Leseprobe

Alois Schaffarczyk
Einführung in die Windenergietechnik
Mit zahlreichen Beispielen und Übungen
2012 496 S. m. 332 Abb. u. 27 Tab. 24 cm, Kartoniert/Broschiert
Hanser Fachbuchverlag

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Die Windenergie ist schon heute die wichtigste erneuerbare Energiequelle in der Stromerzeugung, und in Zukunft wird ihre Bedeutung noch wachsen. Dieses Lehrbuch stellt die Windenergie im Gesamtzusammenhang von der Ressource Wind bis hin zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit dar. Zunächst werden Themen wie Windressourcen, Standortbewertung und Ökologie, Aerodynamik und Blattentwurf, Rotorblätter und Triebstrangkonzepte sowie Turm und Gründung behandelt. Dann wendet sich das Buch Themen wie Generatoren und Umrichtern, Regelung und Betriebsführung, Netzintegration und Offshore-Windenergie zu. Projektierung, Planung, Betrieb und Service von Anlagen werden ausführlich dargestellt.

Jürgen Ruth, Rainer Gumpp
Screenhaus.solar - Ein Kino im Solarkleid / EnergyTerminal.solar - Ein modernes Lagerfeuer
Schriftenreihe Konstruktion und Gestalt
2010 92 S. m. zahlr. Farb- u. SW-Abb. 27 cm, Kartoniert/Broschiert
Bauhaus-Universität Weimar

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An der Bauhaus-Universität Weimar entstanden Anfang Juli 2009 das "Screenhaus.solar", ein mit modernster Solartechnik betriebenes Kino, und das "EnergyTerminal.solar", eine autarke Station für abgelegene Gebiete zur Versorgung mit Licht und Energie. Beide Projekte demonstrieren, wie sich Architektur und Bauingenieurwesen dem Thema erneuerbare Energien stellen und weltweit funktionierende sowie Ressourcen schonende Lösungen anbieten können. Ein internationales Studententeam hat die innovativen Tragwerke unter der Leitung von Prof. Rainer Gumpp und Prof. Jürgen Ruth innerhalb eines Semesters entwickelt und gebaut. Die Konstruktionen sind leicht an landestypische Baumaterialien anzupassen und dadurch weltweit einsetzbar. Der Aufbau aus einfachen linearen Elementen erlaubt es auch Nichtfachleuten, in kurzer Zeit die Tragkonstruktion wieder zu montieren. Dies ist vor allem für Gegenden mit vergleichsweise schwacher Infrastruktur oder auch für Katastrophengebiete von Interesse. Das Buch beschreibt Entwurf, Visualisierungen, Detaillierungen und Aufbau beider Projekte, die tagsüber das Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln und ihn entweder in das allgemeine Netz einspeisen oder für den späteren Betrieb direkt speichern können. Der erzielte Energieüberschuss kompensiert die Energieaufwendungen für Materialherstellung, Logistik und Aufbau.

Leseprobe

Simon Roberts, Nicol? Guariento
Gebäudeintegrierte Photovoltaik
Ein Handbuch
2009 178 S. m. 50 SW- u. 100 Farbabb. 27 cm, Gebunden
Birkhäuser Berlin

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Photovoltaik ist im Kontext von Energiekrise und Klimawandel eine der vielversprechendsten Technologien zur globalen Energiegewinnung. Photovoltaikmodule stehen inzwischen in einer solch großen Bandbreite zur Verfügung, dass nahezu alle üblichen flächigen Bauteile mit photovoltaischer Funktion versehen werden können. Neben der Energiegewinnung bieten die Module zahlreiche Synergieeffekte, indem sie zunehmend wie Verglasungsbauteile eingesetzt werden und weitere Funktionen wie Witterungs-, Sonnen- und Sichtschutz übernehmen. Für spezielle Anwendungen stehen Sondermodule wie z. B. Solardachziegel und Solarmembranen zur Verfügung. Das Buch erklärt die Technologie, zeigt die verfügbaren Produkte und vermittelt deren Einsatz am Gebäude mit Schwerpunkt auf großmaßstäblichen Bauten. Es liefert Architekten alles notwendige Know-how, um ein neues oder bestehendes Gebäude mit einer Photovoltaikanlage auszustatten - Planung und Ausführung verbindend. Nicht zuletzt ist es ein wertvolles Arbeitsinstrument um sich auf die Kommunikation mit den relevanten Herstellern und den Bauherren vorzubereiten.

Siegfried Heier
Windkraftanlagen
Studium
Systemauslegung, Integration und Regelung
5., überarb. u. aktualis. Aufl.
2009 X, 482 S. m. 334 Abb. u. 15 Tab. 24 cm, Gebunden
Vieweg+Teubner

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Die Windenergie hat bei der Elektrizitätserzeugung bereits in drei Bundesländern einen Beitrag von etwa 40% erreicht und die Wasserkraft weit übertroffen. Mit dieser großtechnischen Anwendung erlangt die Verträglichkeit der Windkraftanlagen mit der Natur und Umwelt sowie mit dem Elektrizitätsnetz zunehmend an Bedeutung. Das Buch beantwortet die Frage, wie Windkraftanlagen durch Reglung und Führung den Eigenschaften konventioneller Kraftwerke näher gebracht werden können. Dabei werden die Turbine, der Generator, die Regelung sowie die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten maßgeblich betrachtet. Dazu kommen die Integration der Anlagen in die Elektrizitätsnetze sowie zahlreiche Betriebsergebnisse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Die 5. Auflage ist um das Thema "Offshore" erweitert. Aus dem Inhalt: Windenergieanlagen, - System zur Windenergiewandlung, - mechanisch-elektrische Energiewandlung durch Generatoren, - elektrische Energieübergabe an Versorgungsnetze, - Regelung und Führung von Windkraftanlagen, - Nutzung der Windenergie.

Leseprobe

Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann, Hermann Hofbauer
Energie aus Biomasse
Grundlagen, Techniken und Verfahren
2., neubearb. u. erw. Aufl.
2009 korr. Nachdr. 2009. XXXI, 1030 S. m. zahlr. Abb. 24 cm, Gebunden
Springer, Berlin

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Das Standardwerk beschreibt umfassend und detailliert die biologischen, physikalischen, chemischen und technischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Es werden die Möglichkeiten der Bereitstellung von Nutz- bzw. Endenergie aus organischen Stoffen sachlich und mit Hilfe aussagekräftiger Abbildung dargestellt. Konkret wird auf die unterschiedlichen Biomasseressourcen und ihre Verfügbarmachung sowie auf deren thermo-chemische, physikalisch-chemische sowie bio-chemische Umwandlung in Sekundärenergieträger bzw. in End- oder Nutzenergie eingegangen. Die 2.Auflage wurde vollständig überarbeitet und teilweise neu strukturiert. Hinzugekommen sind u.a. folgende Themen: Die Bereitstellung flüssiger und gasförmiger Biokraftstoffe über die thermo-chemische Biomasseumwandlung, die Torrefizierung fester Biomassen, die Optionen zur Hydrierung von Pflanzenölen und die Technik der Einspeisung von Biogas in Erdgasnetze.

Bernhard Weller, Jasmin Fischer, Hubertus Wabnitz
Integration von CIS-Photovoltaik in Wärmedämm-Verbundsysteme (PV-WDVS). Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau F 2839
2013, 73 S., 48 Abb.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Das Forschungsprojekt beinhaltet die Erprobung einer innovativen Wärmedämm-Verbundsystem-Fassade, in die flexible, dünnschichtige Photovoltaik-Module integriert werden. Ziel ist es, eine multifunktionale "energieaktive" Fassade mit PV-Modulen als integralen Bestandteil des Bauteils zu verwirklichen. Hierbei werden neuartige, flexible und dünnschichtige PV-Module im Klebeverfahren auf das WDV-System aufgebracht. Mit der Entwicklung einer PV-WDVS-Fassade wird somit erstmals ein Bauteil die Funktion einer wärme dämmenden, vollfunktionstüchtigen Außenwandbekleidung mit der Nutzung regenerativer Energien vereinigen. Die Konstruktion der PV-WDVS-Fassade sieht ferner eine einfache und handwerksgerechte Verarbeitung der Systemkomponenten vor. Dies kommt einer im Vergleich zu konventionellen Systemen verbesserten Wirtschaftlichkeit zugute, die eine breite Anwendung z. B. im Rahmen der Gebäudesanierungsprogramme zur CO2-Reduzierung ermöglichen wird.

Frank Otto, Joachim Otte, Armin Raatz
Untersuchung der Marktchancen, Hemmnisse und Systemoptionen für Strom erzeugende Heizungen vor dem Hintergrund neuer nationaler und internationaler technischer Entwicklungen im Bereich der Kleinst-BHKW im Hinblick auf zukünftig anstehende Neu- und Umstrukturierungen der deutschen Stromversorgung. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau F 2724
2009, 183 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Die gleichzeitige Strom- und Wärmeerzeugung mit Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zählt zu den effizienten Technologien rationeller Energienutzung. Strom erzeugende Heizungen (SEH-Systeme) bieten die Möglichkeit, ohne einen Ausbau der Fernwärmesysteme dieses Potenzial zu nutzen. Die ersten Geräte sind mittlerweile am Markt verfügbar. Die im Rahmen des Forschungsprojektes durchgeführte Marktrecherche ergab, dass sich weitere Systeme in aussichtsreichen Feldtests befinden und kurz vor der Markteinführung stehen. Allerdings wurde auch deutlich, dass sich der Einsatz von SEH-Systemen nur dann wirtschaftlich darstellen lässt, wenn die Randbedingungen stimmen. In Gebäuden mit einer hohen Energieeffizienz und dementsprechend geringem Jahreswärmebedarf ergeben sich bei den untersuchten Systemen in der Regel zu geringe Volllaststunden, um bei der Höhe der derzeitigen Marktpreise bzw. Investitionskosten eine wirtschaftliche Stromproduktion zu ermöglichen. Bei Gebäuden und Liegenschaften mit einem höheren Jahresheizwärmebedarf lassen sich die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen mit den verfügbaren Strom erzeugenden Heizungen generell besser erreichen, weil höhere Betriebslaufzeiten erreicht werden.

Bernhard Weller, Susanne Rexroth
Adaption und Weiterentwicklung der Photovoltaik-Dünnschichttechnologie für Kompositpaneele mit teils farbigem Glas für den Einsatz in vorgehängten hinterlüfteten Fassaden
Forschungsinitiative Zukunft Bau F 2711
2009, 145 S., 50 Abb., 12 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

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In der Architektur trifft das additive Anbringen von Photovoltaikelementen auf oder an Gebäuden bisher auf verhaltene Akzeptanz. Das Forschungsprojekt befasst sich mit der Adaption und Weiterentwicklung der Photovoltaik (PV) -Dünnschichttechnologie für Kompositpaneele in vorgehängten hinterlüfteten Fassaden, die ästhetisch überzeugen und sich ohne Mehraufwand in Planung und Bauablauf einfügen. Die neuen PV-Module, appliziert auf Standard-Fassadenelemente, sind teils mit farbigem Deckglas ausgerüstet. Ein interdisziplinäres Team aus Wissenschaft, Industrie und Praxis erarbeitete die Voraussetzungen, um die in einem EU-Projekt entwickelten Solarmodule mit einem breiten Spektrum an Oberflächen und Farben in ein kommerzielles Fassadensystem zu integrieren. Die Arbeit umfasst architektonische, baurechtliche und bauverfahrenstechnische, physikalische und elektrotechnische Anforderungen sowie Wirtschaftlichkeitsanalysen für die neue Anwendung.

Klaus-Dieter Clausnitzer, Nadine Hoffmann
Allgemeinstrom in Wohngebäuden
Dämpfung der Wohn-Nebenkosten durch Innovationen zur Reduktion des Allgemeinstromverbrauchs
Bau- und Wohnforschung F 2535
2009, 103 S., 26 Abb., 22 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Das Ziel des Vorhabens bestand darin, wissenschaftlich gesicherte Informationen zu technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten der Senkung der Miet-Nebenkosten im Bereich des Allgemeinstromverbrauchs zu liefern - sowohl für den Gebäudebestand wie für den Neubau. Folgende Fragen wurden für den Mehrfamilienhausbereich untersucht: 1. Was sind typische Allgemeinstromverbrauchs- und Kostenkennwerte (z.B. kWh/qm; kWh/Wohnung, Euro/qm)? 2. Welche Geräte, Anlagen und Anwendungen verursachen den Allgemeinstromverbrauch? 3. Welches technische und wirtschaftliche Potential besteht zur Verbrauchsminimierung? 4. Welche Optionen haben der Gesetzgeber und fördernde Institutionen?

A. Wobben
Demonstrationsverfahren zum Nachweis der Praktikabilitaet neuartiger technischer Konzepte auf dem Gebiet der Windkrafttechnologie bezueglich Wartungsbedarf, Reparaturaufwand und Wirtschaftlichkeit. Abschlussbericht
1987, 35 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

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Mit Hilfe des Demo-Programms wurden zwei Windenergiekonverter vom Typ Enercon 15 mit einer Nennleistung von 55 kW an zwei ganz verschiedenen Standorten installiert. Die Anlage Mellies nahe der Stadt Norden hat in den ersten 6 Monaten 48.000 kWh erzeugt. Da aber noch windreiche Monate vor uns liegen, wird die berechnete Arbeit von 100.000 kWh jaehrlich sicherlich erreicht werden koennen. Die Anlage Wuerz in Mademuehlen (Westerwald) hat das gute Schwachwindverhalten der Anlage untermauert. Das Ziel, Erfahrungen hinsichtlich des Wartungsbedarfs, Reparaturaufwands und der Wirtschaftlichkeit zu sammeln, kann erst nach laengerer Betriebszeit erreicht werden. Aber bereits jetzt liegen positive Tendenzen dieser Parameter vor. Mit den zwei Anlagen konnte das Interesse und die Akzeptanz der Oeffentlichkeit geweckt bzw. verbessert werden. (-z-)