Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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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 Regelung 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 kommt die Integration der Anlagen in die Elektrizitätsnetze sowie zahlreiche Betriebsergebnisse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Die 5. Auflage ist um das Thema "Offshore" erweitert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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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 Regelung 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 kommt die Integration der Anlagen in die Elektrizitätsnetze sowie zahlreiche Betriebsergebnisse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Die 5. Auflage ist um das Thema "Offshore" erweitert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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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 Regelung 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 kommt die Integration der Anlagen in die Elektrizitätsnetze sowie zahlreiche Betriebsergebnisse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Die 5. Auflage ist um das Thema "Offshore" erweitert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses einführende Lehrbuch zeigt anhand konkreter Fragestellungen aus Strom-, Wasser-, Gas- und Verkehrsnetzen, mit welchen Begriffen und Techniken sich Transportvorgänge in solchen Versorgungsnetzen durch mathematische Modelle beschreiben lassen. Neben den technisch-physikalischen Modellen lernt der Leser Techniken zur Analyse typischer Märkte und Handelsmechanismen im Energiesektor kennen. Für beide Fälle werden die mathematischen Lösungsverfahren ausführlich diskutiert. Dazu werden unter anderem klassische Flusstheorie, Optimalitätsbedingungen, lineare Komplementaritätsprobleme und gemischt-ganzzahlige nichtlineare Optimierungsprobleme behandelt, so dass der Leser automatisch zentrale Tücken ganzzahliger und nichtlinearer Optimierungsprobleme kennenlernt und sich im Umgang mit diesen übt.
Das Buch beinhaltet über 50 Übungsaufgaben sowie 5 Projektaufgaben, bei denen konkrete praktische Fragestellungen am Rechner gelöst werden sollen. Vorausgesetzt werden lediglich Vorkenntnisse aus den üblichen Grundvorlesungen der kontinuierlichen und linearen Optimierung (inklusive Dualität). Das Buch ist gut als Grundlage für eine Lehrveranstaltung im Umfang von 4 Semesterwochenstunden plus Übungen im Umfang von etwa 2 Semesterwochenstunden geeignet.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses einführende Lehrbuch zeigt anhand konkreter Fragestellungen aus Strom-, Wasser-, Gas- und Verkehrsnetzen, mit welchen Begriffen und Techniken sich Transportvorgänge in solchen Versorgungsnetzen durch mathematische Modelle beschreiben lassen. Neben den technisch-physikalischen Modellen lernt der Leser Techniken zur Analyse typischer Märkte und Handelsmechanismen im Energiesektor kennen. Für beide Fälle werden die mathematischen Lösungsverfahren ausführlich diskutiert. Dazu werden unter anderem klassische Flusstheorie, Optimalitätsbedingungen, lineare Komplementaritätsprobleme und gemischt-ganzzahlige nichtlineare Optimierungsprobleme behandelt, so dass der Leser automatisch zentrale Tücken ganzzahliger und nichtlinearer Optimierungsprobleme kennenlernt und sich im Umgang mit diesen übt.
Das Buch beinhaltet über 50 Übungsaufgaben sowie 5 Projektaufgaben, bei denen konkrete praktische Fragestellungen am Rechner gelöst werden sollen. Vorausgesetzt werden lediglich Vorkenntnisse aus den üblichen Grundvorlesungen der kontinuierlichen und linearen Optimierung (inklusive Dualität). Das Buch ist gut als Grundlage für eine Lehrveranstaltung im Umfang von 4 Semesterwochenstunden plus Übungen im Umfang von etwa 2 Semesterwochenstunden geeignet.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses einführende Lehrbuch zeigt anhand konkreter Fragestellungen aus Strom-, Wasser-, Gas- und Verkehrsnetzen, mit welchen Begriffen und Techniken sich Transportvorgänge in solchen Versorgungsnetzen durch mathematische Modelle beschreiben lassen. Neben den technisch-physikalischen Modellen lernt der Leser Techniken zur Analyse typischer Märkte und Handelsmechanismen im Energiesektor kennen. Für beide Fälle werden die mathematischen Lösungsverfahren ausführlich diskutiert. Dazu werden unter anderem klassische Flusstheorie, Optimalitätsbedingungen, lineare Komplementaritätsprobleme und gemischt-ganzzahlige nichtlineare Optimierungsprobleme behandelt, so dass der Leser automatisch zentrale Tücken ganzzahliger und nichtlinearer Optimierungsprobleme kennenlernt und sich im Umgang mit diesen übt.
Das Buch beinhaltet über 50 Übungsaufgaben sowie 5 Projektaufgaben, bei denen konkrete praktische Fragestellungen am Rechner gelöst werden sollen. Vorausgesetzt werden lediglich Vorkenntnisse aus den üblichen Grundvorlesungen der kontinuierlichen und linearen Optimierung (inklusive Dualität). Das Buch ist gut als Grundlage für eine Lehrveranstaltung im Umfang von 4 Semesterwochenstunden plus Übungen im Umfang von etwa 2 Semesterwochenstunden geeignet.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Stabilität der Stromnetze ist eine grundlegende Voraussetzung für eine produktive Volkswirtschaft. Seit Beginn der Strommarktliberalisierung und Inkraft-treten des EEG in Deutschland führen die Entwicklungen von einer verbrauchsnahen Stromerzeugungsstruktur gezielt zu einer lastfernen, verteilten Erzeugungsstruktur auf der Basis umrichterbasierter Stromerzeuger. Hierdurch verlagern sich die stabi-litätsspezifischen Fragestellungen zunehmend von der Frequenzregelung hin zur transienten Stabilität. Ein wichtiger Indikator zu deren Bewertung stellt die kritische Fehlerklärungszeit verbleibender Synchronmaschinen dar, deren Berechnung üb-licherweise mit Hilfe rechenintensiver Zeitbereichssimulationen erfolgt. Die Bewer-tung einer Vielzahl an Fehlerszenarien erfordert somit schnellere Verfahrensansätze.
Die direkten Verfahren nach Lyapunov bilden einen möglichen Ansatz zur Abschätzung der kritischen Fehlerklärungszeit bei reduziertem Rechenaufwand. Die bedeutendsten Ansätze, das Potential Energy Boundary Surface (PEBS)- und das Boundary Controlling Unstable Equilibrium Point (BCU)-Verfahren, sind jedoch vornehmlich für konventionell geprägte Stromversorgungssysteme erprobt. In dieser Arbeit werden erweiterte Verfahrensansätze auf der Grundlage des PEBS- und BCU-Verfahrens vorgestellt, welche leistungselektronische Umrichter berück-sichtigen und die Robustheit der Stabilitätsbewertung erhöhen. Hierfür werden zunächst relevante Problemstellungen oben genannter Verfahren konstatiert, für deren Analyse und Lösung anschließend gezielte Verfahrenserweiterungen identifiziert und entwickelt werden. Die Analysen erfolgen auf unterschiedlichen Testsystemen und Szenarien. Dabei wird eine Entwicklungsumgebung für dynamische Simulationen eingesetzt, welche im Rahmen der vorliegenden Arbeit maßgeblich mit entwickelt wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass für ausreichend gedämpfte Systeme das PEBS- sowie das BCU-Verfahren einen geeigneten Ansatz zur Abschätzung kritischer Fehlerklärungszeiten darstellen. Dabei ist im Fall des PEBS-Verfahrens eine Berücksichtigung der entwickelten Erweiterungen empfehlenswert, welche die Ro-bustheit der Schätzung erhöhen. Es zeigt sich, dass das erweiterte Verfahren in den meisten Fällen die beste Abschätzung aller Ansätze liefert und eine robuste Güte der kritischen Fehlerklärungszeit bei unterschiedlichen Anteilen leistungselektronischer Umrichter aufweist. Demgegenüber sind im Fall des BCU-Verfahrens die Schätzungen mitunter stark konservativ. Alle implementierten Verfahrensvarianten dieses Ansatzes zeigen jedoch tendenziell keine negative Beeinflussung der Güte durch einen steigenden Umrichteranteil. Damit scheint die Anwendbarkeit der entwickelten Verfahrensansätze grundsätzlich gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Die Stabilität der Stromnetze ist eine grundlegende Voraussetzung für eine produktive Volkswirtschaft. Seit Beginn der Strommarktliberalisierung und Inkraft-treten des EEG in Deutschland führen die Entwicklungen von einer verbrauchsnahen Stromerzeugungsstruktur gezielt zu einer lastfernen, verteilten Erzeugungsstruktur auf der Basis umrichterbasierter Stromerzeuger. Hierdurch verlagern sich die stabi-litätsspezifischen Fragestellungen zunehmend von der Frequenzregelung hin zur transienten Stabilität. Ein wichtiger Indikator zu deren Bewertung stellt die kritische Fehlerklärungszeit verbleibender Synchronmaschinen dar, deren Berechnung üb-licherweise mit Hilfe rechenintensiver Zeitbereichssimulationen erfolgt. Die Bewer-tung einer Vielzahl an Fehlerszenarien erfordert somit schnellere Verfahrensansätze.
Die direkten Verfahren nach Lyapunov bilden einen möglichen Ansatz zur Abschätzung der kritischen Fehlerklärungszeit bei reduziertem Rechenaufwand. Die bedeutendsten Ansätze, das Potential Energy Boundary Surface (PEBS)- und das Boundary Controlling Unstable Equilibrium Point (BCU)-Verfahren, sind jedoch vornehmlich für konventionell geprägte Stromversorgungssysteme erprobt. In dieser Arbeit werden erweiterte Verfahrensansätze auf der Grundlage des PEBS- und BCU-Verfahrens vorgestellt, welche leistungselektronische Umrichter berück-sichtigen und die Robustheit der Stabilitätsbewertung erhöhen. Hierfür werden zunächst relevante Problemstellungen oben genannter Verfahren konstatiert, für deren Analyse und Lösung anschließend gezielte Verfahrenserweiterungen identifiziert und entwickelt werden. Die Analysen erfolgen auf unterschiedlichen Testsystemen und Szenarien. Dabei wird eine Entwicklungsumgebung für dynamische Simulationen eingesetzt, welche im Rahmen der vorliegenden Arbeit maßgeblich mit entwickelt wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass für ausreichend gedämpfte Systeme das PEBS- sowie das BCU-Verfahren einen geeigneten Ansatz zur Abschätzung kritischer Fehlerklärungszeiten darstellen. Dabei ist im Fall des PEBS-Verfahrens eine Berücksichtigung der entwickelten Erweiterungen empfehlenswert, welche die Ro-bustheit der Schätzung erhöhen. Es zeigt sich, dass das erweiterte Verfahren in den meisten Fällen die beste Abschätzung aller Ansätze liefert und eine robuste Güte der kritischen Fehlerklärungszeit bei unterschiedlichen Anteilen leistungselektronischer Umrichter aufweist. Demgegenüber sind im Fall des BCU-Verfahrens die Schätzungen mitunter stark konservativ. Alle implementierten Verfahrensvarianten dieses Ansatzes zeigen jedoch tendenziell keine negative Beeinflussung der Güte durch einen steigenden Umrichteranteil. Damit scheint die Anwendbarkeit der entwickelten Verfahrensansätze grundsätzlich gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Aktualisiert: 2023-06-15
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In Anbetracht der potentiellen Katastrophenfolgen eines ungebremsten Klimawandels steht außer Frage, dass zum Schutz der Rechte von heute und in Zukunft lebenden Menschen schnell wirksame Klimaschutzstrategien implementiert werden müssen. Dazu gehört der Umbau unserer Energiesysteme mit dem Ziel von Netto-Null-Emissionen. Allerdings gehen mit der Energiewende auch zahlreiche Risiken einher. Eine zentrale Ursache dafür ist das fluktuierende Produktionsprofil von Solar- und Windkraftwerken, deren Erzeugungsleistung von äußeren, teilweise nicht präzise vorhersagbaren Umständen beeinflusst wird. Solange entsprechende technische und infrastrukturelle Fortschritte ausbleiben, besteht daher die Gefahr unerwarteter Versorgungsengpässe. Befürchtet wird ferner eine Destabilisierung des Energiesystems, das noch nicht ausreichend an die Anforderungen der Einspeisung von schwankenden Strommengen angepasst wurde. Gleichzeitig erhöht die Digitalisierung der Bereiche Energieerzeugung, -verteilung und -verwendung den Grad der gesellschaftlichen Gefährdung durch Cyberkriminalität und -terrorismus.
Die Angewandte Ethik ist daher mit der dringenden Aufgabe konfrontiert, neben den Risiken des Klimawandels auch die Risiken der Energiewende auf ihre normative Relevanz zu prüfen. Es gilt zu entscheiden, was zum Zweck der Dekarbonisierung der Energieversorgung unternommen werden darf und welche Vorgehensweisen wegen übermäßig hoher Risiken abzulehnen sind. Besonders schwer wiegt dabei die Gefahr eines vollständigen Systemausfalls. Ein derartiges Ereignis würde mit dramatischen Folgen für viele Menschen einhergehen und muss deshalb so weit wie möglich ausgeschlossen werden – auch wenn im Gegenzug Individuen zeitweise Beschränkungen bestimmter Rechte hinnehmen müssen.
Aktualisiert: 2023-06-15
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Aktualisiert: 2023-06-07
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Aktualisiert: 2023-06-03
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Prof. Dr. Andreas Seeliger ist Professor für Energiewirtschaft an der Hochschule Niederrhein in Krefeld und verfügt über mehr als 20 Jahre Berufserfahrung in der Energiebranche.
Das Lehrbuch hat einen volkswirtschaftlichen Schwerpunkt und orientiert sich am §1 EnWG (Wirtschaftlichkeit/Versorgungssicherheit/Umweltverträglichkeit der Versorgung mit Elektrizität und Gas).
Notwendigkeit und Zielsetzung von Energiepolitik, Energiewende in Deutschland
Akteure, Instrumente, Rahmenbedingungen
Theorie des Wettbewerbs, Wettbewerbspolitik in Deutschland, Konzentrationsmessung in der Energiewirtschaft
Reorganisation von Energiemärkten, Liberalisierung von Energiemärkten, Regulierung von Energienetzen
Umweltverschmutzung als ökonomisches Problem, Energie und Umwelt, Umweltpolitische Instrumente
Klimawandel als globales Problem, Internationale Klimakonferenzen, Emissionshandelssystem der EU
Dimensionen der Versorgungssicherheit, Ausbau von Stromnetzen, Importabhängigkeit beim Erdgas
Grundlagen zur Förderung erneuerbarer Energien, Ausbauziele, ErneuerbareEnergien-Gesetz (EEG)
Aktualisiert: 2023-05-11
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In Anbetracht der potentiellen Katastrophenfolgen eines ungebremsten Klimawandels steht außer Frage, dass zum Schutz der Rechte von heute und in Zukunft lebenden Menschen schnell wirksame Klimaschutzstrategien implementiert werden müssen. Dazu gehört der Umbau unserer Energiesysteme mit dem Ziel von Netto-Null-Emissionen. Allerdings gehen mit der Energiewende auch zahlreiche Risiken einher. Eine zentrale Ursache dafür ist das fluktuierende Produktionsprofil von Solar- und Windkraftwerken, deren Erzeugungsleistung von äußeren, teilweise nicht präzise vorhersagbaren Umständen beeinflusst wird. Solange entsprechende technische und infrastrukturelle Fortschritte ausbleiben, besteht daher die Gefahr unerwarteter Versorgungsengpässe. Befürchtet wird ferner eine Destabilisierung des Energiesystems, das noch nicht ausreichend an die Anforderungen der Einspeisung von schwankenden Strommengen angepasst wurde. Gleichzeitig erhöht die Digitalisierung der Bereiche Energieerzeugung, -verteilung und -verwendung den Grad der gesellschaftlichen Gefährdung durch Cyberkriminalität und -terrorismus.
Die Angewandte Ethik ist daher mit der dringenden Aufgabe konfrontiert, neben den Risiken des Klimawandels auch die Risiken der Energiewende auf ihre normative Relevanz zu prüfen. Es gilt zu entscheiden, was zum Zweck der Dekarbonisierung der Energieversorgung unternommen werden darf und welche Vorgehensweisen wegen übermäßig hoher Risiken abzulehnen sind. Besonders schwer wiegt dabei die Gefahr eines vollständigen Systemausfalls. Ein derartiges Ereignis würde mit dramatischen Folgen für viele Menschen einhergehen und muss deshalb so weit wie möglich ausgeschlossen werden – auch wenn im Gegenzug Individuen zeitweise Beschränkungen bestimmter Rechte hinnehmen müssen.
Aktualisiert: 2023-03-22
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Klimaneutrale Energiesysteme beginnen in den kleinsten Strukturen. In Haushalten und Quartieren kann durch partielle Eigenversorgung die Grundlage für die Treibhausgasneutralität geschaffen werden.
Aktualisiert: 2022-08-11
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Es ist merkwürdig. Unser modernes Leben ist ohne ein "Produkt" undenkbar, dass man weder sehen, riechen, hören oder schmecken kann: Elektrizität. Dieses kleine Buch soll dabei helfen, auf unterhaltsame Weise einen Einblick in die Welt der Stromerzeugung, des Stromtransportes und auch des Stromhandels zu bekommen. Darin wird keine einzige Formel und keine Gleichung verwendet. Versprochen! Stattdessen nutzt der Autor sportliche, soziologische, historische, religiöse und anekdotische Erklärungen, um das Phänomen Strom zu erklären.
Aktualisiert: 2022-09-19
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Prof. Dr. Andreas Seeliger ist Professor für Energiewirtschaft an der Hochschule Niederrhein in Krefeld und verfügt über mehr als 20 Jahre Berufserfahrung in der Energiebranche.
Das Lehrbuch hat einen volkswirtschaftlichen Schwerpunkt und orientiert sich am §1 EnWG (Wirtschaftlichkeit/Versorgungssicherheit/Umweltverträglichkeit der Versorgung mit Elektrizität und Gas).
Notwendigkeit und Zielsetzung von Energiepolitik, Energiewende in Deutschland
Akteure, Instrumente, Rahmenbedingungen
Theorie des Wettbewerbs, Wettbewerbspolitik in Deutschland, Konzentrationsmessung in der Energiewirtschaft
Reorganisation von Energiemärkten, Liberalisierung von Energiemärkten, Regulierung von Energienetzen
Umweltverschmutzung als ökonomisches Problem, Energie und Umwelt, Umweltpolitische Instrumente
Klimawandel als globales Problem, Internationale Klimakonferenzen, Emissionshandelssystem der EU
Dimensionen der Versorgungssicherheit, Ausbau von Stromnetzen, Importabhängigkeit beim Erdgas
Grundlagen zur Förderung erneuerbarer Energien, Ausbauziele, ErneuerbareEnergien-Gesetz (EEG)
Aktualisiert: 2023-04-04
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