Geldermann Anlagen- und Energiewirtschaft

Kosten- und Investitionsschätzung sowie Technikbewertung von Industrieanlagen
1. Auflage 2014
ISBN: 978-3-8006-4789-7
Verlag: Franz Vahlen
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 346 Seiten

Die betriebswirtschaftlich und ingenieurtechnisch relevanten Aspekte der Anlagen- und Energiewirtschaft
Der nachhaltige und verantwortungsvolle Umgang mit Rohstoffen und Energieträgern in Produktionsanlagen ist ein wichtiger Grundsatz aller Unternehmen. Das setzt eine genauere Betrachtung der Produktentstehung innerhalb von komplexen Wertschöpfungsketten und von verfahrenstechnischen Prozessschritten voraus. Dabei sind insbesondere die Zusammenhänge zwischen verwendeten Werkstoffen, dem Energieeinsatz und den Qualitätsanforderungen an die hergestellten Produkte wichtige Elemente sachgerechter betriebswirtschaftlicher Entscheidungen. Dieses kompakte Buch vermittelt die Zusammenhänge zwischen Produktionsanlagen, verfügbaren Rohstoffen und Energiebereitstellung. Es bietet technisch interessierten Studierenden in wirtschaftswissenschaftlichen Bachelor- und Masterstudiengängen einen Überblick über die wichtigsten Aspekte zur Kosten- und Investitionsschätzung von Industrieanlagen und zur Technikbewertung. Berufseinsteiger auf Managementpositionen erhalten darüber hinaus einen Einblick in die grundlegenden industriellen Produktionsprozesse.

Die Schwerpunkte
- Anlagenlebenszyklus
- Werkstoffe
- Verfahrensentwicklung
- Investitionsschätzung im Anlagenbau
- Schätzung von Betriebskosten
- Grundlagen der Energiewirtschaft
- Techniken der Stromerzeugung
- Kennzahlen zur Bewertung von Produktionsverfahren
- Technikbewertung und Risikomanagement

Autoren/Hrsg.

Geldermann, Jutta

Inhaltsverzeichnis

1;Cover;1
2;Zum Inhalt/Zur Autorin;2
3;Titel;3
4;Einleitung;4
5;Inhaltsverzeichnis;7
6;1. Anlagenlebenszyklus;11
6.1;1.1 Industrielle Anlagenwirtschaft;11
6.2;1.2 Übersicht über den Lebenszyklus von Produktionsanlagen;16
6.2.1;1.2.1 Anlagenplanung;19
6.2.2;1.2.2 Anlagenbeschaffung und -bereitstellung;25
6.2.3;1.2.3 Anlagenbetrieb, -Optimierung und -instandhaltung;27
6.2.4;1.2.4 Anlagenausmusterung;31
6.3;1.3 Technischer Fortschritt;32
6.4;1.4 Planungsebenen;34
6.4.1;1.4.1 Entscheidungsmodelle;36
6.4.2;1.4.2 Techno-ökonomische Optimierung;39
6.5;Zusammenfassung des Kapitels;40
7;2. Werkstoffe;42
7.1;2.1 Metallische Werkstoffe;43
7.1.1;2.1.1 Eisenwerkstoffe;45
7.1.2;2.1.2 Nichteisenmetalle;48
7.1.3;2.1.3 Weitere Metalle;56
7.2;2.2 Kunststoffe;58
7.3;2.3 Keramische Werkstoffe;62
7.4;2.4 Nachwachsende Rohstoffe;64
7.5;2.5 Faserverbundwerkstoffe;69
7.6;2.6 Weitere Werkstoffentwicklungen;71
7.7;2.7 Materialauswahl;72
8;3. Verfahrensentwicklung;78
8.1;3.1 Einführung;78
8.2;3.2 Produktionsstruktur der chemischen Industrie;80
8.2.1;3.2.1 Chemiewirtschaft;82
8.2.2;3.2.2 Erfolgsfaktoren in der chemischen Industrie;83
8.3;3.3 Struktur chemischer Produktionsanlagen;85
8.4;3.4 Grundzüge der technischen Chemie;87
8.4.1;3.4.1 Thermodynamik;88
8.4.2;3.4.2 Stoffdaten;90
8.4.3;3.4.3 Kinetik;91
8.4.4;3.4.4 Hydrodynamik;92
8.5;3.5 Ausgewählte Operationen in der chemischen Verfahrenstechnik;92
8.5.1;3.5.1 Mechanische Verfahren in Chemieanlagen;92
8.5.2;3.5.2 Katalyse;94
8.5.3;3.5.3 Chemische Reaktoren;95
8.5.4;3.5.4 Produktaufarbeitung durch Trennprozesse;100
8.5.5;3.5.5 Wärmeübertrager;101
8.6;3.6 Vorgehen bei der Planung von verfahrenstechnischen Anlagen;102
8.6.1;3.6.1 Fließbilder zur Darstellung von Produktionsprozessen;103
8.6.2;3.6.2 Computerunterstützung bei der Anlagenoptimierung;106
8.6.3;3.6.3 Prozessintegration;108
8.6.4;3.6.4 Ökologisch effiziente Prozesse;109
8.7;3.7 Ausgewählte Verfahren;112
8.7.1;3.7.1 Ammoniak-Synthese;112
8.7.2;3.7.2 Konversion des Erdöls in der Raffinerie;116
9;4. Investitionsschätzung im Anlagenbau;124
9.1;4.1 Genauigkeit und Zweck von Investitionsschätzungen;124
9.2;4.2 Anlage- und Betriebskapital;125
9.3;4.3 Umrechnung von Kostendaten;127
9.3.1;4.3.1 Preisindizes;127
9.3.2;4.3.2 Länderfaktoren;129
9.4;4.4 Schnelle Investitionsschätzmethoden;129
9.4.1;4.4.1 Größendegression;130
9.4.2;4.4.2 Näherungsmethoden;131
9.4.3;4.4.3 Zuschlagsfaktormethoden;133
9.5;4.5 Kapazität einer Produktionsanlage;135
9.6;4.6 Genauere Berechnung des Kapitalbedarfs von Apparaten und Maschinen;138
10;5. Schätzung der Betriebskosten;141
10.1;5.1 Grundlegende Informationen zur Kostenschätzung;141
10.2;5.2 Material- und Energieflussbilanzierung;142
10.2.1;5.2.1 Bilanzierungsprinzipien;143
10.2.2;5.2.2 Besonderheiten von Chargenprozessen;145
10.3;5.3 Kosten für Rohstoffe;146
10.4;5.4 Energiekosten;147
10.5;5.5 Weitere relevante Kostenarten;153
10.6;5.6 Schätzung der jährlichen Kosten einer Anlage;158
11;6. Grundlagen der Energiewirtschaft;161
11.1;6.1 Der Energiebegriff - naturwissenschaftliche Grundlagen;161
11.1.1;6.1.1 Physikalische Grundlagen;162
11.1.2;6.1.2 Chemische Grundlagen;163
11.1.3;6.1.3 Biologie;164
11.1.4;6.1.4 Energieeinheiten in der wirtschaftlichen Praxis;164
11.1.5;6.1.5 Energiequellen;165
11.2;6.2 Energieumwandlung;168
11.2.1;6.2.1 Technische Energiewandlung;169
11.2.2;6.2.2 Energieeinsatz bei der Energiegewinnung;170
11.2.3;6.2.3 Nutzenergie;172
11.3;6.3 Energietransport und -speicherung;173
11.3.1;6.3.1 Anforderungen an die Energiebereitstellung;175
11.3.2;6.3.2 Übertragung von Elektrizität;176
11.3.3;6.3.3 Speicherung von Strom;179
11.3.4;6.3.4 Bereitstellung von Nutzwärme;182
11.3.5;6.3.5 Transport von Wärme;183
11.3.6;6.3.6 Speicherung von Wärme;184
11.4;6.4 Besonderheiten der Energiewirtschaft;185
11.4.1;6.4.1 Wirtschaftlichkeitsrechnungen in der Energiewirtschaft;187
11.4.2;6.4.2 Einsatz von Kraftwerken in den verschiedenen Lastbereichen;191
11.5;6.5 Gesetzliche Grundlagen;194
11.5.1;6.5.1 Entwicklung des Energiewirtschaftsgesetzes EnWG;195
11.5.2;6.5.2 Erneuerbare-Energien-Gesetz;196
11.5.3;6.5.3 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz;196
11.5.4;6.5.4 Emissionshandel: Kyoto-Protokoll;197
11.6;6.6 Statistische Datenquellen;198
11.7;6.7 Energiesystemanalyse;202
11.7.1;6.7.1 Bottom-up-Modellierung;203
11.7.2;6.7.2 Nachfragemodellierung;206
11.7.3;6.7.3 Energiesystemmodelle zur Entscheidungsunterstützung;207
12;7. Techniken zur Stromerzeugung;212
12.1;7.1 Überblick über die Stromerzeugungskapazitäten;213
12.2;7.2 Thermische Kraftwerke;213
12.2.1;7.2.1 Fossile Brennstoffe;216
12.2.2;7.2.2 Standortplanung;218
12.2.3;7.2.3 Kohlekraftwerke;223
12.2.4;7.2.4 Gaskraftwerke;224
12.2.5;7.2.5 Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung;226
12.2.6;7.2.6 Kernkraftwerke;227
12.3;7.3 Erneuerbare Energien;231
12.3.1;7.3.1 Wasserkraft;233
12.3.2;7.3.2 Windkraftanlagen;236
12.3.3;7.3.3 Biomasse zur Stromerzeugung;238
12.3.4;7.3.4 Nutzung der Sonneneinstrahlung;242
12.3.5;7.3.5 Geothermische Stromerzeugung;249
12.3.6;7.3.6 Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien;250
12.4;7.4 Aktuelle Trends in der Stromerzeugung;253
12.4.1;7.4.1 Dezentralisierung;253
12.4.2;7.4.2 Prozessintegration;254
12.4.3;7.4.3 Brennstoffzellen;254
12.4.4;7.4.4 Supraleitende magnetische Energiespeicher;255
12.4.5;7.4.5 Elektromobilität;255
12.4.6;7.4.6 Wasserstoff;256
12.4.7;7.4.7 Kernfusion;256
13;8. Kennzahlen zur Bewertung von Produktionsverfahren;261
13.1;8.1 Betriebswirtschaftliche Kennzahlen;262
13.1.1;8.1.1 Kuppelprodukte;267
13.1.2;8.1.2 Abgrenzungsproblerne bei der Zuordnung von Emissionsminderungskosten;268
13.2;8.2 Technische Kennzahlen;270
13.3;8.3 Produktionskennzahlen;273
13.4;8.4 Ökologische Kennzahlen;276
13.5;8.5 Kennzahlensysteme;284
13.6;8.6 Unsicherheiten in der Kennzahlenermittlung;288
14;9. Technikbewertung und Risikomanagement;291
14.1;9.1 Ansätze zur Technikbewertung;291
14.1.1;9.1.1 Technikfolgenabschätzung;291
14.1.2;9.1.2 Technologiefrüherkennung;294
14.1.3;9.1.3 Technikbewertung;295
14.1.4;9.1.4 Fazit für die Anlagen- und Energiewirtschaft;296
14.2;9.2 Das Prinzip der Nachhaltigkeil;296
14.2.1;9.2.1 Monetarisierung von Umweltschäden;297
14.2.2;9.2.2 Stoffstrommanagement und Cleaner Production;298
14.2.3;9.2.3 Primäre und sekundäre Emissionsminderungsmaßnahmen;299
14.2.4;9.2.4 Soziale Aspekte;301
14.2.5;9.2.5 Fazit für die Anlagen- und Energiewirtschaft;303
14.3;9.3 Betriebliches Risikomanagement;304
14.3.1;9.3.1 Risiken;305
14.3.2;9.3.2 Ziele und Aufgaben des Risikomanagements;312
14.4;9.4 Naturkatastrophen, Infrastrukturausfälle und Supply Chain Unterbrechungen;318
14.4.1;9.4.1 Infrastrukturausfälle;321
14.4.2;9.4.2 Notfallmanagement;323
14.4.3;9.4.3 Relevanz für die industrielle Produktion;326
14.5;9.5 Öffentliche Akzeptanz und Risikokommunikation;328
14.6;9.6 Zur Rolle der Technik für eine nachhaltige Entwicklung;331
15;Literaturverzeichnis;335
16;Stichwortverzeichnis;347
17;Impressum;353