04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik
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Item Open Access Entwicklung und Anwendung eines Integrated Assessment Modellinstrumentariums für die Analyse nachhaltiger Entwicklungen der Energieversorgung in Deutschland : Schlussbericht(2004) Fahl, Ulrich; Bickel, Peter; Blesl, Markus; Droste-Franke, Bert; Ellersdorfer, Ingo; Rehrl, Tobias; Remme, Uwe; Rout, Ullash Kumar; Voß, AlfredZiel des Forschungsvorhabens ist es, ein Integrated Assessment Modellinstrumentarium zu entwickeln und für die Analyse nachhaltiger Entwicklungen der Energieversorgung in Deutschland im globalen und europäischen Kontext anzuwenden. Das Modellinstrumentarium setzt sich aus vier Bausteinen zusammen. Zur Beurteilung der ressourcenbezogenen Effekte der globalen wie regionalen Nachfrage nach Primärenergieträgern ist das neu entwickelte Ressourcenmodell LOPEX an das Allgemeine Gleichgewichtsmodell NEWAGE-World gekoppelt worden. Auf der Basis der mit NEWAGE ermittelten weltweiten regionalisierten Nachfragen nach Energieträgern werden mit LOPEX Produktions- und Abbaupfade sowie Preispfade für die Energieträger Erdöl, Erdgas und Steinkohle abgeschätzt. Zum anderen wird durch die Anbindung des Umwelt Wirkungsmodells EcoSense an das europäische Energiesystemmodell TIMES-ES, das Deutschland und seine Nachbarstaaten hinsichtlich der gesamten Energieflüsse von den Energiedienstleistungen bis zur Primärenergiebereitstellung und die dabei entstehenden Emissionen erfasst, eine effiziente und zuverlässige Bewertung von Emissionsminderungsstrategien unter Berücksichtigung externer Effekte und Nachhaltigkeitsindikatoren auf europäischer Ebene ermöglicht.Item Open Access Perspektiven der Energieversorgung. Materialienband 2, Szenarien des Energiebedarfs und der Energieversorgung für Baden-Württemberg(1987) Voß, AlfredDie Landesregierung von Baden-Württemberg hat im Sommer 1986 ein Gutachten mit dem Ziel in Auftrag gegeben, die technisch möglichen Wege einer langfristig gesicherten Energieversorgung Baden-Württembergs umfassend zu analysieren und hinsichtlich ihrer ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Auswirkungen zu bewerten und insbesondere zu untersuchen, ob und in welchem Umfang und in welchen Schritten auf den Einsatz der Kernenergie verzichtet werden kann und welche Konsequenzen damit verbunden wären. Das Gutachten soll, aufbauend auf den gegenwärtigen Stand des Wissens, die notwendigen Grundlagen für die energiepolitischen Abwägungsprozesse zwischen Nutzen und Risiken verschiedener technisch möglicher Ausgestaltungen der zukünftigen Energieversorgung Baden-Württembergs bereitstellen. Hiermit werden die Ergebnisse der mehr als einjährigen intensiven Forschungsarbeiten vorgelegt.Item Open Access Bestandsanalyse der Kraft-Wärme-Kopplung in der Bundesrepublik Deutschland : Endbericht ; Gutachten im Auftrag des Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie(2001) Blesl, Markus; Fahl, Ulrich; Voß, AlfredMit der Verabschiedung des Energiewirtschaftsgesetzes und der Liberalisierung des Strommarktes haben sich die Wettbewerbsbedingungen für die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) grundlegend geändert. Gleichzeitig wird in Deutschland eine weitere Reduktion der energiebedingten CO2-Emissionen angestrebt. In diesem Zusammenhang wird von einem weiteren Ausbau der KWK ein wesentlicher Zielerreichungsbeitrag erwartet. Als mögliches Förderinstrument zum KWK-Ausbau wird insbesondere ein Quoten-(handels-)modell für Strom aus KWK-Anlagen diskutiert. Damit wird es notwendig, Zertifizierungskritierien festzulegen, die die Einbeziehung der unterschiedlichen KWK-Techniken regeln, sowohl im Anlagenbestand als auch beim Neubau. Im Zusammenhang mit der angestrebten CO2-Minderung sind somit für den KWK-Anlagenbestand, der alleine im Rahmen des Gutachtens betrachtet wird, insbesondere dessen Einordnung hinsichtlich der damit verbundenen Energieeinsparung und CO2-Minderung sowie hinsichtlich der Wettbewerbsfähigkeit im liberalisierten Strommarkt von Interesse. Diese drei Themenblöcke stehen damit auch im Zentrum des vorliegenden Gutachtens. Auf der Basis der IER-Kraftwerks-Bestands-Datenbank (Abschnitt 2) und den darin erfassten Typen von KWK-Anlagen (Abschnitt 3) wird für die Situation im Jahr 1999 die KWK-Stromerzeugung ermittelt (Abschnitt 4). Darauf aufbauend erfolgt eine Auswertung des Betriebs des KWK-Anlagenbestandes im Jahr 1999 hinsichtlich Energieeffizienz (Abschnitt 5), den damit verbundenen CO2-Emissionseinsparungen (Abschnitt 6) und der Wettbewerbsfähigkeit der bestehenden KWK-Anlagen im liberalisierten Strommarkt (Abschnitt 7).Item Open Access Energieverbrauchsprognose für Bayern : CO2-Vermeidungskosten; Ergänzung des Gutachtens; erstellt im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Technologie(2001) Blesl, Markus; Fahl, Ulrich; Voß, AlfredAufbauend auf den Ministerratsbeschluß vom 14. Juli 1998, wonach der Standortsicherungsplan für Wärmekraftwerke anläßlich der anstehenden Fortschreibung des Landesentwicklungsprogramms Bayern (LEP) überarbeitet und dem Landtag zur Zustimmung vorgelegt werden sollte, hatte das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie an das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart die Erstellung eines Gutachtens „Energieverbrauchsprognose für Bayern“ in Auftrag gegeben. Das Gutachten wurde im Mai 2000 fertiggestellt. In dem Basisszenario des Gutachtens ergibt sich, dass die energiebedingten CO2-Emissionen in Bayern im Jahr 2005 mit 84,4 Mio. t wieder nahezu das selbe Emissionsniveau wie im Jahr 1990 (84,5 Mio. t) erreichen. Danach ergibt sich dann im Basisszenario eine Verminderung der energiebedingten CO2-Emissionen um ca. 1,7 % gegenüber 1990 bis zum Jahr 2010 auf dann 83,0 Mio. t. Zwischenzeitlich wurde das Klimaschutzkonzept der bayerischen Staatsregierung vorgestellt, in dem das bayerische Klimaschutzziel wie folgt formuliert ist: Es wird eine Verminderung der Gesamt-CO2-Emissionen in Bayern von derzeit (1997) rund 90 Mio. t bis zum Jahr 2010 auf einen Wert von 80 Mio. t pro Jahr angestrebt. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie die Deckungslücke in Höhe von rund 3 Mio. t CO2 geschlossen werden kann, die sich aus einem Vergleich des bayerischen Klimaschutzziels mit dem Ergebnis des Basisszenarios der Energieverbrauchsprognose für das Jahr 2010 ergibt. In diesem Zusammenhang nehmen in der energiepolitischen Diskussion Maßnahmen für eine verstärkte Nutzung der erneuerbaren Energiequellen eine breiten Raum ein. Unabhängig von dem letztendlich notwendigen Umfang der CO2-Minderung kommt bei der Formulierung von energiepolitischen Strategien und Konzepten zur Erreichung einer klimaverträglichen Energieversorgung der Differenzierung zwischen dem technisch Möglichen, dem wirtschaftlich Machbaren und dem ökologisch Effizienten eine besondere Bedeutung zu. Rein technisch gesehen stehen uns zumindest auf längere Sicht sehr weitgehende CO2-Minderungsmöglichkeiten zur Verfügung. Aber nicht alles was technisch machbar ist, ist auch wirtschaftlich darstellbar und schon gar nicht effizient im Sinne der Nutzung knapper verfügbaren Ressourcen zur Vermeidung von Klimaveränderungen. In Anbetracht der begrenzten Ressourcen bzw. Aufwendungen, die zur Minderung der CO2-Emissionen zur Verfügung stehen und um möglichst schnell wirksam werdende Minderungen zu erreichen, kommt Kosten-Nutzen-Überlegungen eine besondere Bedeutung zu, auch um die Volkswirtschaft angesichts der gewaltigen Umstrukturierungsaufgabe der Energieversorgung nicht unvertretbar zu belasten. Dieser Grundgedanke ist auch bei der Einordnung der Möglichkeiten und Grenzen der verstärkten Nutzung der erneuerbaren Energiequellen zur CO2-Minderung in Bayern zu befolgen. Vor diesem Hintergrund ist es Ziel des Ergänzungsgutachtens, die aus einer volkswirtschaftlichen Perspektive für den heutigen Stand der Technik ermittelten CO2-Vermeidungskosten einer verstärkten Nutzung erneuerbarer Energiequellen in Bayern denjenigen gegenüber zu stellen, die sich bei Maßnahmen beim baulichen Wärmeschutz bzw. bei der Heiztechnik ergeben. Damit werden grundlegende Informationen für eine Einordnung und Bewertung der betrachteten CO2-Minderungsmaßnahmen bereitgestellt.Item Open Access Die volkswirtschaftlichen Kosten eines Tempolimits : Versuch einer Quantifizierung(1985) Bieder, Ulrich; Friedrich, Rainer; Mattis, Marcus; Voß, AlfredFür eine rationale Umweltpolitik, die versucht, mit einem gegebenen gesamtwirtschaftlichen Aufwand den größten umweltentlastenden Effekt zu erzielen, ist neben einer gesicherten Kenntnis der Schadstoffminderung auch die Kenntnis des gesamtwirtschaftlichen Aufwandes und der sonstigen Nebeneffekte eines Tempolimits notwendig. Aussagen hierzu liegen bisher gar nicht oder nur in qualitativer Form vor. Mit der hier vorgelegten Untersuchung soll ein erster Versuch unternommen werden, aufbauend auf dem heutigen Stand des Wissens und den heute verfügbaren Daten die volkswirtschaftlichen Kosten sowie die Kosten-Effektivität eines Tempolimits so weit es geht quantitativ abzuschätzen. Damit soll ein Beitrag zur Versachlichung der öffentlichen Diskussion geleistet werden sowie zusätzliche Informationen für ein vernünftiges Abwägen des Für und Wider eines Tempolimits bereitgestellt werden.Item Open Access Abschätzung der Höchstlast und der zur Verfügung stehenden Kapazitäten der Stromversorgung in Baden-Württemberg bis zum Jahr 2010(1990) Fahl, Ulrich; Kaltschmitt, Martin; Voß, AlfredFür die Kraftwerksausbauplanung der Elektrizitätsversorungsuntemehmen bzw. der verschiedenen Genehmigungsbehörden in den Regionen spielt die Frage nach der Entwicklung der Höchstlast die entscheidende Rolle. Diese Frage gewinnt dabei eine noch stärkere Bedeutung, wenn man die in der jüngeren Vergangenheit beobachteten starken Stromverbrauchszuwachsraten betrachtet. Nach internationaler Vereinbarung wird vom Bundesministerium für Wirtschaft stündlich für den 3. Mittwoch eines jeden Monats die Last in der öffentlichen Elektrizitätsversorgung in der Bundesrepublik Deutschland und den Bundesländern statistisch erfaßt und die monatliche Höchstlast in den jährlichen Berichten des Bundeswirtschaftsministeriums zur Elektrizitätswirtschaft in der Bundesrepublik Deutschland ausgewiesen. Für die Aufstellung von Leistungsbilanzen, die Planung des Kraftwerksausbaus, die Ermittlung der erforderlichen Reserveleistung und weitere elektrizitätswirtschaftliche Überlegungen, also auch für die hier zu untersuchende Fragestellung, ist es aber notwendig, die tatsächliche Höchstlast zu kennen.Item Open Access Externe Kosten der Stromerzeugung. 2. korrigierte Ausgabe(1990) Friedrich, Rainer; Kallenbach, Ulrich; Thöne, Eberhard; Voß, Alfred; Rogner, Hans-Holger; Karl, Hans-DieterVor kurzem ist nun in einer Studie von O. Hohmeyer der Versuch unternommen worden, die externen Kosten ausgewählter Stromerzeugungsoptionen abzuschätzen. Bei näherer Betrachtung weist die Studie von Hohmeyer aber eine Reihe von methodischen Mängeln und Unzulänglichkeiten auf, die es zweifelhaft erscheinen lassen, ob die Ergebnisse die tatsächlichen externen Kosten der untersuchten Stromerzeugungstechnologien auch nur größenordnungsmäßig richtig widerspiegeln und damit als Grundlage für energiepolitische Überlegungen brauchbar sind. In der hiermit vorgelegten Untersuchung werden die Ergebnisse von Hohmeyer, die verwendeten methodischen Ansätze sowie die zugrundegelegten Daten und Prämissen kritisch analysiert und bewertet. Darauf aufbauend wird für die Bereiche der externen Kosten, die von Hohmeyer quantifiziert werden, eine eigene Abschätzung durchgeführt. Die eigenen Abschätzungen zeigen, daß die von Hohmeyer ermittelten externen Kosten zum Teil um mehr als eine Größenordnung zu hoch sind. Die von uns abgeschätzten externen Kosten in den Bereichen Umwelt (ohne Klimawirkungen ), Gesundheit, Aufwendungen für Forschung und Entwicklung, direkte und indirekte Subventionen und Ressourcenerschöpfung liegen bei der Stromerzeugung mittels Kohle, Kernenergie, Wind oder Sonne (Photovoltaik) bei maximal 7% der jeweiligen Stromerzeugungskosten. Eine Einbeziehung dieser externen Kosten hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Relationen der Stromerzeugungskosten dieser Anlagen.Item Open Access Kernheizwerke : technische Konzepte und Marktpotentiale ; BMFT Fördervorhaben AB 0158. Zusammenfassung des Gesamtprojekts(1990) Bernnat, Wolfgang; Kohler, Tobias; Voß, AlfredDie Ziele dieser Arbeit waren: * die bisher bekannten Heizreaktorkonzepte bezüglich der Auslegung, Sicherheitseigenschaften und Kosten zu analysieren und den Stand der Technik sowie die Anforderung aus sicherheitstechnischer und betrieblicher Sicht darzustellen, * schwerpunktmäßig Beurteilung wichtiger neuer Auslegungsprinzipien wie thermohydraulisches und reaktordynamisches Verhalten von Reaktoren mit zweiphasigem Leichtwasser-Naturumlauf und reaktorphysikalische Auslegungsfragen bei solchen Anlagen wie Moderatordichtekoeffizienten und Abbrandverhalten bei sehr langen Brennstoffzyklen. * Beurteilung des Kernverhaltens von Heizreaktoren bei hypothetischer Annahme des totalen Ausfalls der Wärmeabfuhr durch Kernschmelz-Simulationsrechnungen mit dem Programmsystem KESS-2, * systematischer Vergleich der Kernheizwerke mit fossilen Alternativsystemen und Abschätzung von technischen und wirtschaftlichen Potentialen in der Niedertemperaturwärmeversorgung der Bundesrepublik Deutschland sowie eine Untersuchung der Exportchancen, * Analyse der umweltbezogenen Aspekte bei Kernheizwerken im Vergleich zu den Alternativsystemen, * Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten von Kernheizwerken.Item Open Access Konzeption eines effizienten und marktkonformen Fördermodells für erneuerbare Energien : Gutachten im Auftrag des Wirtschaftsministeriums Baden-Württemberg(2000) Voß, Alfred; Dicke, Norbert (Bearbeiter) , Rath-Nagel, Stefan (Bearbeiter)Ausgehend von den immer deutlicher hervortretenden Defiziten und Unzulänglichkeiten des Stromeinspeisungsgesetzes als sachgerechtem und effizientem Förderansatz für erneuerbare Energie, ist es das Ziel des hiermit vorgelegten Gutachtens in der Diskussion befindliche alternative Fördermodelle einer kriteriengestützten Einordnung und Bewertung zu unterziehen, sowie ein Fördermodell zu entwickeln, das insbesondere den Anforderungen einer ökonomisch effizienten sowie marktkonformen Förderung erneuerbarer Energien gerecht wird.Item Open Access Perspektiven der Energieversorgung. Materialienband 1, Analyse des Energiebedarfs und der Energieversorgung in Baden-Württemberg(1987) Voß, AlfredDie Landesregierung von Baden-Württemberg hat im Sommer 1986 ein Gutachten mit dem Ziel in Auftrag gegeben, die technisch möglichen Wege einer langfristig gesicherten Energieversorgung Baden-Württembergs umfassend zu analysieren und hinsichtlich ihrer ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Auswirkungen zu bewerten und insbesondere zu untersuchen, ob und in welchem Umfang und in welchen Schritten auf den Einsatz der Kernenergie verzichtet werden kann und welche Konsequenzen damit verbunden wären. Das Gutachten soll, aufbauend auf dem gegenwärtigen Stand des Wissens, die notwendigen Grundlagen für die energiepolitischen Abwägungsprozesse zwischen Nutzen und Risiken verschiedener technisch möglicher Ausgestaltungen der zukünftigen Energieversorgung Baden-Württembergs bereitstellen. Hiermit werden die Ergebnisse der mehr als einjährigen intensiven Forschungsarbeiten vorgelegt.