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FORMELZEICHEN UND INDIZES N Nutzwärme Prod Produkt Rein Auf das Reingas bezogen Roh Auf das Rohgas bezogen Rücklauf Heizwärme im Rücklauf S Stromerzeugung V Vergasung V erl Verlust V HKW Biomassevergasungsanlage mit nachgeschaltetem BHKW, Vergasungsheizkraftwerk V orlauf Heizwärme im Vorlauf a Jahre aus austretender Strom ein eintretender Strom el elektrisch ex exergetisch fix Fix ges gesamt i,m,n Zählvariable j Jahr nach Bezugszeitpunkt max Maximalwert min Minimalwert th Wärmestrom u Umgebung var Variabel zu zugeführter Strom X
Kapitel 1 Einleitung Die durch Verbrennung fossiler Energieträger verursachte Erhöhung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre lässt zurzeit gravierende Auswirkungen auf das globale Klima befürchten. Um dieser möglichen Gefahr entgegenzuwirken, wurde 1997 im Kyoto-Protokoll von den ratifizierenden Staaten eine Reduktion der von ihnen verursachten CO2-Emissionen um mindestens 5 %, bezogen auf den Stand von 1990, beschlossen. In diesem Rahmen hat sich Deutschland verpflichtet, seine so definierten Treibhausgasemissionen um 21 % zu reduzieren. 37 % der gesamten in Deutschland emittierten CO2-Emissionen entstehen bei der Stromerzeugung durch Verbrennung fossiler Primärenergieträger (Stand 2004, [11]). Eine Möglichkeit, diese CO2-Emissionen zu senken, besteht in der Nutzung regenerativer Primärenergieträger anstelle der fossilen. Allerdings ist dies kostenintensiver als die Stromerzeugung in fossil befeuerten Kraftwerken. Um den Anteil der aus regenerativen Energien erzeugten elektrischen Energie bis 2010 auf mindestens 12,5 % zu erhöhen, wurde 2004 vom Bundestag das „Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“ (EEG) erlassen. Die in diesem Gesetz festgelegten Vergütungen bilden einen finanziellen Anreiz für die Stromerzeugung aus regenerativen Energien. Bei der Stromerzeugung aus regenerativen Energien stellt insbesondere die energetische Nutzung von Biomasse eine interessante dar, weil • die Biomasse von den regenerativen Energien das größte technisch nutzbare Energiepotenzial in Deutschland bereitstellt [29], • hierfür bereits heute (2005) erprobte Technologien zur Verfügung stehen, • Biomasse-Kraftwerke angepasst an den Stromverbrauch betrieben werden können, da die erzeugte Leistung nicht durch den Einfluss von Wind und Sonne fluktuiert und • im Vergleich zur Fotovoltaik oder Geothermie die Stromgestehungskosten geringer sind. Da das jährliche Aufkommen an energetisch nutzbarer Biomasse in Deutschland zurzeit noch begrenzt ist, bedarf es zur Substitution eines hohen Anteils der elektrischen Energie aus fossil befeuerten Kraftwerken effizienter mit Biomasse betriebener Kraftwerke. Bei den zurzeit in Deutschland errichteten und betriebenen Anlagen zur Stromerzeugung aus Biomasse handelt es sich fast ausnahmslos um Dampfkraftwerke, in denen die Biomasse verbrannt wird. Auch wenn die maximale Anlagenleistung von 20 MWel gemessen an Kohlekraftwerken relativ gering ist, werden durch die Realisierung relativ hoher Dampfparameter, einer Zwischenüberhitzung und einer mehrstufigen Speisewasservorwärmung elektrische Wirkungsgrade oberhalb 30% erreicht. Zur Verminderung des finanziellen Investitionsaufwandes 1
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ANHANG C. INVESTITIONSAUFWAND DER O
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Curriculum Vitae Persönliche Daten
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