Der Energiemarkt und dessen techno-ökonomische Modellierung - Potentiale zukünftiger Technologien

Inhaltsverzeichnis

• Vorwort und Aufbau der Arbeit
• Energie und ihre Facetten
  • Begriffsbestimmung und Formen von Energie
  • Energie aus naturwissenschaftliche Sicht - Erscheinungsformen der Energie
    • Die Hauptsätze der Thermodynamik
  • Energie aus technischer Sicht
  • Energie aus ökonomischer Sicht
  • Besonderheiten der Energiemärkte
  • Trends im Energiemarkt und wichtige Ergebnisse
• Energieträger und Umwandlungssektoren
  • Fossile Primärenergieträger
    • Primärenergieträger Kohle
    • Primärenergieträger Erdöl
    • Primärenergieträger Erdgas
    • Schlussfolgerungen Fossile Energieträger
  • Kernenergie
    • Kernspaltung
    • Kernfusion mit magnetischem Einschluss
  • Erneuerbare, regenerative Energien
    • Windkraft
    • Wasserkraft
    • Biomasse
    • Solare Energie
      • Photothermik (Solarwärme)
      • Photovoltaik (Solarstrom)
    • Schlussfolgerungen: erneuerbare Energien
  • Neue Konzepte: Wasserstoff und die Brennstoffzelle
• Energieökonomik
  • Energiesysteme - Ein Vergleich mit Blick auf die Kostenstrukturen
    • Investitionskosten
    • Stromgestehungs- und Grenzkosten
    • Erntefaktoren
  • Energiesysteme - Ein Vergleich mit Blick auf die Nachhaltigkeit
    • Nachhaltige Entwicklung
    • LCA - Emissionen der unterschiedlichen Energiesysteme
      • Gesundheitsgefährdende Emissionen und Strahlungen
      • Klimaschädliche Emissionen und der Treibhauseffekt
    • Externe Kosten im Energiesektor
    • Technische Optionen zur Minderung der Kohlendioxidemissionen
    • Schlussfolgerungen
  • Energie aus Sicht der Innovationsökonomik – Der technische Fortschritt
    • Technischer Fortschritt und Nachhaltigkeit
    • Energieinventionen
    • Energieinnovationen aus Sicht der Evolutorik/ Neo-Schumpeterianik
    • Backstop-Technologien und die Hotelling-Regel
    • Technologie-Diffusion im Energiemarkt
    • Substitutionsmechanismen im Energiemarkt
    • Energie, technischer Fortschritt und Wirtschaftswachstum
  • Energienachfrage
    • Energienachfrage, wirtschaftliche Entwicklung und Energiepreise
    • Energienachfrage und Strukturwandel
    • Determinanten der Energienachfrage
      • Der Energiepreis
      • Globales Wirtschaftswachstum
      • Bevölkerungswachstum
    • Schlussfolgerungen
  • Energiemodelle
    • Energiemodellarten: Top-down vs. bottom-up
    • Weitere Unterscheidungen
    • Umfassende Energiemodelle und Fazit
  • TIMES
    • Einleitung und Einordnung des Modells
    • Vorgehensweise und Abbildung des Energiesystems
    • Beschreibung des Energiesystems: Das RES und seine Komponenten
      • Processes und Commodities
      • Input: Sets und Parameter
      • Zeithorizont, zeitliche Auflösung und Indexierung
        • Zeitfenster
        • Alterungsprozesse (Vintaging)
      • Regionale Aufteilung
      • Commodities und Prozesse - eine genauere Betrachtung
      • Einheiten und Diskontraten
    • Output
      • Gleichungen
      • Variablen
    • Die (Neoklassische) Zielfunktion
      • Unterscheidung der Investitionsarten
      • Güterpartialmarktgleichgewicht und elastische Nachfrage
    • Zusammenfassung der techno-ökonomischen Implementierungen in TIMES
    • Grundlegende Annahme der Neoklassik in TIMES
  • TIMES - Eine kritische Würdigung
    • Marktstrukturen
    • Neoklassische Grundannahmen
      • Der homo oeconomicus und Risiko
      • Heterogene Akteure, Technologien und Energieträger
    • Die (Kosten-) Minimierung der Zielfunktion
    • Technischer Fortschritt und Innovationsprozess
      • Endogenous Technological Learning (ETL)
      • Diffusion und technologische Übergänge
    • Endogenisierung des technischen Fortschrittes in TIMES
  • Schlussfolgerungen und Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der techno-ökonomischen Modellierung des Energiemarktes und der Potentiale zukünftiger Technologien. Sie untersucht die verschiedenen Energieträger und deren Einordnung in den Kontext der Nachhaltigkeit.

• Die Modellierung des Energiemarktes und die Analyse der Potentiale zukünftiger Technologien
• Die Rolle von Energie in der Wirtschaft und die Auswirkungen des technischen Fortschritts auf die Energienachfrage
• Die Bewertung verschiedener Energieträger hinsichtlich Kosten und Nachhaltigkeit
• Die Bedeutung der Innovationsökonomik im Energiesektor und die Rolle von Endogenous Technological Learning (ETL)
• Die Anwendung des TIMES-Modells zur Simulation und Analyse von Energiesystemen

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 2: Energie und ihre Facetten: Dieses Kapitel definiert den Begriff Energie, beschreibt seine Erscheinungsformen und untersucht seine Bedeutung aus naturwissenschaftlicher, technischer und ökonomischer Perspektive.
• Kapitel 3: Energieträger und Umwandlungssektoren: Dieses Kapitel analysiert die verschiedenen Energieträger, einschließlich fossiler Brennstoffe, Kernenergie und erneuerbarer Energien. Es betrachtet die jeweiligen Vor- und Nachteile sowie die technischen und ökonomischen Aspekte.
• Kapitel 4: Energieökonomik: Dieses Kapitel beleuchtet die ökonomischen Aspekte der Energieversorgung, einschließlich der Kostenstrukturen verschiedener Energiesysteme, der Nachhaltigkeit der verschiedenen Energieträger und der Rolle des technischen Fortschritts im Energiesektor.
• Kapitel 5: Energieökonomik - Die Energienachfrage: Dieses Kapitel untersucht die Energienachfrage, ihre Determinanten und ihren Zusammenhang mit wirtschaftlicher Entwicklung und Energiepreisen.
• Kapitel 6: Energiemodelle: Dieses Kapitel befasst sich mit verschiedenen Energiemodelltypen, ihren Vor- und Nachteilen sowie der Bedeutung für die Analyse und Prognose des Energiemarktes.
• Kapitel 7: TIMES: Dieses Kapitel stellt das TIMES-Modell vor, beschreibt seine Funktionsweise und erläutert seine Anwendung in der techno-ökonomischen Modellierung des Energiesystems.

Schlüsselwörter

Die Arbeit behandelt die folgenden Schlüsselthemen: Energiemarkt, techno-ökonomische Modellierung, Energieträger, Nachhaltigkeit, Innovationsökonomik, technischer Fortschritt, Energienachfrage, TIMES-Modell.