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By Jochem Unger

Technisch wichtige Auslegungs- und Sicherheitskriterien für konventionelle, nukleare und regenerative Energiesysteme werden hier betrachtet. Das Buch zeigt die Auswirkungen des menschlichen Wirtschaftens, erklärt wie diese zu beurteilen und zu berücksichtigen sind. Es zeigt die möglichen Auswege auf, auch wenn umweltrelevante Entscheidungskriterien prinzipiell nicht quantifizierbar sind. Zusätzlich werden auch gesellschaftspolitische Aspekte angesprochen, die zu einem humanen volkswirtschaftlichen Prozess hinführen, der das ökologische Minimalprinzip gerade vollständig ausschöpft. Die anschauliche Darstellung der Sachverhalte mithilfe einfachster mathematischer Modelle setzt nur elementare Kenntnisse der Mathematik und der jeweils relevanten Fachdisziplinen voraus. Für Vertiefung und Übung sind zahlreiche Aufgaben mit den jeweiligen Lösungswegen beigefügt.

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Neben der mit dem Wirkungsgrad beschriebenen Prozessgüte der Energieumwandlung spielt die Apparategüte eine entscheidende Rolle. Diese wird durch den Energie-Erntefaktor beschrieben, der anzeigt, ob der Energieaufwand zum Realisieren des Apparates einschließlich dessen Infrastruktur auch gerechtfertigt ist, in dem der Energieumwandlungsprozess ablaufen soll. Die Prozess- und Apparategüte lässt sich gesamtenergetisch als Gesamtgüte zusammenfassen, die schließlich mit dem Globalwirkungsgrad beurteilt werden kann.

16) angegeben werden1. Wir erkennen hieraus, dass bei vorgegebener Topolgie des Wasserreservoirs ( U max = 2 g H ) für den Turbinenwirkungsgrad allein eine Abhängigkeit von der realisierten Abflussgeschwindigkeit U besteht. 10) bzw. 5 dargestellt. 4) gleichwertig, wenn die Nutzleistung bei stationärem Betrieb simultan zur zugeführten Leistung entnommen wird. 5 Wirkungsgrad und Leistung in dimensionsfreier Darstellung Dem entnehmen wir, dass einerseits beim Turbinenbetrieb mit η = 2 / 3 die maximale Leistung entnommen werden kann, andererseits die verfügbare Leistung bei Annäherung an den maximalen Wirkungsgrad η = 1 verschwindet, da für diesen Grenzfall auch die Abflussgeschwindigkeit gerade zu Null wird.

7) infolge Leistungsentnahme. 10) als Funktion von der Abströmgeschwindigkeit U . Wir erkennen sofort, dass die Leistung sowohl für U = 0 als auch U = U max verschwindet. Offensichtlich muss es dazwischen einen Wert U ∗ geben, für den die Leistung maximal wird. 3). 1 Wirkungsgrad 23 gebracht werden. 4). 16) angegeben werden1. Wir erkennen hieraus, dass bei vorgegebener Topolgie des Wasserreservoirs ( U max = 2 g H ) für den Turbinenwirkungsgrad allein eine Abhängigkeit von der realisierten Abflussgeschwindigkeit U besteht.

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