Im Zuge der weltweiten Verknappung fossiler Energieträger sind nachhaltige Energiekonzepte heutzutage wichtiger denn je für unseren Globus. Die internationalen Zukunftsvisionen aller Nationen sollten auf eine nachhaltige Denkweise umgestellt werden, um das Interesse, fossile Energiequellen zu ersetzen, zu verbreiten und auch global umzusetzen. Nicht zuletzt wäre dies ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz und zum Erhalt regenerativer Energien. Die immer weiter entwickelten Technologien der erneuerbaren Energien fördern nicht nur unsere Umwelt, sondern auch die Wirtschaft, wobei ein neuer Wettbewerb und Markt entstand. Wichtige Ressourcen sind hier die erneuerbaren Energien, die aus der Sonnen- und geothermischen Energie gewonnen werden.
Ziel dieser Arbeit ist eine wirtschaftliche Analyse der Umsetzung von regenerativen Energieversorgungskonzepten in Masdar City. Masdar City soll als Planstadt in den Vereinigten Arabischen Emiraten (VAE) ca. 30 km östlich von der Hauptstadt Abu Dhabi entstehen und eine der ersten Ökostädte weltweit werden, wobei die Vorbereitungen und die Planung bereits im Jahr 2006 während der Gründung der Masdar Initiative begannen. Die Zielvorstellung des von Foster und Partners erstellten Masterplans von Masdar City wird hier vorgestellt. Ferner werden die Entwicklungen der drei Hauptkomponenten des Gesamtprojektes, Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft, erläutert.
Im ersten Abschnitt der Arbeit werden die Rahmenbedingungen der Öko-Stadt Masdar City aufgezeigt und die Gegebenheiten der Wüstenregion aus geografischer, ökologischer und ökonomischer Sicht erläutert. Daneben werden die bereits vorhandene Energieversorgung und der Fortschritt der Energiewirtschaft in den VAE erörtert. Außerdem werden die Zielvisionen des Projektes und deren Nachhaltigkeit vorgestellt, die Stadt Masdar City sowie andere Bereiche der Masdar Initiative veranschaulicht.
Im zweiten Kapitel der Arbeit werden die in Masdar City eingesetzten Energiekonzepte verglichen und es wird auf die Beteiligung der Masdar Initiative an weltweiten Projekten Bezug genommen. In der Gegenüberstellung der Energiekonzepte werden die Photovoltaikanlagen, konzentrierende Solarthermie, Windenergie im On- und Offshorebereich sowie weitere Konzepte wie z.B. die Energiegewinnung aus Abfall, die Geothermie und die Anwendung von Solarkollektoren zur Wärmeerzeugung bzw. Kühlung von Brauchwasser beschrieben. [...]
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Rahmenbedingungen der VAE und Ökostadt Masdar City
2.1 Gegebenheiten der Region in der Wüste
2.2 Die Wirtschaftslage der Emirate
2.3 Die Energieversorgung und die Energiewirtschaft der VAE
2.4 Die Masdar Initiative und Ihre Geschäftsbereiche
2.5 Masdar City und ihre nachhaltige Entwicklung
3 Masdar Projekte und erneuerbare Energiekonzepte im Vergleich
3.1 Photovoltaik und konzentrierende Solarthermie
3.1.1 Die Masdar PV GmbH
3.1.2 Das Projekt SHAMS 1 und die Kooperation mit Torresol Energy
3.2 On- und Offshore Windenergienutzung
3.3 Weitere erneuerbare Energiegewinnungs-Konzepte in Masdar
3.3.1 Geothermie und Solarkollektoren zur Wärmeerzeugung und Kühlung
3.3.2 Waste-to-energy – Energiekonzept
4 Analyse der nachhaltigen Energieversorgungskonzepte in Masdar City
4.1 Umsetzung der erneuerbaren Energien in Masdar City
4.1.1 Die solare Stromversorgung
4.1.2 Geothermie und Solarkollektoren
4.1.3 Einsatz von Windkraftanlagen
4.2 Konzeption des Transportsystems
4.3 Besonderheiten der Wasserversorgung und – auf-bereitung
4.4 Die Müllentsorgung in Masdar City
4.5 Kritik und Realisierung des Projektes „Öko-Stadt“
5 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit analysiert die wirtschaftliche Umsetzbarkeit und Nachhaltigkeit regenerativer Energieversorgungskonzepte in der geplanten Ökostadt Masdar City in Abu Dhabi, Vereinigte Arabische Emirate. Sie untersucht dabei, wie der Einsatz erneuerbarer Energien in einem städtebaulichen Kontext realisiert werden kann, um eine CO2-neutrale Entwicklung zu ermöglichen.
- Wirtschaftliche Analyse der Energieversorgungssysteme in Masdar City.
- Vergleich verschiedener erneuerbarer Energiekonzepte (Solarthermie, Photovoltaik, Windkraft, Waste-to-Energy).
- Untersuchung der Rahmenbedingungen für nachhaltige Stadtplanung in der Wüstenregion.
- Evaluierung der Mobilitäts- und Ressourceneffizienzkonzepte (Wasser, Abfall).
- Kritische Bewertung der Zielerreichung im Hinblick auf CO2-Neutralität.
Auszug aus dem Buch
3.1 Photovoltaik und konzentrierende Solarthermie
Wie in den Gegebenheiten der Region der VAE beschrieben, scheint die Sonne das ganze Jahr über. Der Einsatz von Technologien wie Photovoltaik (PV) und Solarthermie in diesem Gebiet ist eine gute, vorausschauende und nachhaltige Lösung im Bereich der Verwendung von erneuerbaren Energien. Photovoltaik ist eine erfolgversprechende Technik zur Stromerzeugung, welche von der direkten Sonnenenergie profitiert.
Der Begriff Photovoltaik wird aus zwei verschiedenen Worten gebildet. Photo kommt aus dem Griechischen und steht für Licht, Voltaik stammt aus dem Nachnamen des italienischen Physikers Alessandro Volta und steht für die Einheit der elektrischen Spannung. Bei dem Vorgang der Photovoltaik wird die direkte Sonneneinstrahlung mittels einer Solarzelle in elektrische Energie umgewandelt. Bei diesem Photoeffekt werden Ladungsträger in einer Solarzelle durch die Sonnenlichtstrahlen freigesetzt und so elektrische Energie erzeugt.
Einsatzmöglichkeiten der Photovoltaik in Masdar City sind die Bereiche von Photovoltaikanlagen mit Netzeinspeisung und der Betrieb von photovoltaischen Kraftwerken. Photovoltaikanlagen werden beispielsweise auf Dächern von Gebäuden oder kleineren Freiflächen installiert und erreichen Spitzenleistungen von 120 W/m². Die Stromerzeugung von photovoltaischen Kraftwerken hingegen erreicht Leistungen von 100 kW bis zu vielen MW, die in ein Verbundstromnetz eingespeist werden. Probleme können entstehen, wenn eine Beeinträchtigung der Sonneneinstrahlung besteht, was in den VAE aber nicht der Fall sein wird. Der Einsatz von Photovoltaik ist eine gute Lösung, ohne CO2-Ausstoß Strom für Masdar City zu erzeugen. Der Wirkungsgrad von Solarzellen beträgt je nach Material und Technologie ca. 5-25 %.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung definiert das Ziel der Arbeit, die wirtschaftliche Analyse der Energieversorgung in Masdar City zu untersuchen und das Projekt in den Kontext globaler Klimaziele und lokaler Entwicklungen der VAE einzubetten.
2 Rahmenbedingungen der VAE und Ökostadt Masdar City: Dieses Kapitel erläutert die geografischen, ökonomischen und ökologischen Rahmenbedingungen der Vereinigten Arabischen Emirate sowie die Entstehung und Zielsetzung der Masdar Initiative.
3 Masdar Projekte und erneuerbare Energiekonzepte im Vergleich: Es erfolgt ein detaillierter Vergleich technologischer Ansätze wie Photovoltaik, Solarthermie, Windkraft sowie Geothermie und Müllverwertung, die für Masdar relevant sind.
4 Analyse der nachhaltigen Energieversorgungskonzepte in Masdar City: Das Kapitel analysiert die praktische Umsetzung der Energiekonzepte, des Transportsystems sowie Strategien zur Wasser- und Abfallwirtschaft in der Planstadt.
5 Fazit: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen, beantwortet die Forschungsfragen nach der wirtschaftlichen Realisierbarkeit und Nachhaltigkeit des Projekts und bewertet die Zukunftsaussichten der Ökostadt.
Schlüsselwörter
Masdar City, Vereinigte Arabische Emirate, erneuerbare Energien, Photovoltaik, Solarthermie, Nachhaltigkeit, Energieversorgung, CO2-Neutralität, Abfallmanagement, Wasserentsalzung, Windenergie, Stadtplanung, Wirtschaftsanalyse, Klimaschutz, Energiewirtschaft.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit?
Die Arbeit befasst sich mit der wirtschaftlichen Analyse und der technologischen Umsetzung von Energieversorgungskonzepten in der geplanten Ökostadt Masdar City in den VAE.
Welches sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf nachhaltiger Stadtentwicklung, der Nutzung verschiedener erneuerbarer Energiequellen, ökologischem Ressourcenmanagement sowie der Analyse wirtschaftlicher Faktoren in Abu Dhabi.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist zu prüfen, ob die Konzepte der regenerativen Energieversorgung in Masdar City wirtschaftlich realisierbar sind und einen nachhaltigen Betrieb der Stadt gewährleisten können.
Welche wissenschaftliche Methode wurde gewählt?
Es wurde eine literaturgestützte wirtschaftliche Analyse und Gegenüberstellung technischer Energiekonzepte durchgeführt, basierend auf Berichten, Studien und Daten der Masdar Initiative.
Welche Aspekte werden im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Untersuchung der Rahmenbedingungen, den Vergleich spezifischer Energieerzeugungstechnologien und eine detaillierte Analyse der Infrastruktur in den Bereichen Transport, Wasser und Müll.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Werk?
Wichtige Begriffe sind Masdar City, Nachhaltigkeit, erneuerbare Energien, CO2-Neutralität, Solartechnik und Ressourcenmanagement.
Wie trägt die Geothermie zur Energieversorgung der Stadt bei?
In Masdar City wird die Geothermie primär zur Wärmeerzeugung und zur effizienten Kühlung der Gebäude genutzt, was den Strombedarf für Klimatisierung deutlich reduziert.
Warum spielt das Abfallmanagement eine zentrale Rolle für die CO2-Bilanz?
Das "Waste-to-Energy"-Konzept vermeidet Mülldeponien und deren Treibhausgasemissionen, indem organischer Abfall energetisch verwertet wird, was zur CO2-Neutralität der Stadt beiträgt.
Inwiefern ist das Mobilitätskonzept als innovativ einzustufen?
Das "Personal Rapid Transit" (PRT) System und die Untergrund-Logistik ermöglichen ein autofreies, emissionsloses Stadtbild, das durch elektrisch betriebene, automatisierte Fahrzeuge realisiert wird.
Wie ist das Fazit des Autors hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit zu bewerten?
Der Autor bewertet das Projekt trotz hoher Investitionskosten als wirtschaftlich realisierbar, da Abu Dhabi die finanziellen Mittel bereitstellt und das Projekt langfristig durch technologische Innovationen und Einsparungen rentabel sein soll.
- Arbeit zitieren
- M.Sc. (Master of Science) Mohamed Baschar Akkad (Autor:in), 2010, Wirtschaftliche Analyse der Energieversorgungskonzepte in Masdar City, Abu Dhabi (VAE), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/280139
