Anlagen- und Energiewirtschaft

1 - Cover [Seite 1]
2 - Zum Inhalt/Zur Autorin [Seite 2]
3 - Titel [Seite 3]
4 - Einleitung [Seite 4]
5 - Inhaltsverzeichnis [Seite 7]
6 - 1. Anlagenlebenszyklus [Seite 11]
6.1 - 1.1 Industrielle Anlagenwirtschaft [Seite 11]
6.2 - 1.2 Übersicht über den Lebenszyklus von Produktionsanlagen [Seite 16]
6.2.1 - 1.2.1 Anlagenplanung [Seite 19]
6.2.2 - 1.2.2 Anlagenbeschaffung und -bereitstellung [Seite 25]
6.2.3 - 1.2.3 Anlagenbetrieb, -Optimierung und -instandhaltung [Seite 27]
6.2.4 - 1.2.4 Anlagenausmusterung [Seite 31]
6.3 - 1.3 Technischer Fortschritt [Seite 32]
6.4 - 1.4 Planungsebenen [Seite 34]
6.4.1 - 1.4.1 Entscheidungsmodelle [Seite 36]
6.4.2 - 1.4.2 Techno-ökonomische Optimierung [Seite 39]
6.5 - Zusammenfassung des Kapitels [Seite 40]
7 - 2. Werkstoffe [Seite 42]
7.1 - 2.1 Metallische Werkstoffe [Seite 43]
7.1.1 - 2.1.1 Eisenwerkstoffe [Seite 45]
7.1.2 - 2.1.2 Nichteisenmetalle [Seite 48]
7.1.3 - 2.1.3 Weitere Metalle [Seite 56]
7.2 - 2.2 Kunststoffe [Seite 58]
7.3 - 2.3 Keramische Werkstoffe [Seite 62]
7.4 - 2.4 Nachwachsende Rohstoffe [Seite 64]
7.5 - 2.5 Faserverbundwerkstoffe [Seite 69]
7.6 - 2.6 Weitere Werkstoffentwicklungen [Seite 71]
7.7 - 2.7 Materialauswahl [Seite 72]
8 - 3. Verfahrensentwicklung [Seite 78]
8.1 - 3.1 Einführung [Seite 78]
8.2 - 3.2 Produktionsstruktur der chemischen Industrie [Seite 80]
8.2.1 - 3.2.1 Chemiewirtschaft [Seite 82]
8.2.2 - 3.2.2 Erfolgsfaktoren in der chemischen Industrie [Seite 83]
8.3 - 3.3 Struktur chemischer Produktionsanlagen [Seite 85]
8.4 - 3.4 Grundzüge der technischen Chemie [Seite 87]
8.4.1 - 3.4.1 Thermodynamik [Seite 88]
8.4.2 - 3.4.2 Stoffdaten [Seite 90]
8.4.3 - 3.4.3 Kinetik [Seite 91]
8.4.4 - 3.4.4 Hydrodynamik [Seite 92]
8.5 - 3.5 Ausgewählte Operationen in der chemischen Verfahrenstechnik [Seite 92]
8.5.1 - 3.5.1 Mechanische Verfahren in Chemieanlagen [Seite 92]
8.5.2 - 3.5.2 Katalyse [Seite 94]
8.5.3 - 3.5.3 Chemische Reaktoren [Seite 95]
8.5.4 - 3.5.4 Produktaufarbeitung durch Trennprozesse [Seite 100]
8.5.5 - 3.5.5 Wärmeübertrager [Seite 101]
8.6 - 3.6 Vorgehen bei der Planung von verfahrenstechnischen Anlagen [Seite 102]
8.6.1 - 3.6.1 Fließbilder zur Darstellung von Produktionsprozessen [Seite 103]
8.6.2 - 3.6.2 Computerunterstützung bei der Anlagenoptimierung [Seite 106]
8.6.3 - 3.6.3 Prozessintegration [Seite 108]
8.6.4 - 3.6.4 Ökologisch effiziente Prozesse [Seite 109]
8.7 - 3.7 Ausgewählte Verfahren [Seite 112]
8.7.1 - 3.7.1 Ammoniak-Synthese [Seite 112]
8.7.2 - 3.7.2 Konversion des Erdöls in der Raffinerie [Seite 116]
9 - 4. Investitionsschätzung im Anlagenbau [Seite 124]
9.1 - 4.1 Genauigkeit und Zweck von Investitionsschätzungen [Seite 124]
9.2 - 4.2 Anlage- und Betriebskapital [Seite 125]
9.3 - 4.3 Umrechnung von Kostendaten [Seite 127]
9.3.1 - 4.3.1 Preisindizes [Seite 127]
9.3.2 - 4.3.2 Länderfaktoren [Seite 129]
9.4 - 4.4 Schnelle Investitionsschätzmethoden [Seite 129]
9.4.1 - 4.4.1 Größendegression [Seite 130]
9.4.2 - 4.4.2 Näherungsmethoden [Seite 131]
9.4.3 - 4.4.3 Zuschlagsfaktormethoden [Seite 133]
9.5 - 4.5 Kapazität einer Produktionsanlage [Seite 135]
9.6 - 4.6 Genauere Berechnung des Kapitalbedarfs von Apparaten und Maschinen [Seite 138]
10 - 5. Schätzung der Betriebskosten [Seite 141]
10.1 - 5.1 Grundlegende Informationen zur Kostenschätzung [Seite 141]
10.2 - 5.2 Material- und Energieflussbilanzierung [Seite 142]
10.2.1 - 5.2.1 Bilanzierungsprinzipien [Seite 143]
10.2.2 - 5.2.2 Besonderheiten von Chargenprozessen [Seite 145]
10.3 - 5.3 Kosten für Rohstoffe [Seite 146]
10.4 - 5.4 Energiekosten [Seite 147]
10.5 - 5.5 Weitere relevante Kostenarten [Seite 153]
10.6 - 5.6 Schätzung der jährlichen Kosten einer Anlage [Seite 158]
11 - 6. Grundlagen der Energiewirtschaft [Seite 161]
11.1 - 6.1 Der Energiebegriff - naturwissenschaftliche Grundlagen [Seite 161]
11.1.1 - 6.1.1 Physikalische Grundlagen [Seite 162]
11.1.2 - 6.1.2 Chemische Grundlagen [Seite 163]
11.1.3 - 6.1.3 Biologie [Seite 164]
11.1.4 - 6.1.4 Energieeinheiten in der wirtschaftlichen Praxis [Seite 164]
11.1.5 - 6.1.5 Energiequellen [Seite 165]
11.2 - 6.2 Energieumwandlung [Seite 168]
11.2.1 - 6.2.1 Technische Energiewandlung [Seite 169]
11.2.2 - 6.2.2 Energieeinsatz bei der Energiegewinnung [Seite 170]
11.2.3 - 6.2.3 Nutzenergie [Seite 172]
11.3 - 6.3 Energietransport und -speicherung [Seite 173]
11.3.1 - 6.3.1 Anforderungen an die Energiebereitstellung [Seite 175]
11.3.2 - 6.3.2 Übertragung von Elektrizität [Seite 176]
11.3.3 - 6.3.3 Speicherung von Strom [Seite 179]
11.3.4 - 6.3.4 Bereitstellung von Nutzwärme [Seite 182]
11.3.5 - 6.3.5 Transport von Wärme [Seite 183]
11.3.6 - 6.3.6 Speicherung von Wärme [Seite 184]
11.4 - 6.4 Besonderheiten der Energiewirtschaft [Seite 185]
11.4.1 - 6.4.1 Wirtschaftlichkeitsrechnungen in der Energiewirtschaft [Seite 187]
11.4.2 - 6.4.2 Einsatz von Kraftwerken in den verschiedenen Lastbereichen [Seite 191]
11.5 - 6.5 Gesetzliche Grundlagen [Seite 194]
11.5.1 - 6.5.1 Entwicklung des Energiewirtschaftsgesetzes EnWG [Seite 195]
11.5.2 - 6.5.2 Erneuerbare-Energien-Gesetz [Seite 196]
11.5.3 - 6.5.3 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz [Seite 196]
11.5.4 - 6.5.4 Emissionshandel: Kyoto-Protokoll [Seite 197]
11.6 - 6.6 Statistische Datenquellen [Seite 198]
11.7 - 6.7 Energiesystemanalyse [Seite 202]
11.7.1 - 6.7.1 Bottom-up-Modellierung [Seite 203]
11.7.2 - 6.7.2 Nachfragemodellierung [Seite 206]
11.7.3 - 6.7.3 Energiesystemmodelle zur Entscheidungsunterstützung [Seite 207]
12 - 7. Techniken zur Stromerzeugung [Seite 212]
12.1 - 7.1 Überblick über die Stromerzeugungskapazitäten [Seite 213]
12.2 - 7.2 Thermische Kraftwerke [Seite 213]
12.2.1 - 7.2.1 Fossile Brennstoffe [Seite 216]
12.2.2 - 7.2.2 Standortplanung [Seite 218]
12.2.3 - 7.2.3 Kohlekraftwerke [Seite 223]
12.2.4 - 7.2.4 Gaskraftwerke [Seite 224]
12.2.5 - 7.2.5 Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung [Seite 226]
12.2.6 - 7.2.6 Kernkraftwerke [Seite 227]
12.3 - 7.3 Erneuerbare Energien [Seite 231]
12.3.1 - 7.3.1 Wasserkraft [Seite 233]
12.3.2 - 7.3.2 Windkraftanlagen [Seite 236]
12.3.3 - 7.3.3 Biomasse zur Stromerzeugung [Seite 238]
12.3.4 - 7.3.4 Nutzung der Sonneneinstrahlung [Seite 242]
12.3.5 - 7.3.5 Geothermische Stromerzeugung [Seite 249]
12.3.6 - 7.3.6 Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien [Seite 250]
12.4 - 7.4 Aktuelle Trends in der Stromerzeugung [Seite 253]
12.4.1 - 7.4.1 Dezentralisierung [Seite 253]
12.4.2 - 7.4.2 Prozessintegration [Seite 254]
12.4.3 - 7.4.3 Brennstoffzellen [Seite 254]
12.4.4 - 7.4.4 Supraleitende magnetische Energiespeicher [Seite 255]
12.4.5 - 7.4.5 Elektromobilität [Seite 255]
12.4.6 - 7.4.6 Wasserstoff [Seite 256]
12.4.7 - 7.4.7 Kernfusion [Seite 256]
13 - 8. Kennzahlen zur Bewertung von Produktionsverfahren [Seite 261]
13.1 - 8.1 Betriebswirtschaftliche Kennzahlen [Seite 262]
13.1.1 - 8.1.1 Kuppelprodukte [Seite 267]
13.1.2 - 8.1.2 Abgrenzungsproblerne bei der Zuordnung von Emissionsminderungskosten [Seite 268]
13.2 - 8.2 Technische Kennzahlen [Seite 270]
13.3 - 8.3 Produktionskennzahlen [Seite 273]
13.4 - 8.4 Ökologische Kennzahlen [Seite 276]
13.5 - 8.5 Kennzahlensysteme [Seite 284]
13.6 - 8.6 Unsicherheiten in der Kennzahlenermittlung [Seite 288]
14 - 9. Technikbewertung und Risikomanagement [Seite 291]
14.1 - 9.1 Ansätze zur Technikbewertung [Seite 291]
14.1.1 - 9.1.1 Technikfolgenabschätzung [Seite 291]
14.1.2 - 9.1.2 Technologiefrüherkennung [Seite 294]
14.1.3 - 9.1.3 Technikbewertung [Seite 295]
14.1.4 - 9.1.4 Fazit für die Anlagen- und Energiewirtschaft [Seite 296]
14.2 - 9.2 Das Prinzip der Nachhaltigkeil [Seite 296]
14.2.1 - 9.2.1 Monetarisierung von Umweltschäden [Seite 297]
14.2.2 - 9.2.2 Stoffstrommanagement und Cleaner Production [Seite 298]
14.2.3 - 9.2.3 Primäre und sekundäre Emissionsminderungsmaßnahmen [Seite 299]
14.2.4 - 9.2.4 Soziale Aspekte [Seite 301]
14.2.5 - 9.2.5 Fazit für die Anlagen- und Energiewirtschaft [Seite 303]
14.3 - 9.3 Betriebliches Risikomanagement [Seite 304]
14.3.1 - 9.3.1 Risiken [Seite 305]
14.3.2 - 9.3.2 Ziele und Aufgaben des Risikomanagements [Seite 312]
14.4 - 9.4 Naturkatastrophen, Infrastrukturausfälle und Supply Chain Unterbrechungen [Seite 318]
14.4.1 - 9.4.1 Infrastrukturausfälle [Seite 321]
14.4.2 - 9.4.2 Notfallmanagement [Seite 323]
14.4.3 - 9.4.3 Relevanz für die industrielle Produktion [Seite 326]
14.5 - 9.5 Öffentliche Akzeptanz und Risikokommunikation [Seite 328]
14.6 - 9.6 Zur Rolle der Technik für eine nachhaltige Entwicklung [Seite 331]
15 - Literaturverzeichnis [Seite 335]
16 - Stichwortverzeichnis [Seite 347]
17 - Impressum [Seite 353]