Bauwirtschaftliche und baubetriebswirtschaftliche Untersuchung zum Einsatz der Windkraft unter Berücksichtigung neuer technologischer Entwicklungen

Diploma Thesis , 2003 , 123 Pages , Grade: 2,3

Engineering - Civil Engineering

Unsere heutige Energieversorgung basiert überwiegend auf fossilen
Energieträgern wie Erdgas, Erdöl, Stein- oder Braunkohle. Durch die
zunehmende Ausbeutung der Ressourcen wird die Förderung in
Zukunft immer schwieriger, technisch aufwendiger, riskanter und
kostspieliger. Sollte der Umfang der fossilen Energienutzung weiter
anhalten oder gar noch steigen, werden sämtliche erreichbaren
Vorkommen von Erdöl und Erdgas bereits im 21. Jahrhundert
aufgebraucht. Lediglich die Kohlevorräte werden noch über einen
längeren Zeitraum verfügbar sein. Somit können zukünftige
Generationen auf diese Energieträger nicht mehr zurückgreifen. Auch
die zunehmende Umweltzerstörung, wie beispielsweise durch den
Treibhauseffekt oder das Waldsterben, findet ihre Ursache in der nicht
genügend nachhaltigen Energieversorgung. Deshalb ist es notwendig,
alternative Energiequellen zu finden und zu nutzen. Neben Wasser,
Sonne, Erdwärme und Biomasse ist die Windkraft eine Möglichkeit zur
Energiegewinnung.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem Schwerpunkt der
Stromversorgung durch den Einsatz von Windkraftanlagen unter
bauwirtschaftlichen und baubetriebswirtschaftlichen Aspekten. Dabei
werden bereits bestehende Anlagen im Vergleich zu neuen
technologischen Entwicklungen untersucht. Betrachtet wird das
marktgängige Modell E-40 der Firma Enercon und das Modell Solare
Windturbine der Firma Bluenergy, welches erst im Jahr 2004 zum
Verkauf angeboten wird.
Am Beginn dieser Arbeit werden rahmengebende Gesetze und
Fördermöglichkeiten aufgezeigt. Dem schließen sich technische Verfahrensweisen der Windkraftnutzung an. Nähere Erläuterung finden
hier der Entstehungsprozess und die Eigenschaften des Windes sowie
der Aufbau, zugehörige Kenndaten und allgemeine Nutzungsmöglichkeiten
der zu betrachtenden Anlagen. Eine Analyse von
Methoden zur Investitionsrechnung und von Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
bildet die Grundlage der nachfolgenden
Gegenüberstellung. In Form eines Windparkprojektes erfolgt die
ökonomische Untersuchung der Enercon E-40 und der Bluenergy
Solaren Windturbine. Die anschließende Auswertung sowie der
Ausblick sollen zeigen, wie der heutige Stand der Windkraftnutzung
und neuer Entwicklungen auf diesem Gebiet ist und welche Potentiale
sich dazu noch eröffnen lassen.

Inhaltsverzeichnis

• 1. Einleitung
• 2. Rahmenbedingungen
  • 2.1. Instrumente
  • 2.1.1. Ordnungsrechtliche Instrumente
  • 2.1.1.1. Ökologische Steuerreform (ÖSR)
  • 2.1.1.2. Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
  • 2.1.1.3. Energiewirtschaftsgesetz (EnWG)
  • 2.1.1.4. Bundes-Immissionsschutz-Gesetz (BlmSchG)
  • 2.1.1.5. Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG)
  • 2.1.1.6. Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm)
  • 2.1.1.7. Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG)
  • 2.1.2. Monetäre Instrumente
  • 2.1.2.1. Fördermöglichkeiten auf EU-Ebene
  • 2.1.2.2. Fördermöglichkeiten auf Bundesebene
  • 2.1.2.3. Fördermöglichkeiten auf Landesebene
  • 2.2. Biologie und Technik von Windkraftanlagen
  • 2.2.1. Der Wind-Prozess
  • 2.2.1.1. Entstehung von Wind
  • 2.2.1.2. Geographische Verteilung der Windgeschwindigkeiten
  • 2.2.1.3. Windstärke und Windgeschwindigkeitsverteilungen
  • 2.2.1.4. Einfluss der Umgebung und der Höhe
  • 2.2.2. Verfahrenstechniken
  • 2.2.2.1. Allgemeiner Aufbau von Windkraftanlagen
  • 2.2.2.2. Verfahrenstechnische Kenngrößen von Windkraftanlagen
  • 2.2.3. Enercon E-40 - Windkraftanlagen mit horizontaler Rotorwelle
  • 2.2.3.1. Aufbau der Enercon E-40
  • 2.2.3.2. Verfahrenstechnische Größen der Enercon E-40
  • 2.2.4. Bluenergy Solare Windturbine
  • 2.2.4.1. Aufbau der Bluenergy Solaren Windturbine
  • 2.2.4.2. Aufbau und Funktion einer Solarzelle
  • 2.2.4.3. Verfahrenstechnische Größen der Solaren Windturbine
  • 2.2.5. Speicherung und Verwertung
  • 2.2.5.1. Grundsätzliche Nutzungsmöglichkeiten
  • 2.2.5.2. Windenergie zur Stromversorgung
  • 2.2.5.3. Verlustquellen einer Windkraftanlage
  • 3. Methoden und Betrachtungen
  • 3.1. Ökonomische Methoden
  • 3.1.1. Grundlagen der Investitionsrechnung
  • 3.1.2. Kapitalwertmethode
  • 3.1.3. Interne Zinsfuß-Methode
  • 3.1.4. Amortisationsmethode
  • 3.1.5. Liquidität und Finanzplan
  • 3.2. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
  • 4. Gegenüberstellung Enercon E-40 / Bluenergy Solare Windturbine
  • 4.1. Windpark Enercon E-40
  • 4.1.1. Investitionskosten
  • 4.1.2. Finanzplan
  • 4.1.3. Zahlungsströme
  • 4.2. Windpark Bluenergy Solare Windturbine
  • 4.2.1. Kostenschätzung
  • 4.2.2. Investitionskosten
  • 4.2.3. Finanzplan
  • 4.2.4. Zahlungsströme
  • 5. Auswertung
  • 6. Schlussbemerkungen mit Ausblick

  Zielsetzung und Themenschwerpunkte

  Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit einer baubetriebswirtschaftlichen und baubetrieblichen Untersuchung des Einsatzes von Windkraft unter Berücksichtigung neuer technologischer Entwicklungen. Sie befasst sich mit der Analyse der rechtlichen Rahmenbedingungen, der Biologie und Technik von Windkraftanlagen sowie mit der ökonomischen Bewertung verschiedener Windkraftanlagen.

  • Analyse der rechtlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz von Windkraftanlagen
  • Beschreibung der technischen Funktionsweise von Windkraftanlagen
  • Vergleich verschiedener Windkraftanlagen, insbesondere der Enercon E-40 und der Bluenergy Solaren Windturbine
  • Ökonomische Bewertung der untersuchten Windkraftanlagen durch Investitionsrechnungen
  • Bewertung der Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Windkraftanlagen

  Zusammenfassung der Kapitel

  Die Einleitung führt in das Thema der Diplomarbeit ein und erläutert die Relevanz der Windkraft im Kontext der Energiewende.

  Kapitel 2 befasst sich mit den Rahmenbedingungen für den Einsatz von Windkraftanlagen. Es werden sowohl die rechtlichen Rahmenbedingungen, wie z.B. das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), als auch die biologischen und technischen Grundlagen des Windprozesses und der Windkraftanlagen erläutert.

  Kapitel 3 beschreibt die methodischen Ansätze der Arbeit, insbesondere die ökonomischen Methoden wie die Kapitalwertmethode und die Interne Zinsfuß-Methode.

  Kapitel 4 widmet sich einer Gegenüberstellung der beiden Windkraftanlagen Enercon E-40 und Bluenergy Solare Windturbine. Es werden die Investitionskosten, der Finanzplan und die Zahlungsströme beider Anlagen verglichen.

  Kapitel 5 bietet eine Zusammenfassung der Auswertung der Untersuchungsergebnisse.

  Schlüsselwörter

  Windkraft, Erneuerbare Energien, Energiewende, EEG, Enercon E-40, Bluenergy Solare Windturbine, Investitionsrechnung, Kapitalwertmethode, Interne Zinsfuß-Methode, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

• College: University of Applied Sciences Dresden (Bauingenieurwesen)
• Grade: 2,3
• Author: Wibke Persicke (Author)
• Publication Year: 2003
• Pages: 123
• Catalog Number: V26463
• ISBN (eBook): 9783638287883
• Language: German
• Tags: Bauwirtschaftliche, Untersuchung, Einsatz, Windkraft, Berücksichtigung, Entwicklungen