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Diplomarbeit |
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2.1
Was sind regenerative Energien?
Unter regenerativen (erneuerbaren) Energiequellen versteht man im
allgemeinen Energieformen, die sich - gemessen an einem sehr langen
Zeitraum - nicht erschöpfen (Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme,
...), oder sich in einem relativ kurzen Zeitraum ständig und
nachhaltig erneuern (Holz, Biomasse, ...)[1].
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2.2 Warum
regenerative Energien?
"Es kann die Menschen nicht gleichgültig lassen,
daß sich als Folge unseres Handelns die Atmosphäre
fortlaufend erwärmt. Wenn wir hier nicht zu einer weltumspannenden
Partnerschaft gelangen, werden dicht bevölkerte Landstriche
untergehen, werden viele Millionen Menschen von bisher nicht
erlebten Stürmen, Fluten oder Trockenheit bedroht ...
"
Bundeskanzler Helmut Kohl am 16.10.95
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Strombedarf:
Global gesehen wird der Energiebedarf zunehmen, da die Entwicklungsländer
noch einiges aufzuholen haben: Abbildung 2-1 zeigt das Wachstum
des Energiebedarfs: [2]
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Anmerkung:
Um eine kWh aus Steinkohle zu produzieren sind 320-330 Gramm notwendig.
Die besten Kraftwerke schaffen 290 g/kWh. [3]
Abbildung 2-2 zeigt den Energieverbrauch
in Mrd. Litern Rohöl und den dazugehörigen pro Kopf Verbrauch.
Man erkennt, welch großes Potential entsteht, wenn die Entwicklungsländer
den pro
Kopf Verbrauch in den Industrienationen anstreben: [4]
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In
der BRD und auch in Bayern nimmt der Strombedarf nicht so stark
zu wie vor 5 Jahren, doch er wird leicht steigen. Prognosen gehen
von einer Steigerung vom Jahr 1987 zum Jahr 2010 um ca. 24% aus
[5].
Der Stromverbrauch von 1991 bis 1994 in der BRD blieb konstant und
betrug ca. 437 TWh (siehe Abbildung 2-3).
Die Bayern verbrauchten seit 1991 bis 1994 ca. 67 TWh pro Jahr (siehe
Abbildung 2-4).
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| Abbildung
2-3 zeigt die Entwicklung des Gesamt -Stromverbrauchs in Deutschland
(ohne neue Länder); man erkennt einen leichten Rückgang
seit 1991: [6] |
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Abbildung 2-4 zeigt die Ent-wicklung
des Gesamt - Strom-verbrauchs in Bayern seit 1970; man erkennt,
wie auch in der obigen Abbildung
den Rückgang seit 1991: [7] |
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Bayern hat eine etwas andere
Verteilung der Energieerzeugung als die BRD. Man erkennt die große
Bedeutung des Mineralöls in Bayern.
Damit hat Bayern einen großen Anteil am CO2-Ausstoß
in Deutschland und ist zudem noch stark abhängig von Importen
aus dem Ausland, bzw. der Verfügbarkeit von fossilen Brennstoffen.
Abbildung 2-5 zeigt den Primärenergieverbrauch in Bayern 1993
nach Energieträgern: [8]
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Rohstoffproblematik:
Die fossilen Brennstoffe werden nach derzeitigem Stand der
Erkundung innerhalb der nächsten 30-50 Jahren aufgebraucht
sein (siehe Abbildung 2-6). Um einen stetig wachsenden Energiebedarf
der Weltbevölkerung zu decken müssen neue Technologien
genutzt werden.
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| Abbildung
2-6 zeigt, wie lange wir noch konventionell Energie produzieren
können (Die Werte sind Schätzungen): [9]
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CO2-Problematik:
36 Inselstaaten der AOSIS (Alliance Of Small Insula States) haben
sich im vergangenen Jahr anläßlich der Berliner Klimakonferenz
in einem verzweifelten Appell an die Industrieländer gewendet,
endlich mit dem Verbrennen von Kohle, Öl und Benzin Schluß
zu machen, da die CO2-Abgase eine Zunahme der Orkane und einen Anstieg
des Meeresspiegels bewirken.
Auch um den Treibhauseffekt bekämpfen zu können, müssen
die CO2-Emissionen gesenkt werden, dessen Folge eine Klimaveränderung
wäre. Die nachfolgenden Graphiken verdeutlichen
den Anstieg der Durchschnittstemperatur der Erde infolge der CO2-Emissionen
und die einhergehende Zunahme der CO2-Emissionen (40% der CO2-Emissionen
in der BRD verursacht
die Stromwirtschaft). |
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Abbildung 2-7 zeigt
die globale Durchschnitts-
temperatur der Erdoberfläche: [10] |
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Abbildung 2-8 zeigt den CO2-Gehalt der Luft: [11] |
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Dabei haben die industrialisierten
Länder den Löwenanteil an der Verschmutzung der Erdatmosphäre
mit CO2. Sie versuchen jedoch durch Energieeinsparmasnahmen den
Ausstoß zu verringern.
Umwandlungssysteme:
Doch wie können wir auf eine umweltfreundliche Art Energie
gewinnen? Durch erneuerbare Energien wird die Energieversorgung
auch in sehr weiter Zukunft gewährleistet sein. Wasserkraft,
Windkraft, Photovoltaik, und Erdwärme werden dabei unsere Primären
Energielieferanten sein. Dabei ist zu beachten, daß alle diese
Energiequellen auf die Sonnenkraft zurückgehen. Die Wasserkraft
entsteht durch verdampfendes Wasser aus den Weltmeeren, die ohne
die Sonne nicht verdampfen könnten, oder Winde, welche ohne
Temperaturunterschiede (Sonne) nicht entstehen würden. Biomasse
kann ohne Sonnenlicht nicht wachsen. Demnach kann man sagen, daß
Steinkohle, Braunkohle und Öl Biomasse sind, doch Sie entstehen
für menschliche Verhältnisse leider zu langsam.
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| Abbildung
2-9 zeigt die Umwandlungssysteme der erneuerbaren Energien
und der daraus erzeugten Energie: [12] |
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Über die Potentiale der erneuerbaren Energien gibt es verschiedene
Meinungen:
Andere Energiequellen sind vorhanden. Eine Dissertation über
die Potentiale von erneuerbaren Energien in Deutschland ist von
Andreas
Wiese erstellt worden. |
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| Abbildung
2-10 zeigt die Potentiale der erneuerbaren Energien In den
einzelnen Bundesländern: [13] |
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Chance für die dritte
Welt:
Für die Entwicklungsländer sind erneuerbare Energien aus
politischer, wirtschaftlicher und ökologischer Hinsicht ein
sich anbietender
Weg aus der Energiekrise. Durch die großen Entfernungen in
den Staaten der 3. Welt bieten sich große Inselsysteme als
Energieversorger an. Das Land wird weniger verwundbar, als wenn
nur wenige, teure und große zentrale Kraftwerke entstehen.
Bei politischen Unruhen sind Inselsysteme überlebensfähiger.
Die Unabhängigkeit von den Industriestaaten und deren Know-how
über die Kraftwerke ist gegeben. Die teuer verdienten Devisen
müssen nicht mehr für fossile oder atomare Brennstoffe
ausgegeben werden. Die Umwelt wird bei den sowieso nicht sehr hohen
Umweltstandards in den 3. Welt - Staaten entlastet.
Entwicklungsminister Spranger und Forschungsminister
Riesenhuber erinnerten daran, daß der Energiebedarf in den
Entwicklungsländern allein durch das Bevölkerungswachstum
bis zum Jahr 2000 um 65 Prozent steigen wird. Schon heute sind 2,8
Milliarden Menschen - das sind 55 Prozent der Weltbevölkerung
- auf Holz und Holzkohle als Brennstoff der Armen angewiesen. Der
Holzbedarf wird mit dem Energiebedarf wachsen, damit jedoch auch
die Umweltprobleme. Nach dem Eindruck Sprangers erkennen die Entwicklungsländer
zunehmend die Vorteile erneuerbarer Energien. Allerdings wird deren
Wettbewerbsfähigkeit häufig noch durch die Subventionierung
der Strompreise behindert. Von 1974 bis zum laufenden Jahr (1992)
haben die Ministerien für Forschung und Entwicklungshilfe insgesamt
etwa 3,4 Milliarden DM für entwicklungsbezogene Vorhaben im
Bereich erneuerbare Energiequellen ausgegeben. [14]
Im kommenden 21. Jahrhundert werden 2 Milliarden
Menschen in den Entwicklungsländern ihren Strombedarf aus Diesel,
Holz und Batterien bekommen. In diesen 400 Millionen Haushalten
werden toxische Gase ein ernsthaftes Gesundheitsproblem darstellen.
Familien werden gezwungen sein Einnahmeverluste hinzunehmen, da
kein Licht mehr vorhanden ist. Ebenso können die Kinder bei
Dunkelheit nicht mehr lesen und bleiben in der Schule zurück.
Der Mangel an Strom wird viele Landbewohner in die ohnehin schon
übervölkerten Städte treiben.
Viele Regierungen reagierten auf diesen Bedarf an Strom in den ländlichen
Gebieten. Später schafften Sie es nicht, die Dörfer an
das Leitungsnetz anzuschließen, da die Leitungskosten von
15.000,- DM/km zu hoch waren. Selbst wenn es gelingen würde,
diese abgelegenen Orte an das Netz anzubinden, könnten die
Einwohner den Strom nicht bezahlen und die Energievorräte der
Welt würden schnell aufgebraucht sein. Eine Umweltkatastrophe
stände in Aussicht. [15]
Betriebswirtschaftliche oder Volkswirtschaftliche Betrachtungsweise?
Eine betriebswirtschaftliche Betrachtungsweise lenkt die Unternehmen
in einer marktwirtschaftlich orientierten Gesellschaft. Dabei werden
als kalkulatorische Kosten nur direkt den Betrieb belasteten Ausgaben
betrachtet. Folgekosten werden zumeist vernachlässigt, bzw.
fallen als Volkswirtschaftliche Kosten an. Diese Kosten, die vom
Produkt des Betriebes verursacht worden sind, werden dann von der
Allgemeinheit getragen. Man könnte dies auch als versteckte
Subvention für den Betrieb sehen.
In der Energiewirtschaft haben wir dazu ein klassisches Beispiel.
Nehmen wir die umstrittenen Atomkraftwerke. Laut betriebswirtschaftlicher
Rechnung der EVU´s kommt eine kWh aus einem Reaktor auf ca.
8 Pf/kWh. Doch welche Kosten werden hier angesetzt? - betriebswirtschaftliche
Kosten, wie Investitionskosten, Wartung und Abbau. Durch den heftigen
Widerstand in der
Bevölkerung gegen Kernkraftwerke entstehen Zusatzkosten, wie
z.B. der „Castor-Transport“. Der Transport von Brennstäben
hat damals den Steuerzahler 60 Millionen DM an Polizeieinsatzkosten
belastet. Zusätzlich weiß niemand genau, welche wahren
Kosten für die
Endlagerung des Atommülls auf spätere Generationen hinzukommen
werden.
Die Gefahr eines Unfalles ist, auch wenn
sie noch so klein ist, nicht von der Hand zu weisen. Greenpeace
hat eine Studie über die Sicherheit der Deutschen Kernkraftwerke
anfertigen lassen, die rein stochastisch gesehen auf einen Supergau
alle 1666 Jahre kommt.
Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der PROGNOS AG im Auftrag für
das Bundeswirtschaftsministerium (1992). Hierbei wird bedingt durch
die Freisetzung von Radioaktivität und der dadurch zu Tode
gekommenen Personen ein volkswirtschaftlicher Schaden von 10,08
Billionen DM angenommen. Erkrankte Personen Kosten nur 0,39 Billionen
DM und Sachschäden nur 0,23 Billionen DM. Damit ergibt sich
ein resultierender gesamtvolkswirtschaft-licher Schaden von 10 700
Milliarden DM. [16]
Jährlich ergeben sich Kosten von 6,42 Mrd. DM.
Werden diese Kosten auf die, von den 20 Reaktoren jährlich
erbrachte elektrische Leistung von 149,4 TWh umgelegt, so entstehen
Mehrkosten von 4,3 Pf/kWh. Unter Hinzurechnung der Verteuerung addieren
sich diese Kosten zu ca. 130 Mrd. DM bis zum Jahre 2010.
Hieraus ergibt sich ein Barwert von ca. 67 Mrd. DM. Bei diesem wahren
Preis für Strom aus einem Kernkraftwerk rechnen sich WKA, Sonnenkollektoren,
Biomassse und in nächster Zeit auch Solarzellenstrom aus betriebswirtschaftlicher
Hinsicht.
Müßte die Energiewirtschaft ihre
Atomkraftwerke selbst gegen Kernschmelzeunfälle versichern,
würde der Preis für Atomstrom DM 3,60/kWh betragen. [17]
Ein weiteres Problem der Atomkraft ist die noch nicht gelöste
Frage der Endlagerung von Atommüll und deren Kosten. Der Atommüll
bleibt der Menschheit noch lange erhalten. Schätzungen gehen
von 10.000 Jahren aus. Und der Müll wird immer mehr ...
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| Abbildung
2-11 zeigt die Kumulierung des Atommülls: [18] |
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Bei den konventionellen Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen
betrieben werden, verhält es sich ähnlich. CO2-Emissionen
und Klimaveränderung, Raubbau etc. Sollen hier nur als Schlag-worte
dienen, denn rund 40% der CO2-Emmissionen in der BRD werden aus
Kraftwerken der Stromwirtschaft verursacht.
Eine Zusammenstellung der Münchner Rück verdeutlicht,
wie die Gesamtvolkswirtschaftlichen Schäden durch o.g. Problematik
zunehmen (Abbildung 2.2-i). |
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Abbildung
2-12 zeigt die Volkswirtschaftlichen Schäden: [19]
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Auch interessant
dazu die Schädigung von Bauten durch Luftschadstoffe:
Abbildung 2-13 zeigt die Schädigung
von Bauten durch Luftschadstoffe: [20]
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Aktuelle Leistung aus regenerativen Energien:
In Deutschland sind 1996 1130 MW aus Windkraft
installiert. Im Jahr 1993 waren 8 MW Leistung aus Photovoltaikanlagen
installiert. Dabei hat die Wasserkraft 4,1% zur Energieversorgung
der BRD beigetragen, Klärgas, Müllverbrennung, Windenergie
etc. zusammen mit 3%.
2.3 Stromeinspeisegesetz
Grundlage für die Vergütung von
elektrischem Strom aus erneuerbaren Energiequellen ist das Stromeinspeisegesetz:
Gesetz über die
Einspeisung vom Strom aus erneuerbaren Energien in das öffentliche
Netz (Stromeinspeisegesetz) vom 7. Dezember 1990 (BGBl. I S.2633):
[21]
§ 1. Anwendungsbereich. Dieses Gesetz
regelt die Abnahme und die Vergütung von Strom, der ausschließlich
aus Wasserkraft, Windkraft, Sonnenenergie, Deponiegas, Klärgas
oder aus Produkten biologischen Rest- und Abfallstoffen der Land-
und Forstwirtschaft gewonnen wird, durch öffentliche Elektrizitätsversorgungsunternehmen.
Nicht erfaßt wird Strom
1. aus Wasserkraftwerken, Deponiegas- oder Klärgasanlagen
mit einer installierten Generatorleistung über 5 Megawatt
sowie
2. aus Anlagen, die zu über 25 vom Hundert
der Bundesrepublik Deutschland, einem Bundesland, öffentlichen
Elektrizitätsversorgungsunternehmen oder Unternehmen gehören,
die mit ihnen im Sinne des § 15 des Aktiengesetzes verbunden
sind, es sei denn, daß aus diesen Anlagen nicht in ein Versorgungsgebiet
dieser Unternehmen eingespeist werden kann.
§ 2. Abnahmepflicht. Die Elektrizitätsversorgungsunternehmen
sind verpflichtet, den in ihrem Versorgungsgebiet erzeugten Strom
aus erneuerbaren Energien abzunehmen und den eingespeisten Strom
nach § 3 zu vergüten.
§ 3. Höhe der Vergütung. (1)
Die Vergütung beträgt für Strom aus Wasserkraft,
Deponiegas und Klärgas sowie aus Produkten oder biologischen
Rest- und Abfallstoffen der Land- und Forstwirtschaft mindestens
75 vom Hundert des Durchschnittserlöses je Kilowattstunde
aus der Stromabgabe von Elektrizitätsversorgungsunternehmen
an alle Letztverbraucher. Bei einem Wasserkraftwerk, einer Deponiegas-
oder einer Klärgasanlage mit einer Leistung über 500
Kilowatt gilt dies nur für den Teil des eingespeisten Stroms
des jeweiligen Abrechnungsjahres, der dem Verhältnis von
500 Kilowatt zur Leistung der Anlage in Kilowatt entspricht; dabei
bemißt sich die Leistung nach dem Jahrsmittel der in dem
einzelnen Monaten gemessenen höchsten elektrischen Wirkleistung.
Der Preis für den sonstigen Strom beträgt mindestens
65 vom Hundert des Durchschnittserlöses nach Satz 1.
(2) Für Strom aus Sonnenenergie und Windkraft
beträgt die Vergütung mindestens 90 vom Hundert des
in Absatz 1 Satz 1 genannten Durchschnittserlöses.
(3) Der nach Absatz 1 und 2 massgebliche Durchschnittserlös
ist an der Statistik des Bundes jeweils für das vorletzte
Kalenderjahr veröffentliche Wert ohne Ausgleichsabgabe nach
dem Dritten Verstromungsgesetz und Umsatzsteuer in Pfennigen pro
Kilowattstunde. Bei der Berechnung der Vergütung nach Absatz
1 und 2 ist auf zwei Stellen hinter dem Komma zu runden.
§ 4. Härteklausel. (1) Die Verpflichtungen
nach den Paragraphen 2 und 3 bestehen nicht, soweit ihre Einhaltung
eine unbillige Härte darstellen oder dem Elektrizitätsversorgungsunternehmen
die Einhaltung seiner Verpflichtungen aus der Bundestarifordnung
Elektrizität vom 18.Dezember 1989 (BGBl. I S.2255) unmöglich
machen würde. In diesem Fall gehen die Verpflichtungen auf
das vorgelagerte Elektrizitätsversorgungsunternehmen über.
(2) Eine unbillige Härte liegt insbesondere
vor, wenn das Elektrizitätsversorgungsunternehmen seine Stromabgabepreise
spürbar über die Preise gleichartiger oder vorgelagerte
Elektrizitätsversorgungsunternehmen hinaus anheben müßte.
§ 5. Inkrafttreten. Dieses Gesetz
tritt am 1.Januar 1991 in Kraft.
Vergütungssätze für Strom
aus erneuerbaren Energien in Pf/kWh: [22]
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1991
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1992
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1993
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1994
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1995
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1996* |
| Wind/Sonne |
16,61
|
16,53
|
16,57
|
16,93
|
17,28
|
17,28
|
| Wasser bis
499 KW |
13,84
|
13,78
|
13,81
|
14,11
|
15,36
|
15,30
|
| Wasser 500-4999
KW |
11,99
|
11,94
|
11,97
|
12,23
|
12,48
|
12,48
|
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*Vorläufige Werte
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Dänemark
hat bereits ein Stromeinspeisegesetz erlassen, in welchem 85% des
geltenden Strompreises dem Einspeiser erstattet wird. Zusätzlich
wurden die Betreiber der WKA von der Energie- und Kohlendioxidsteuer
befreit. Sie erhalten somit ca. 0.561 DKK/kWh (0.144 DM/kWh). [23]
In den Niederlanden wird zur Zeit ein Stromeinspeisegesetz
nach Deutschem und Dänischem Vorbild eingeführt. Die
Vergütung wird ca. 0.165 NLG/kWh (0.154 DM/kWh) betragen.
[24]
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[1] Quelle:
Hinweise zum Energiesparen - Einsatz erneuerbarer Energien,
Merkblatt des Bayr. StM. [zurück]
[2] Quelle: SZ vom 10/6/96, Wirtschaftsteil [zurück]
[3] Quelle: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft,
Forschung und Technologie [zurück]
[4] Quelle: GEO 10/1996 [zurück]
[5] Quelle: Erneuerbare Energien in Bayern, Bayerisches Staatsministerium [zurück]
[6] Quelle: http://www.iwr.de [zurück]
[7] Quelle: http://www.iwr.de [zurück]
[8] Quelle: Energiebericht Bayern 1994/95 Tel: 089-2162-2303 Fax:089-2162-2760 [zurück]
[9] Quelle: Broschüre des Bayerischen Staatsministeriums für
Wirtschaft, Verkehr und
Technologie „Erneuerbare Energien in Bayern“
Seite 4 [zurück]
[10] Quelle: Prospekt Energie-Projekt Berg [zurück]
[11] Quelle: Prospekt Energie-Projekt Berg [zurück]
[12] Quelle: Erneuerbare Energien in Bayern, Bayerisches Staatsministerium [zurück]
[13] Quelle: Dissertation von Andreas Wiese [zurück]
[14] Quelle: Erscheinungsdatum 02.12.1992 Süddeutsche Zeitung
NR. 278 vom 02.12.1992
SEITE f28 [zurück]
[15] Quelle: http//solstice.crest.org/rene wables/solar-docs/rockefeller [zurück]
[16] Quelle: Greenpeace Energie Abteilung Hamburg [zurück]
[17] Quelle: Internalisierung von externen Kosten, Eberhard Moths,
Bundesministerium für
Wirtschaft, 2d International Conference of
External Costs of Electric Power 1992 [zurück]
[18] Quelle: GEO 10/1996 [zurück]
[19] Quelle: GEO 10/1996 [zurück]
[20] Quelle: http://www.iwr.de [zurück]
[21] Quelle: http://emsolar.ee.tu-berlin.de/institut/ [zurück]
[22] Quelle: http://www.iwr.de [zurück]
[23] Quelle: http:// emsolar.ee.tu-berlin.de/institut/ [zurück]
[24] Quelle: http:// emsolar.ee.tu-berlin.de/institut/ [zurück]
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