Dieses Standardwerk stellt die physikalisch-technischen Grundlagen und die aktuelle Systemtechnik für Anlagen und Systeme zur Nutzung regenerativer Energien zur Strom- und Wärmebereitstellung dar. Außerdem gibt es einen umfassenden Überblick über die Charakteristik des erneuerbaren Energieangebots. Ausgehend davon werden Kennzahlen für eine ökonomische und ökologische Bewertung zugänglich gemacht; außerdem werden die Potenziale der verschiedenen Optionen zur Nutzung regenerativer Energien und deren derzeitige Nutzung diskutiert. Im Einzelnen werden die folgenden Möglichkeiten zur Nutzung des regenerativen Energieangebots vertieft dargestellt:

- passive Solarenergienutzung, 
- solarthermische Wärmebereitstellung,
- photovoltaische Stromerzeugung, 
- Bereitstellung elektrischer Energie aus Lauf- und Speicherwasserkraft,
- Stromerzeugung aus einer Onshore- und Offshore-Windkraftnutzung, 
- Wärmebereitstellung mithilfe von Wärmepumpen aus Umgebungswärme (d. h. Umgebungsluft und oberflächennaher Erdwärme), 
- Strom- und Wärmebereitstellung aus der Energie des tiefen Untergrunds.

Zusätzlich werden die Möglichkeiten einer Nutzung der Meeresenergien und der solarthermischen Stromerzeugung dargestellt. Außerdem wird auf die Speicherung elektrischer und thermischer Energie sowie auf Strom- und Wärmenetze eingegangen. Nicht diskutiert wird dagegen die Energiegewinnung aus Biomasse.

Neben seiner Eignung für die universitäre und außeruniversitäre Lehre bietet das Buch Entscheidungsträgern in Energiewirtschaft, Politik, Verwaltung und Administration sowie Wissenschaftlern und Beratern eine fundierte, verlässliche und hochaktuelle Wissensbasis.

1;Vorwort;52;Inhaltsübersicht;83;Inhaltsverzeichnis;114;Mitarbeiterverzeichnis;195;Liste der Formelzeichen;226;Teil I Erneuerbare Energien in Mitteleuropa;436.1;1 Einführung und Aufbau;446.1.1;1.1 Energiesystem;456.1.2;1.2 Nutzungsmöglichkeiten regenerativer Energien;646.1.3;1.3 Aufbau und Vorgehen;676.1.4;1.4 Konventionelle Vergleichssysteme;856.1.5;Literatur;986.2;2 Grundlagen des regenerativen Energieangebots;1006.2.1;2.1 Energiebilanz der Erde;1016.2.2;2.2 Solare Strahlung;1136.2.3;2.3 Umgebungswärme;1336.2.4;2.4 Windenergie;1506.2.5;2.5 Lauf- und Speicherwasserangebot;1766.2.6;2.6 Photosynthetisch fixierte Energie;1956.2.7;2.7 Erdwärme;2106.2.8;Literatur;2296.3;3 Passive Sonnenenergienutzung;2336.3.1;3.1 Physikalische Grundlagen;2366.3.2;3.2 Systemtechnische Beschreibung;2446.3.3;3.3 Potenziale und Nutzung;2756.3.4;Literatur;2776.4;4 Solarthermische Wärmenutzung;2796.4.1;4.1 Physikalische Grundlagen;2796.4.2;4.2 Systemtechnische Beschreibung;2896.4.3;4.3 Ökonomische und ökologische Analyse;3416.4.4;4.4 Potenziale und Nutzung;3646.4.5;Literatur;3776.5;5 Photovoltaische Stromerzeugung;3796.5.1;5.1 Physikalische Grundlagen;3796.5.2;5.2 Systemtechnische Beschreibung;3946.5.3;5.3 Ökonomische und ökologische Analyse;4726.5.4;5.4 Potenziale und Nutzung;4866.5.5;Literatur;4986.6;6 Stromerzeugung aus Windenergie;5016.6.1;6.1 Physikalische Grundlagen;5016.6.2;6.2 Systemtechnische Beschreibung;5216.6.3;6.3 Ökonomische und ökologische Analyse;5826.6.4;6.4 Potenziale und Nutzung;6086.6.5;Literatur;6196.7;7 Stromerzeugung aus Wasserkraft;6236.7.1;7.1 Grundlagen;6236.7.2;7.2 Systemtechnische Beschreibung;6326.7.3;7.3 Ökonomische und ökologische Analyse;6966.7.4;7.4 Potenziale und Nutzung;7116.7.5;Literatur;7226.8;8 Nutzung von Umgebungswärme;7246.8.1;8.1 Grundlagen;7286.8.2;8.2 Systemtechnische Beschreibung;7526.8.3;8.3 Ökonomische und ökologische Analyse;8026.8.4;8.4 Potentiale und Nutzung;8216.8.5;Literatur;8306.9;9 Nutzung tiefer geothermischer Systeme;8326.9.1;9.1 Physikalische Grundlagen;8346.9.2;9.2 Systemtechnische Beschreibung;8486.9.3;9.3 Ökonomische und ökologische Analyse;9146.9.4;9.4 Potenziale und Nutzung;9416.9.5;Literatur;9586.10;10 Zusammenfassender Vergleich;9616.10.1;10.1 Bereitstellung elektrischer Energie;9616.10.2;10.2 Bereitstellung thermischer Energie;10007;Teil II Erneuerbare Energien und Energiesystemkomponenten;10307.1;11 Solarthermische Stromerzeugung;10317.1.1;11.1 Physikalische Grundlagen;10357.1.2;11.2 Parabolrinnen-Kraftwerke;10447.1.3;11.3 Solarturmkraftwerke;10657.1.4;11.4 Dish/Stirling-Systeme;10867.1.5;11.5 Aufwindkraftwerke;10927.1.6;11.6 Solarteiche;10967.1.7;Literatur;10997.2;12 Nutzung der Energien des Meeres;11037.2.1;12.1 Wellennutzung;11037.2.2;12.2 Gezeitennutzung;11137.2.3;12.3 Weitere Nutzungsmöglichkeiten;11187.2.4;Literatur;11237.3;13 Energetische Nutzung von Biomasse;11247.3.1;13.1 Aufbau typischer Bereitstellungsketten;11257.3.2;13.2 Wandlungsmöglichkeiten in End- bzw. Nutzenergie;11277.3.3;Literatur;11307.4;14 Speicher;11317.4.1;14.1 Direkte Energiespeicherung;11357.4.2;14.2 Magnetische Energie;11477.4.3;14.3 Mechanische Energie;11527.4.4;14.4 Physikalisch-chemische Energie;11627.4.5;Literatur;11857.5;15 Stromnetze;11877.5.1;15.1 Grundlagen;11887.5.2;15.2 Netzelemente;11967.5.3;15.3 Netzstrukturen;12257.5.4;15.4 Leistungsflüsse und Lastflussberechnung;12297.5.5;15.5 Leistungsbilanzen;12327.5.6;Literatur;12367.6;16 Wärmenetze;12377.6.1;16.1 Charakterisierung;12387.6.2;16.2 Komponenten;12437.6.3;16.3 Betrieb;12587.6.4;Literatur;12597.7;Energieeinheiten;12617.8;Stichwortverzeichnis;1262