Publikationen
AG Abfallenergieverwertung (Hg.): Strategy of Waste Energy Usage and the Conception of Entropy Economics. Reports. Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, 2000.
Inhaltsverzeichnis
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Fratzscher, W. & K. Stephan (Hg.): Strategien zur Abfallenergieverwertung. Ein Beitrag zur Entropiewirtschaft. Forschungsberichte der Interdisziplinären Arbeitsgruppen, Vieweg Verlag, Wiesbaden 2000InformationFratzscher, W. & K. Stephan & K. Michalek: Energietechnische Optionen industrieller Produktionssysteme (Energy Technological Options of Industrial Production Systems). In: Spur, G. (Hg.): Optionen zukünftiger industrieller Produktionssysteme. Forschungsberichte der Interdisziplinären Arbeitsgruppen der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, Bd. 4, Berlin: Akademie Verlag, 1997.InhaltsverzeichnisW. Fratzscher & K. Stephan (Hg.): Abfallenergienutzung. Technische, wirtschaftliche und soziale Aspekte (Waste Energy Utilization. Technical, Ecomomic and Social Aspects), Forschungsberichte der Interdisziplinären Arbeitsgruppen der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, Bd. 2, Berlin: Akademie Verlag, 1995.InhaltsverzeichnisBens, O., Bungart, R., Pönitz, K., Schneider, B. U. & R. F. Hüttl: Production and distribution of biomass for energy transformation and heat supply in rural areas. In: Kopetz, H. et al. (Eds.): Biomass for Energy and Industry, Würzburg, 1998, S. 764-767.Bens, O. & R. F. Hüttl: Bereitstellung von Holz als Bioenergieträger ø Ein Beitrag zur zukünftig tragfähigen Bodennutzung sowie zur Entropiewirtschaft. In: AFZ/Der Wald, Heft 25 (1999).Bens, O.: Production of bioenergy in post-mining landscapes on recultivated mine soils. www.eeci.net.Bittrich , P. & D. Hebecker: Classification and evaluation of heat transformation processes. In: Int. J. Therm. Sci., 38 (1999), S. 465-474.Bittrich, P. & D. 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Inhaltsverzeichnis
Contents
Preface
1. Energy economyø Sustainable development and the principle of entropy
2. Entropy economy
3. Recommended Technical Actions
4. Consequences from the social realm of requirements
Economical Aspects
Optimal design for norms of legal control mechanisms
Increase of social acceptance and its realisation in political action
Co-ordination of activities for change
5. Practical Treatment Recommendations as Heuristic Rules
The structure of an heuristic catalogue of rules
6. Research and development
- Approaches and recommendations
Appendix
Ein Beitrag zur Entropiewirtschaft
Inhaltsverzeichnis
1. Information zum Buch
2. Inhalt
3. Zielgruppen
herausgegeben von W. Fratzscher und K. Stephan
Information zum Buch
Mit der Fertigstellung des Buchmanuskripts "Strategien zur Abfallenergieverwertung. Ein Beitrag zur Entropiewirtschaft" hat die interdisziplinäre Arbeitsgruppe ihre Arbeit abgeschlossen. Das Buch ist im Herbst 2000 im Vieweg Verlag in der Reihe "Umweltwissenschaften" erschienen. (ISBN 3-528-02563-8)
Ziel der Forschungen ist ein Beitrag zum Konzept rationeller Energieversorgung und -verwendung. Im Unterschied zur üblichen Primärenergiediskussion werden die Probleme vom Ende der Wandlungskette her, aus Richtung der Abfallenergie und damit Umweltbelastung, angegangen. Auf diese Weise kann nicht nur die Umwelt entlastet, sondern auch der Ressourcenverbrauch durch die menschliche Gesellschaft verringert werden. Die Abfallenergieverwertung leistet einen Beitrag zur Entwicklung dauerhaft, umweltgerechter Technologien und bietet hierdurch eine Möglichkeit zur technisch, ökonomisch und ökologisch optimalen Gestaltung der Wechselwirkungen zwischen Industriegesellschaft und Umwelt.
Die explizite Einbeziehung der Aussagen des II. Hauptsatzes der Thermodynamik, des Entropiesatzes, und die Einbeziehung der Umgebung als thermodynamisches Reservoir und Bezugspunkt bilden das zentrale Merkmal des Forschungsansatzes der Arbeitsgruppe. Letztendlich wird alle aufgewendete Energie, auch die an die Rohstoffe gebundene, wieder als Abfallenergie der Umgebung zugeführt. Der wesentliche Wandel läßt sich, was ihre Qualität d.h. ihren Ordnungszustand betrifft, über die Entropie ausdrücken. Hieraus resultieren wichtige neue Erkenntnisse und entscheidende Konsequenzen für die technischen Systeme, aber auch die Gestaltung der gesellschaftlichen Rahmenbedingungen.
Aus thermodynamischer Sicht stehen bei der Systemgestaltung damit Ordnungszustände und nicht Energien im Vordergrund und als empirische Handlungsrichtung ø im Sinne der Nachhaltigkeit ø steht die Senkung der inneren und äußeren Entropieproduktion an erster Stelle. Die methodisch einheitliche Behandlung einer "Abfallenergie-" und einer "Abfallstoffwirtschaft" ergibt sich fast beiläufig.
Die Strategienbildung wird mit Hilfe konkreter Beispiele abgeleitet. Beachtet werden müssen etwa die regionalen Besonderheiten verschiedener "Objektbereiche", der Ballungsraum mit seiner hohen Energiebedarfsdichte und möglicherweise beträchtlichen Indutrieabwärme, das ländliche Gebiet mit dem Anfall biogener Energieträger und der Mischraum. Während im Ballungsraum Wärmenetze, verbunden mit den verschiedensten Wandlungs- und Koppelprozessen ø wie Kraft-Wärme-Kopplung, Wärmepumpe, Wärmetransformator, Kälte-Wärme-Kopplung ø als günstig zur Senkung der Entropieproduktion gelten, sind es im ländlichen Raum Insellösungen ø wie Vergasung mit Blockheizkraftwerk.
Die Art der Abfallenergie ø wie Abwärme, Abfallstoffe oder biogene Energieträger ø führt gleichfalls zu in sich optimierten, besonderen technischen Lösungen ø wie der Wärmekaskadierung in regenerativen Wärmeübertragerschaltungen, thermischen oder stofflichen Abfallbehandlungsverfahren, der Holzhackschnitzelverbrennung oder Vergasung, immer hinsichtlich einer minimierten Entropieproduktion.
Die Energiekaskadierung, als eine Maßnahme zur gezielten, stufenweisen Abarbeitung der Qualität der Energie und damit Senkung der Entropieproduktion, lässt sich durch Kombination und Integration von Prozessen und Verfahren besonders günstig ausführen, wenn die verschiedenen Industrien und Gewerbe in ihrem Energiebedarf und Abfallenergieanfall zielgerichtet zeitlich und räumlich aufeinander abgestimmt werden. Wo dies nicht gelingt, sind Wärmetransformationsprozesse einzusetzen.
Die angeführten Entwicklungen werden durch eine unzureichende Beachtung externer Kosten und durch Marktunvollkommenheiten behindert; es ist deshalb vor dem Hintergrund internationaler Erfahrungen erforderlich, über den Einsatz von Steuern, Abgaben und Förderungen zur Korrektur nachzudenken. Aus rechtlicher Sicht sollten keine isolierten Eingriffe vorgenommen, sondern technologische Grundrichtungen gefördert werden, die den Interessen der Allgemeinheit dienen und deren Rationalität an Einsatz und Abgabe von Energie und Stoffen und damit an den Kriterien der Entropiewirtschaft zu messen wären. Die gesammelten Erfahrungen lassen sich über heuristische Gestaltungsregeln darstellen. Erste Abschätzungen stützen die Aussage, dass sich durch Effektivitätserhöhung - also praktizierte Entropiewirtschaft - der Ressourcenverbrauch und die Umweltbelastung etwa auf die Hälfte senken lassen, ohne dass Abstriche an den bereitgestellten Energiedienstleistungen - also einer wesentlichen Grundlage der Lebensqualität - gemacht werden müssen.
Inhalt
- Problemstellung und Lösungsansätze
- Abfallenergie und Entropiewirtschaft
- Technische Möglichkeiten
- Regionale Objektbereiche und Entwicklungsstrategien
- Bewertungsdimensionen, Bestimmtheit und Beeinflussbarkeit, beispielhafte Anwendung
- Schlussfolgerungen aus dem Konzept der Entropiewirtschaft
Zielgruppen
* Ingenieure und Wirtschaftsingenieure aus den Bereichen Energietechnik und Umweltwissenschaften
* Ökonomen und Juristen aus diesen Bereichen
* Naturwissenschaftler aus der Grundlagen- und Anwendungsforschung dieser Bereiche
* Sozial und historisch an der rationellen Energieverwendung Interessierte
* In der Energie- und Umweltpolitk Engagierte
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Optionen zukünftiger industrieller Produktionssysteme
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. I. Bedeutung und Wandel industrieller Produktion
a. Günter Spur
b. Wolfgang Beitz
c. Wulff Plinke
d. Günter Spur
3. II. Optionen ausgewählter produktionstechnischer Anwendungsfelder
a. Hans-Günther Wagemann und Klaus-Dieter Banse
b. Günter Spur und Jens Nackmayr
c. Wolfgang Fratzscher, Karl Stephan und Klaus Michalek
d. Otto Fiedler und Eberhard Kühn
4. III. Geschichtliche Reflexion und szenarischer Ausblick
a. Wolfram Fischer und Jutta Wietog
b. Günter Spur und Carsten Schröder
Einleitung
I. Bedeutung und Wandel industrieller Produktion
Günter Spur
1.1 Evolution der industriellen Produktion
1.1.1 Technik zur industriellen Produktion
1.1.2 Industrielle Fabrikbetriebe: Eine entwicklungsgeschichtliche Betrachtung
1.1.3 Die Informationstechnik verändert die Produktion
1.1.4 Sicherung des Produktionsstandortes Deutschland durch wissensintensive Produkte und Produktionsverfahren
1.1.5 Wissensverarbeitung als zentrale Führungsaufgabe
1.1.6 Informationstechnik in der wissensgetriebenen Fabrik
1.1.7 Wissensorientierte Organisationsgestaltung
1.1.8 Produktionsstrategien im Wandel
1.1.9 Innovation und Umwelt: Leitbilder künftiger industrieller Produktion
1.1.10 Folgerungen für die Weiterentwicklung industrieller Unternehmen
1.1.11 Ausblick
1.1.12 Literatur
Wolfgang Beitz
1.2 Bedeutung umweltgerechter Produktion
1.2.1 Umweltgerechte Produktion als Bestandteil einer integrierten Umwelttechnik
1.2.2 Möglichkeiten umweltgerechter Produktion
1.2.3 Erkenntnis- und Anwendungsstand
1.2.4 Optionen
1.2.5 Literatur
Wulff Plinke
1.3 Die Veränderung von Produktionssystemen im internationalen Wettbewerb
These 1: Die öffentliche Diskussion in Deutschland beklagt vor allem die gesellschaftliche Verkrustung als Ursache der Innovationsschwäche
These 2: In den Unternehmen vermutet man die Ursachen der Innovationsschwäche sowohl in internen als auch in externen Barrieren
These 3: Die Herausforderung resultiert aus der Globalisierung
These 4: Innovation hat viele Gesichter
These 5: Die Voraussetzung nachhaltiger Innovation heißt Wettbewerbsstrategie
These 6: Die strategische Herausforderung anzunehmen heißt, den Spieß umzudrehen.
These 7: Imitation muß einen Preis haben
Literaturverzeichnis
Günter Spur
1.4 Wirtschaftliche und soziale Sicherung durch industrielle Produktion
1.4.1 Das zentrale Problem Arbeitslosigkeit
1.4.2 Erklärungsmuster für Arbeitslosigkeit
1.4.3 Eine zusammenführende Betrachtung
1.4.4 Literatur
II. Optionen ausgewählter produktionstechnischer Anwendungsfelder
Hans-Günther Wagemann und Klaus-Dieter Banse
2.1 Optionen der Halbleitertechnologie für Produktionssysteme
2.1.1 Einleitung
2.1.2 Die Entwicklung und Bedeutung der Halbleitertechnik
2.1.3 Industriestrukturen und Merkmale moderner Halbleiterproduktion
2.1.4 Halbleitertechnik als Basistechnologie für Mikrosysteme
2.1.5 Die Entwicklung der Siliziumplanartechnologie für Mikrosysteme
2.1.6 Optionen der Halbleitertechnologie
2.1.7 Ausblick
2.1.8 Weiterführende Literatur
Günter Spur und Jens Nackmayr
2.2 Optionen industrieller Produktionssysteme im Maschinenbau
2.2.1 Einführung
2.2.2 Bedingungen im deutschen Maschinenbau
2.2.3 Marktanforderungen im Wandel
2.2.4 Erfolg und Wachstum durch neue Maschinen
2.2.5 Strategische Ausrichtung auf Wachstumsmärkte und -regionen
2.2.6 Produktionssysteme der Zukunft - ein Ausblick
2.2.7 Resümee
2.2.8 Literatur
Wolfgang Fratzscher, Karl Stephan und Klaus Michalek
2.3 Energietechnische Optionen industrieller Produktionssysteme
2.3.1 Gegenstand der Energietechnik
2.3.2 Energie und Gesellschaft
2.3.4 Primärenergien
2.3.5 End- und Nutzenergien
2.3.6 Techniken und Technologien zur Energiewandlung und -bereitstellung
2.3.7 Schlußfolgerungen
2.3.8 Literatur
Otto Fiedler und Eberhard Kühn
2.4 Innovationsförderung und Technologietransfer durch Technologie- und Gründerzentren
2.4.1 Aufgaben und Merkmale der Technologie- und Gründerzentren
2.4.2 Untersuchung ostdeutscher Technologiezentren
2.4.3 Unternehmensentwicklungen nach Verlassen des Zentrums (alte und neue Bundesländer)
2.4.4 Zusammenfassung: Zentrumserfolge, -defizite und -perspektiven nach 13jähriger Entwicklungsgeschichte
2.4.5 Literatur
III. Geschichtliche Reflexion und szenarischer Ausblick
Wolfram Fischer und Jutta Wietog
3.1 Historische Erfahrungen über Optionen
3.1.1 Unter den Vorzeichen der Industrialisierung
3.1.2 Die Zwischenkriegs- und Kriegszeit
3.1.3 Die Nachkriegszeit
3.1.4 Schlußbemerkung
3.1.5 Literatur
Günter Spur und Carsten Schröder
3.2 Szenarien für den Produktionsstandort Deutschland
3.2.1 Einführung
3.2.2 Zur Situation des Produktionsstandortes Deutschland
3.2.3 Analyse des Szenariofeldes
3.2.4 Trendprojektionen
3.2.5 Verifizierung der Trendprojektionen durch Expertenbefragung
3.2.6 Interpretation ausgewählter Szenarien
3.2.7 Empfehlungen und Maßnahmen
3.2.8 Literatur
Anhang
Hinweise zu den Autoren
Abfallenergienutzung – Technische, wirtschaftliche und soziale Aspekte
Inhaltsverzeichnis
Technikfolgenabschätzung von Energiesystemen
0. Renn
Energie-Ethik. Zur ethischen Bewertung einer verantwortbaren Energieversorgung und zum Problem ihrer gesellschaftlichen Akzeptanz
S. Feldhaus
Energiewirtschaftliche Bedeutung der Nutzung von Abfallenergie
H. Schaefer
Wärmetransformation
D. Hebecker
Wärmerohre als Bauelemente in der Energietechnik
M. Groll
Energetische Nutzung organischer Abfälle
M. Kaltschmitt
Erneuerbare Energiequellen. Solarthermische Anlagen für Mitteleuropa und einstrahlungsreiche Regionen
M. Fischer
Wärmenetze
K. Michalek
Ganzheitliche Bilanzen von Energiewandlungsketten und Energiesystemen
A. Wiese
Zur Bewertung energetischer Systeme unter Einschluß extemer Kosten
M. Weisheimer
Rechtliche Regeln über Abwärme in Deutschland
W. Meng
Schlußwort
W. Fratzscher
Autoren und Herausgeber
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Diese Seite wurde zuletzt aktualisiert am Mittwoch, 22. August 2001