeckende Einsatz dezentraler Brennstoffzellensysteme in Wohngebäuden große Auswirkungen auf das Energieinfrastruktursystem, den Primärenergiebedarf und den Energieträgermix sowie die Treibhausgasemissionen in Deutschland.
Zielsetzung der Arbeit ist es, diese Effekte sichtbar zu machen und im Rahmen von Energienachfrage- und -erzeugungsszenarien bis zum Jahr 2050 zu quantifizieren. Es werden zwei Szenarien entworfen, Referenz und Ökologisches Engagement, worin der Einsatz und Betrieb von Brennstoffzellenanlagen im Wohngebäudebestand der Zukunft bottom-up simuliert wird. Dazu wird ein Modell des Wohngebäudebestands mit 213 unterschiedlichen Referenzgebäuden sowie detaillierte Simulationsmodelle des Anlageneinsatzes erstellt. Deren Ziel ist es darüber hinaus, ökonomisch und ökologisch optimale Anlagenauslegungen und Fahrweisen von Brennstoffzellen in Wohngebäuden zu ermitteln.
Es zeigt sich, dass bei den angenommenen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen ökonomisch optimale Anlagengrößen in typischen Ein- und Zweifamilienhäusern bei wenigen hundert Watt elektrischer Leistung liegen, heute diskutierte Anlagengrößen von 2 bis 4,7 kW el lassen sich nur in Mehrfamilienhäusern wirtschaftlich darstellen. Der Wegfall des KWK- Bonus' verschlechtert die Wirtschaftlichkeit insbesondere größerer und im Contracting betriebener Anlagen erheblich.
Wie regiert man in einer globalisierten Welt? Mit Bezug auf den Wassersektor untersucht die Studie die beim Weltgipfel für Nachhaltige Entwicklung in Johannesburg 2002 ins Leben gerufene neue Governance-Form der Typ 2-Partnerschaften. Diese Multi-Stakeholder-Partnerschaften sollen die zwischenstaatlichen Abkommen (Typ 1) von Rio und Johannesburg umsetzen helfen, indem sie nichtstaatliche Akteure aus dem Privatsektor und der Zivilgesellschaft einbeziehen. Am exemplarischen, hoch relevanten Anwendungsfall der EU-Wasserinitiative werden im dem Band Fragen ihrer Effektivität und Legitimität untersucht und Chancen und Grenzen der Typ 2-Partnerschaften für Global Governance aufgezeigt.