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Praxisbuch Energiewirtschaft

Energieumwandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt

AutorPanos Konstantin
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2006
Seitenanzahl405 Seiten
ISBN9783540353799
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis76,99 EUR

Dieses Buch stellt technisches und wirtschaftliches Wissen über die Energiewirtschaft zur Verfügung - vor allem für die Entwicklungsphase von Energieprojekten. Es behandelt folgende Themen:

  • Die Gewinnung von Primärenergie und die Preisbildung im Wettbewerbsmarkt
  • Die Beschaffung leitungsgebundener Energie im liberalisierten Markt und die Funktionsweise der Energiebörse
  • Die Energieumwandlung und ihre Folgen für die Umwelt sowie die Techniken zu deren Reduzierung
  • Kraftwerke und Kraft-Wärme-Kopplung, Energietransport, Energieverteilung und deren Kostenstrukturen

Es folgt eine Einführung in die für die Energiewirtschaft notwendigen physikalisch-technischen Grundlagen, in die Investitionsrechnung und in die energierechtlichen Rahmenbedingungen. Darüber hinaus unterstützt das Buch bei der Organisation und der Abwicklung von Energieprojekten.

Angesprochen werden Energiewirtschaftler, Energie-Consultants, Mitarbeiter von Ingenieurbüros und Energiedienstleistungsunternehmen, von Energieversorgungsunternehmen, Industriebetrieben, Verbänden und Behörden.

Für die 2. Auflage wurden alle Daten aktualisiert.

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Leseprobe

3. Energierechtliche Rahmenbedingungen (S. 67)

3.1 Definitionen und Überblick

3.1.1 EU-Recht


Die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union (EU) sind in Bezug auf ihre Energiepolitik nicht mehr völlig unabhängig. Die wichtigsten energiepolitischen Rahmenbedingungen werden zunehmend durch die Union festgelegt. Das EU-Recht ist ein unabhängiges Rechtssystem, das Vorrang vor den einzelstaatlichen Rechtsvorschriften hat. Die Mitgliedsstaaten müssen ihre energiepolitische Gesetzgebung in diesem vorgegebenen Rahmen gestalten.

Zielrichtung der Energiepolitik innerhalb der Europäischen Union ist im Wesentlichen eine kostengünstige, sichere und umweltschonende Energieversorgung und ein fairer Wettbewerb auf dem Energiemarkt. In den Verträgen zur Gründung der Europäischen Gemeinschaft (Primärrecht – primary legislation) sind folgende Rechtsakte (Sekundärrecht - secondary legislation) vorgesehen EU-Recht :

Verordnungen (Regulations): Sie sind unmittelbar gültig und in allen EU-Mitgliedsstaaten rechtlich verbindlich, ohne dass es nationaler Umsetzungsmaßnahmen bedarf.

Richtlinien (Directives): Sie binden die Mitgliedsstaaten im Hinblick auf die innerhalb bestimmter Fristen zu erreichenden Ziele, sie überlassen den nationalen Behörden jedoch die Wahl der Mittel, mit denen diese Ziele erreicht werden sollen. Richtlinien müssen entsprechend den einzelstaatlichen Verfahren in nationales Recht umgesetzt werden.

Entscheidungen und Beschlüsse (decisions): Sie sind für die Empfänger rechtlich verbindlich. Sie bedürfen daher keiner nationalen Umsetzungsmaßnahmen. Entscheidungen können an Mitgliedsstaaten, Unternehmen oder Einzelpersonen gerichtet sein.

Empfehlungen und Stellungnahmen (recommendations and opinions): Sie sind nicht verbindlich.

Die Europäische Kommission (European Commission) hat das alleinige Recht, Vorschläge für Rechtsakte zu entwerfen und den beiden Beschlussorganen Parlament (the European Parlament) und dem Ministerrat (the Council of Ministers) zu unterbreiten. Im Folgenden ein zusammenfassender Überblick der wichtigsten EURechtsvorschriften für die Energiewirtschaft:

Zweite EU-Binnenmarktrichtlinie Elektrizität (Richtlinie 2003/54/EG) vom 26. Juni 2003 (ersetzt erste Richtlinie 96/92/EG).

Zweite EU-Binnenmarktrichtlinie Erdgas (Richtlinie 2003/55/EG) vom 26. Juni 2003 (ersetzt erste Richtlinie 98/30/EG).

EU-Erneuerbare Energien Richtlinie (Richtlinie 2001/77/EG).

EU-Kraft-Wärme-Kopplungsrichtlinie- CHP Richtlinie (Richtlinie 2004/8/EG) vom 11. Februar 2004.

EU-Emissionszertifikathandel-Richtlinie (Richtlinie 2003/87/EG) vom 13. Oktober 2003.

EU-Richtlinie über Rahmenvorschriften zur Besteuerung von Energieerzeugnissen (Richtlinie 2003/96/EG) vom 27. Oktober 2003.

3.1.2 Deutsches Recht

Die vorgenannten EU-Richtlinien geben den EU-Einzelstaaten und damit auch der Bundesrepublik Deutschland den Rahmen für ihre nationale Energiegesetzgebung vor. In Hinblick auf die Energiewirtschaft sind bei der deutschen Gesetzgebung folgende drei Ebenen zu unterscheiden: Ein Gesetz wird in i.d.R. in allgemeiner Form verfasst und gibt den Rahmen für möglichst viele Einzelfälle.

Deswegen enthält ein Gesetz oft rechtliche Bestimmungen, für deren Umsetzung besondere Ausführungsrichtlinien notwendig sind. Gesetze werden durch den Bundestag beschlossen. Sie bedürfen, falls sie Länderinteressen betreffen, auch der Zustimmung des Bundesrates (Beispiel: Bundesimmissionsschutzgesetz „BImSchG"). In der Regel werden Details in Hinblick auf die Umsetzung eines Gesetzes nicht im Gesetz selbst, sondern in einer oder in mehreren Rechtsverordnungen (V) festgelegt.

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Geleitwort5
Vorwort7
Inhaltsverzeichnis9
1. Der Primärenergiemarkt15
1.1 Energieformen15
1.1.1 Klassifizierung der Energieformen15
1.1.2 Maßeinheiten für Energie16
1.2 Struktur des Energieverbrauchs in Deutschland19
1.3 Herkunft u. Preisentwicklung der Primärenergieträger22
1.3.1 Herkunft und Grenzübergangspreise von Rohöl22
1.3.2 Herkunft und Grenzübergangspreise von Steinkohle26
1.3.3 Herkunft und Grenzübergangspreise von Erdgas29
1.3.4 Herkunft und Preise von Kernbrennstoff34
1.3.5 Vergleich der Preisentwicklung von Importenergien40
1.4 Entwicklung der Brennstoff-Verbraucherpreise42
1.4.1 Preise von Kraftwerkskohle42
1.4.2 Preise von Heizöl43
1.4.3 Preise von Erdgas45
1.5 Schlussfolgerungen46
1.5.1 Lehren aus der Vergangenheit46
1.5.2 Preisrelationen der Hauptenergieträger zum Rohöl46
1.5.3 Preisansätze bei Wirtschaftlichkeitsrechnungen48
Literaturverzeichnis48
2. Beschaffung leitungsgebundener Energien51
2.1 Strombeschaffung51
2.1.1 Merkmale eines liberalisierten Energiemarktes51
2.1.2 Strombörse, Funktionsweise und Produkte56
2.1.3 Netznutzungsentgelte62
2.1.4 Strombeschaffung mit Portfoliomanagement63
2.1.5 Strombezug mit Vollversorgungsvertrag65
2.1.6 Entwicklung der Strompreise69
2.2 Gasbeschaffung71
2.2.1 Gas-zu-Gas-Wettbewerb71
2.2.2 Gasbeschaffung im liberalisierten Markt72
2.2.3 Netzzugang und Netznutzungsentgelte73
2.2.4 Zugang zu Erdgasspeichern74
2.2.5 Gasbezug über Vollversorgungsverträge74
2.3 Beschaffung von Fernwärme78
Literaturverzeichnis78
3. Energierechtliche Rahmenbedingungen81
3.1 Definitionen und Überblick81
3.1.1 EU-Recht81
3.1.2 Deutsches Recht82
3.1.3 Internationale Abkommen83
3.2 Der deutsche energierechtliche Rahmen83
3.2.1 Energiewirtschaftsrecht83
3.2.2 Energiesteuergesetze88
3.2.3 Gesetze zur Kraft-Wärme- Kopplung94
3.2.4 Gesetze zur Förderung erneuerbarer Energien98
3.2.5 Konzessionsabgabenverordnung103
3.3 Klimaschutzrechtliche Rahmenbedingungen104
3.3.1 Klimaschutz und EU-Emissionshandel104
3.3.2 Umsetzung des Emissionshandels in Deutschland108
Literaturverzeichnis112
4. Investitionsrechnung in der Energiewirtschaft113
4.1 Finanzmathematische Grundlagen113
4.1.1 Der Zeitwert des Geldes, Aufzinsen, Abzinsen, Barwert113
4.1.2 Zinssatz und Inflation115
4.2 Zahlungsreihen122
4.2.1 Aufbau von Zahlungsreihen122
4.2.2 Anwendungsfälle und Beispiele126
4.3 Investitionsrechnungsmethoden130
4.3.1 Methodische Vorgehensweise130
4.3.2 Dynamische Verfahren131
4.3.3 Statische Verfahren142
4.4 Planerfolgsrechnungsmodelle145
4.5 Randbedingungen für Wirtschaftlichkeitsrechnungen146
4.5.1 Begriffsfestlegungen146
4.5.2 Kostenarten bei Energieprojekten147
4.5.3 Randbedingungen für Wirtschaftlichkeitsrechnungen149
Literaturverzeichnis151
5. Physikalisch-technisches Grundwissen153
5.1 Das internationale Einheitensystem153
5.1.1 SI-Einheiten153
5.1.2 Regeln für die Schreibweise von Größen und Einheiten156
5.1.3 Der richtige Umgang mit Einheiten in Formeln157
5.2 Basiswissen Thermodynamik158
5.2.1 Allgemeine Definitionen158
5.2.2 Thermodynamik der Gase und Gasgemische166
5.2.3 Wasserdampfthermodynamik172
5.2.4 Brennstoffe, Brennstoffkennwerte, Verbrennungsrechnung175
5.2.5 Kreisprozesse185
5.3 Basiswissen Elektrotechnik188
5.3.1 Stromarten und Stromkreise188
5.3.2 Drehstrommaschinen199
Literaturverzeichnis205
6. Energieumwandlung und Emissionen207
6.1 Energieumwandlungsanlagen207
6.1.1 Typen von Energieumwandlungsanlagen207
6.1.2 Kessel207
6.1.3 Arten von Feuerungen212
6.2 Luftverunreinigende Schadstoffemissionen214
6.2.1 Arten von Emissionen214
6.2.2 Emissionsgrenzwerte215
6.3 Emissionsminderungsmaßnahmen217
6.3.1 Primärmaßnahmen zur Emissionsreduzierung217
6.3.2 Sekundärmaßnahmen zur Emissionsminderung219
6.4 Kohlendioxidemissionen und Treibhauseffekt224
Literaturverzeichnis228
7. Kraftwerke, Technik und Kosten229
7.1 Begriffsdefinitionen und Kennzahlen229
7.1.1 Kraftwerkstypen229
7.1.2 Definition der verwendeten Kennzahlen und Begriffe230
7.2 Fossilthermische Kraftwerke232
7.2.1 Dampfkraftwerke232
7.2.2 Gasturbinenkraftwerke240
7.2.3 Gas- und Dampfturbinen- Kraftwerke244
7.2.4 Verbrennungsmotor-Kraftwerke245
7.2.5 Anschaffungs- u. Betriebskosten fossilthermischer Kraftwerke246
7.2.6 Stromgestehungskosten fossilthermischer Kraftwerke248
7.3 Kernkraftwerke256
7.3.1 Typen und Funktionsweise von Kernreaktoren256
7.3.2 Kernenergieausstieg oder Ausbau257
7.3.3 Der neue European Pressurized Reactor EPR259
7.3.4 Stilllegung von Kernenergieanlagen259
7.3.5 Stromgestehungskosten von Kernkraftwerken261
7.4 Solarthermische Kraftwerke263
7.4.1 Das Energieangebot der Sonne263
7.4.2 Kollektorsysteme für Solarthermische Kraftwerke264
7.4.3 Typen von solarthermischen Kraftwerken266
7.4.4 Investitionsausgaben und Stromgestehungskosten271
7.5 Wasserkraftwerke274
7.5.1 Physikalische Grundlagen274
7.5.2 Typen von Wasserkraftwerken275
7.5.3 Bauarten von Wasserturbinen277
7.5.4 Anlagenbestand, Stromerzeugung, Ausbauperspektiven278
7.5.5 Investitionsausgaben und Betriebskosten279
7.6 Windkraftanlagen280
7.6.1 Physikalische Grundlagen280
7.6.2 Anlagentechnik281
7.6.3 Ermittlung des Energieertrages285
7.6.4 Investitionsausgaben und Stromgestehungskosten289
7.6.5 Ausbauperspektiven der Windenergie293
Literaturverzeichnis296
8. Kraft-Wärme-Kopplung, Technik, Kostenaufteilung297
8.1 Thermodynamisch-technische Grundlagen297
8.1.1 Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung297
8.1.2 Bauarten von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen299
8.1.3 Aufbau und Fahrweise von Heizkraftwerken300
8.1.4 Anwendungsmöglichkeiten und Betreiber301
8.2 Heizkraftwerke302
8.2.1 Verbrennungsmotor-Blockheizkraftwerke302
8.2.2 Gasturbinen-Heizkraftwerke305
8.2.3 Dampfturbinen-Heizkraftwerke306
8.2.4 Gas- und Dampfturbinen- Heizkraftwerke309
8.2.5 Wärmeauskopplung aus Großkraftwerken310
8.3 Kennzahlen der gekoppelten Energieerzeugung311
8.3.1 Thermodynamisches Modell KWK- und Kond.-Anlagen311
8.3.2 Wirkungsgrad und Energienutzungsgrad312
8.3.3 Die Stromkennzahl314
8.3.4 Die Stromverlust-Kennziffer315
8.3.5 Äquivalente Kondensationsleistung316
8.3.6 Beziehungen zwischen den Kennzahlen317
8.3.7 Richtwerte für Kennzahlen von KWK-Anlagen319
8.3.8 Auflistung verwendeter Symbole bei den Kennzahlen325
8.4 Kostenaufteilungsverfahren326
8.4.1 Das Stromäquivalenzverfahren (Arbeitswertverfahren)326
8.4.2 Das Exergie- Verfahren331
8.4.3 Das kalorische Verfahren333
8.4.4 Das Restwertverfahren335
8.5 Wahl des Kostenaufteilungsverfahrens340
Literaturverzeichnis342
9. Energietransport und -verteilung343
9.1 Stromübertragung und -verteilung343
9.1.1 Technischer Aufbau der Stromnetze343
9.1.2 Systemkomponenten von elektrischen Netzen346
9.1.3 Das Deutsche und das Europäische Verbundnetz352
9.1.4 Netzbetrieb, Fahrpläne Standardlastprofile355
9.1.5 Regel- und Ausgleichsenergie358
9.1.6 Netzzugang und Bestimmung der Netznutzungsentgelte362
9.2 Erdgastransport und -verteilung366
9.2.1 Technischer Aufbau von Erdgasnetzen366
9.2.2 Das deutsche und europäische Erdgas-Verbundnetz369
9.2.3 Auslegung und Betrieb von Erdgasnetzen371
9.2.4 Grundsätze für Netzzugang und Netznutzung376
9.2.5 Erschließungskosten für Erdgasnetze377
9.3 Fernwärmeverteilung379
9.3.1 Technischer Aufbau von Fernwärmenetzen379
9.3.2 Grundbegriffe der Fernwärmeversorgung381
9.3.3 Ausgewählte Merkmale der Fernwärmeversorgung382
9.3.4 Auslegung und Betrieb von Fernwärmenetzen382
9.3.5 Systemkomponenten von Fernwärmenetzen385
9.3.6 Erschließungskosten der Fernwärmenetze391
Literaturverzeichnis396
10. Abwicklung von Energieprojekten399
10.1 Phasen der Projektabwicklung399
10.1.1 Projektstart400
10.1.2 Planung und Vergabe402
10.1.3 Bau und Inbetriebnahme406
10.2 Betrieb der Anlage406
Literaturverzeichnis407
Abkürzungsverzeichnis409
Sachverzeichnis413

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