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Tomi Engel
Systemaspekte der Energiewende ... Wie schaffen wir 100%
Tauberbischofsheim - 17.10.2012
Tomi Engel
Systemaspekte der Energiewende ... Wie schaffen wir 100%?
Tauberbischofsheim - 17.10.2012
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Fossile Struktur - 3 Sektoren
Strom Wärme Verkehr
50 -
70%
Ver
lust
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h Ab
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lust
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Weltweite Erdölproduktion
Quelle: Energy Watch Group - Stand 2008
Weltweite Erdölförderung Quelle: Energy Watch Group
1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015 20250
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120WEO2006Middle EastAfricaLatin AmericaSouth AsiaEast AsiaChinaTransition EconomiesOECD PacificOECD EuropeOECD North America
WEO 2006
www.hans-josef-fell.de
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26.07.11 00:48The Oil Drum | World Oil Supplies as Reported in EIA’s most recent International Energy Statistics
Page 1 of 18http://www.theoildrum.com/node/8162
World Oil Supplies as Reported in EIA’smost recent International Energy StatisticsPosted by Rune Likvern on July 25, 2011 - 10:45amTopic: Supply/ProductionTags: oecd crude oil supplies, oil prices, opec crude oil supplies, opecngls, row oil supplies, russian crude oil supplies, world oil supplies [listall tags]
DISCLAIMER: The author holds no positions in the oil/energy marketthat may be affected by the content of this post.
This post is mainly an update based on World Oil Supplies as Reported in EIA’smost recent International Energy Statistics.
The world is split into four economic groups to describe supply developments asfollows: OECD, Russia, OPEC and Rest of World (ROW; Rest of World = World -(OECD + Russia + OPEC)).
Figure 01: The stacked columns in the diagram above show development inglobal supplies of crude oil and condensate, refinery gain, natural gas liquids(NGL) and other liquid energy from January 2001 through April 2011. Thedevelopment in the average monthly oil price is plotted on the left hand y-axis.NOTE: Diagrams based upon EIA data may be subject to future revisions.
NOTE: Scaling varies from chart to chart and some charts are not zero scaled.Labels indicate whether graphs are on an "all liquids" or "crude and condensate"basis.
Weltweite Erdölproduktion
Quelle: The Oil Drum - 25.07.2011
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“[...] this memo from the Secretary of Defense’s office, says we’re going to attack and destroy the governments in seven countries in five years. We’re going to start with Iraq and then we’re going to move to Syria, Lebanon, Libya, Somalia, Sudan and Iran.”
Quelle: Democray Now - 28.11.2011
Wesley Kanne ClarkGeneral a. D. der US Army
schildert am 30. Sept. 2006 eine Begebenheit vom Oktober 2001:
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“[...] this memo from the Secretary of Defense’s office, says we’re going to attack and destroy the governments in seven countries in five years. We’re going to start with Iraq and then we’re going to move to Syria, Lebanon, Libya, Somalia, Sudan and Iran.”
Quelle: Democray Now - 28.11.2011
2003 ...
2011 2006 ... ... 20052006
Wesley Kanne ClarkGeneral a. D. der US Army
schildert am 30. Sept. 2006 eine Begebenheit vom Oktober 2001:
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“[...] this memo from the Secretary of Defense’s office, says we’re going to attack and destroy the governments in seven countries in five years. We’re going to start with Iraq and then we’re going to move to Syria, Lebanon, Libya, Somalia, Sudan and Iran..”
Quelle: Democray Now - 28.11.2011
2003 ...
2011 2006 ... ... 2005
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Wesley Kanne ClarkGeneral a. D. der US Army
schildert am 30. Sept. 2006 eine Begebenheit vom Oktober 2001:
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“[The war with Iran]isn't going to happen on my watch."William Joseph FallonAdmiral der US Navy a.D.
Quelle: Gareth Porter, IPS, 15.05.2007 - Zitat stammt vom Februar 2007
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Fossile Struktur - 3 Sektoren
Strom Wärme Verkehr
50 -
70%
Ver
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70%
Ver
lust
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Solare Struktur ... Effiziente Netzwerke
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die Energiewende
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die EnergiewendeMobilitätWärmeStromNahrung
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“Well-to-Wheel” Vergleich pro HektarBtLÖlpflanzen Biogas
1,5
10.000Treibstoffertrag
(in kWh/ha * a)
Energiebedarf
(in kWh/100 km)
Versorgte PKWs
(bei 15.000 km/a) 4,3 4,3 110
40.000 30.000 250.000
46 62 46 15
Solarelektrisch
Quelle: Eigene Berechnungen
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“Well-to-Wheel” Vergleich pro HektarBtLÖlpflanzen Biogas
10.000 40.000 30.000 500.000
46 62 46 15
Solarelektrisch
220Quelle: Eigene Berechnungen
Treibstoffertrag
(in kWh/ha * a)
Energiebedarf
(in kWh/100 km)
Versorgte PKWs
(bei 15.000 km/a) 1,5 4,3 4,3
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“Kraftstoffstrategie der Effizienz”Solarelektrisch
... weil effizient
Stadt... weil regional ... weil schadstoffarm
Land Industrie
Ölpflanzen Biogas BtL
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BtL
“Kraftstoffstrategie der Effizienz”SolarelektrischÖlpflanzen
Stadt
... weil regional ... weil schadstoffarm ... weil effizient
Land Industrie
KurzstreckeLangstrecke
Stadt
!Flächeneffizienz
Faktor 20-50
Biogas
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Elektromobilität ?
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Die E-Fahrzeugklassen
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Elektrobus Straßenbahn Schiffe, ...Eisenbahn
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Die E-Fahrzeugklassen
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn
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E-Auto
Kangoo 2002Personen:! 5 Geschwindigkeit:! 100 km/hReichweite:! bis zu 80 kmAntrieb:! 15 kW ElektroVermarktung:! FRStatus:! Kleinserie
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Strategie
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de Tesla Model SPersonen:! 7 Geschwindigkeit:! 200 km/hReichweite:! bis 450 kmAntrieb:! ElektroVermarktung:! US, (EU)Status:! (Vor)Serie
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Strom gibt es “ein Leben lang kostenlos”
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Die E-Fahrzeugklassen
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
Elektrobus Straßenbahn Eisenbahn
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Die E-Fahrzeugklassen ... heute relevant
Pedelec,E-Bike
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
EisenbahnElektrobus Straßenbahn
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Kraftwerksbedarf für ein Pedelec
Scooter, Motorrad
E-Mobil E-Auto
EisenbahnElektrobus Straßenbahn
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Kraftwerksbedarf für ein Pedelec
Stromverbrauch: ca 8 Wh/km
* 5000 km/Jahr
= 40 kWh/Jahr ≡ 40 Wpeak= PV Leistung
0,3 m2== PV Fläche
Solarstromanlagen-"Investment"
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Kraftwerksbedarf für ein Pedelec
Stromverbrauch: ca 8 Wh/km
* 5000 km/Jahr
= 40 kWh/Jahr ≡ 40 Wpeak= PV Leistung
0,3 m2== PV Flächeca. 10 EURO/a
ca. 60 EURO
Solarstromanlagen-"Investment"
ca. 2000 EURO
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MobilitätNahrung
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Brennstoff
Es gilt 400 TWh Brennstoff
von der Straße in den Keller zu verlagern!
MobilitätWärmeStromBiomasse
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MobilitätWärmeStromBiomasse
!Energieeinheit
kWhStrom
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Lastausgleich
Erzeugungskapazitäten
Management
1.2.3.
Strom
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Lastausgleich
Management
1.2.3.
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1. Erzeugungskapazitäten
… in derBundesrepublik Deutschland
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16.10.12 11:44EnergyMap - Bundesrepublik Deutschland
Page 1 of 5http://www.energymap.info/energieregionen/DE/105.html
DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life
FAQ Kontakt Impressum
Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Hinweis:
Aufgrund der - leider schon seit dem Jahr 2009 - bekannten Probleme mit der Datenqualitätder EEG-Meldungen werden sehr viele Anlagen derzeit leider noch nicht den korrektenStandortgemeinden zugeordnet. Offensichtlich publizieren viele Netzbetreiber dieNetzanschlusspunkte und nicht die vom Gesetzgeber geforderten Anlagenstandorte. FehlerhafteZuordnungen durch falsche Standortinformationen sind damit überall möglich.
Von den derzeit ca. 1110 Anlagen ohne bekannte Postleitzahl befinden sich rund 1060 im Gebietder Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH, einer 100%-igen Tochter der enviaM AG … einpeinlicher "Spitzenreiter".
Weiterhin wird bisher die alte Wasserkraft nicht erfaßt, da sie in den EEG-Meldungen nichtauftaucht. Dies führt zum Beispiel in Bayern zu einer extremen Verzerrung, weil dort rund 13TWh Erneuerbarer Wasserkraftstrom zu wenig verrechnet wird!
19 % EEG-StromStromverbrauch:608.050.600 MWh/Jahr
Einwohner:82.169.000 Bürger
Fläche:357.104 km2
Anmerkungen:
1) Die regionalenVerbrauchsdaten sindSchätzungen auf der Basis desdurchschnittlichenStromverbrauches in derBundesrepublik.
2) Die Berechnungen der EE-Stromproduktion basieren,sofern entsprechende Zahlenvorliegen, auf den realenProduktionsdaten für einvolles Kalenderjahr.
3) Die zugrundeliegendenEEG-Anlagen entsprechendem Stand der Meldungenvom 23.05.2012.
ErneuerbareStromproduktion
117.024.880 MWh/Jahr
Solarstrom1.118.300 Anlagen25.035 MW(peak)
23.698.758 MWh/Jahr
Windkraft22.410 Anlagen29.882 MW(peak)
52.077.071 MWh/Jahr
Wasserkraft7.325 Anlagen1.495 MW(peak)
6.123.969 MWh/Jahr
Biomasse13.156 Anlagen5.653 MW(peak)
32.614.717 MWh/Jahr
Klärgas, etc935 Anlagen670 MW(peak)
2.482.911 MWh/Jahr
Geothermie5 Anlagen7 MW(peak)
27.451 MWh/Jahr
Der Ausbau der Erneuerbaren Energien (kWh)
Die Grafik zeigt den Ausbau seit 1999. Auf der y-Achse wurde dieSumme der Energiemengen aufgetragen (in kWh), die von denjeweiligen Anlagentypen erzeugt wurde. Im Gegensatz zuanderen Statistiken legen wir in jedem Jahr dendurchschnittlichen Ertrag einer Anlage zugrunde. Diese Form derAuswertung zeigt somit nicht die reale Einspeisung in denjeweiligen Jahren, sondern eher das geschaffeneErzeugungspotential. Reale Produktionsdaten finden Sie in derbereitgestellten CSV-Datei zu den "EEG-Anlagen der Region"weiter unten.
TOP 10 dieser Region
Stand - 23.05.2012:
19 % EE Bundesrepublik Deutschland
Die Region "Bundesrepublik Deutschland" hat folgendeSpitzenreiter:
56 % EE Brandenburg49 % EE Schleswig-Holstein42 % EE Mecklenburg-Vorpommern38 % EE Sachsen-Anhalt37 % EE Niedersachsen19 % EE Bayern18 % EE Thüringen16 % EE Rheinland-Pfalz13 % EE Saarland11 % EE Baden-Württemberg
Karte via OpenStreetMap — © CC-BY-SA 2.0
Der geografische Kontext
Stand - 23.05.2012:
19 % EE Bundesrepublik Deutschland
Die Region "Bundesrepublik Deutschland" schließtfolgende Gebiete mit ein:
11 % EE Baden-Württemberg19 % EE Bayern1 % EE Berlin
56 % EE Brandenburg7 % EE Bremen2 % EE Hamburg7 % EE Hessen
42 % EE Mecklenburg-Vorpommern37 % EE Niedersachsen10 % EE Nordrhein-Westfalen16 % EE Rheinland-Pfalz13 % EE Saarland11 % EE Sachsen38 % EE Sachsen-Anhalt49 % EE Schleswig-Holstein18 % EE Thüringen
Wo steht die BRD?
www.energymap.info
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16.10.12 11:44EnergyMap - Main-Tauber-Kreis
Page 1 of 4http://www.energymap.info/energieregionen/DE/105/110/162/597.html
DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life
FAQ Kontakt Impressum
Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download
MAIN-TAUBER-KREISLandkreis
Hinweis:
Aufgrund der - leider schon seit dem Jahr 2009 - bekannten Probleme mit der Datenqualitätder EEG-Meldungen werden sehr viele Anlagen derzeit leider noch nicht den korrektenStandortgemeinden zugeordnet. Offensichtlich publizieren viele Netzbetreiber dieNetzanschlusspunkte und nicht die vom Gesetzgeber geforderten Anlagenstandorte. FehlerhafteZuordnungen durch falsche Standortinformationen sind damit überall möglich.
Von den derzeit ca. 1110 Anlagen ohne bekannte Postleitzahl befinden sich rund 1060 im Gebietder Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH, einer 100%-igen Tochter der enviaM AG … einpeinlicher "Spitzenreiter".
Weiterhin wird bisher die alte Wasserkraft nicht erfaßt, da sie in den EEG-Meldungen nichtauftaucht. Dies führt zum Beispiel in Bayern zu einer extremen Verzerrung, weil dort rund 13TWh Erneuerbarer Wasserkraftstrom zu wenig verrechnet wird!
36 % EEG-StromStromverbrauch:1.017.403 MWh/Jahr
Einwohner:137.487 Bürger
Fläche:1.303 km2
Anmerkungen:
1) Die regionalenVerbrauchsdaten sindSchätzungen auf der Basis desdurchschnittlichenStromverbrauches in derBundesrepublik.
2) Die Berechnungen der EE-Stromproduktion basieren,sofern entsprechende Zahlenvorliegen, auf den realenProduktionsdaten für einvolles Kalenderjahr.
3) Die zugrundeliegendenEEG-Anlagen entsprechendem Stand der Meldungenvom 23.05.2012.
ErneuerbareStromproduktion
362.735 MWh/Jahr
Solarstrom5.543 Anlagen136 MW(peak)
128.736 MWh/Jahr
Windkraft77 Anlagen114 MW(peak)
158.581 MWh/Jahr
Wasserkraft48 Anlagen6 MW(peak)
50.850 MWh/Jahr
Biomasse21 Anlagen4 MW(peak)
23.768 MWh/Jahr
Klärgas, etc56 Anlagen0 MW(peak)
800 MWh/Jahr
Geothermie0 Anlagen0 MW(peak)
0 MWh/Jahr
Der Ausbau der Erneuerbaren Energien (kWh)
Die Grafik zeigt den Ausbau seit 1999. Auf der y-Achse wurde dieSumme der Energiemengen aufgetragen (in kWh), die von denjeweiligen Anlagentypen erzeugt wurde. Im Gegensatz zuanderen Statistiken legen wir in jedem Jahr dendurchschnittlichen Ertrag einer Anlage zugrunde. Diese Form derAuswertung zeigt somit nicht die reale Einspeisung in denjeweiligen Jahren, sondern eher das geschaffeneErzeugungspotential. Reale Produktionsdaten finden Sie in derbereitgestellten CSV-Datei zu den "EEG-Anlagen der Region"weiter unten.
TOP 10 dieser Region
Stand - 23.05.2012:
19 % EE Bundesrepublik Deutschland11 % EE Baden-Württemberg10 % EE Stuttgart36 % EE Main-Tauber-Kreis
Die Region "Main-Tauber-Kreis" hat folgendeSpitzenreiter:
125 % EE Freudenberg (Baden)105 % EE Königheim102 % EE Werbach80 % EE Weikersheim78 % EE Creglingen54 % EE Boxberg (Baden)43 % EE Grünsfeld41 % EE Wertheim am Main23 % EE Ahorn (Baden)23 % EE Külsheim (Baden)
Karte via OpenStreetMap — © CC-BY-SA 2.0
Der geografische Kontext
Stand - 23.05.2012:
19 % EE Bundesrepublik Deutschland11 % EE Baden-Württemberg10 % EE Stuttgart36 % EE Main-Tauber-Kreis
Die Region "Main-Tauber-Kreis" schließt folgendeGebiete mit ein:
23 % EE Ahorn (Baden)12 % EE Assamstadt9 % EE Bad Mergentheim
54 % EE Boxberg (Baden)78 % EE Creglingen
125 % EE Freudenberg (Baden)22 % EE Großrinderfeld43 % EE Grünsfeld10 % EE Igersheim
105 % EE Königheim23 % EE Külsheim (Baden)15 % EE Lauda-Königshofen21 % EE Niederstetten (Württemberg)14 % EE Tauberbischofsheim80 % EE Weikersheim
Wo steht der Landkreis “Main-Tauber”?
Quelle: www.energymap.info
23.5.2012
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EE-Erzeugung … Anlagenbestand
23 GW
5 GW
29 GW
kW(peak)
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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EE-Erzeugung … Zubau
+ 6 GW/a
+ 1 GW/a
kW(peak)
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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Strukturaspekt ... dezentrale Einspeisung
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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Strukturaspekt ... dezentrale Einspeisung
30 %
70 %
= Nieder- und Mittelspannung
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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Strukturaspekt ... dezentrale Einspeisung
50 %
50 %
= Nieder- und Mittelspannung
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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Strukturaspekt ... dezentrale Einspeisung
13 %
87 %
= Nieder- und Mittelspannung
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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Strukturaspekt ... dezentrale Einspeisung
4 %
96 %
= Nieder- und Mittelspannung
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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Strukturaspekt ... dezentrale Einspeisung
96 %
Welche Bedeutung haben da Höchstspannungstrassen?
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
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Strukturaspekt … Verteilung
Wind im Norden
Sonne im Süden
20 GW zusätzlicheStromautobahn???
(entspricht PV-Zubau von 3 bis 4 Jahren)
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Strukturaspekt … Verteilung
Zubau in Schleswig-Holstein
Zubau in Baden-Württemberg
+ 1,0 GW (PV in 2010)
+ 0,6 GW (PV in 2010)
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Strukturaspekt … Verteilung
Zubau in Schleswig-Holstein
Zubau in Baden-Württemberg
+ 1,0 GW (PV in 2010)
+ 0,6 GW (PV in 2010)
???
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Strukturaspekt … Netztopologie
HöS
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NS/MS
ca. 1 - 5 GW
ca. 1 - 15 MW
ca. 0,1 - 0,5 GW
typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse
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Strukturaspekt … Netztopologie= = Overlay
HöS
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NS/MS
ca. 5 - 15 GW
ca. 1 - 5 GW
ca. 1 - 15 MW
ca. 0,1 - 0,5 GW
typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse
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Strukturaspekt … Netztopologie= = Overlay
HöS
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ca. 5 - 15 GW
ca. 1 - 5 GW
ca. 1 - 15 MW
ca. 0,1 - 0,5 GW
typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse
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Strukturaspekt … Netztopologie
Gas ca. 10 - 30 GW
= = Overlay
HöS
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NS/MS
ca. 5 - 15 GW
ca. 1 - 5 GW
ca. 1 - 15 MW
ca. 0,1 - 0,5 GW
typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse
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Strukturaspekt … Netztopologie
Gas ca. 10 - 30 GW
HöS
HS
NS/MS
ca. 1 - 5 GW
ca. 1 - 15 MW
ca. 0,1 - 0,5 GW
typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse
die “unteren” Teile werden in Zukunft immer wichtiger!
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Lastausgleich
Management
1.2.3.
Erzeugungskapazitäten
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Lastausgleich
Management
1.2.3.
Erzeugungskapazitäten
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a : d : h : m : sJahre/Monate Stunden Minuten (Milli-)SekundenTage
SommerWinter Tag Nacht
Sturm
Flaute
Lastausgleich
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44 I 1–2012 I JANUAR–FEBRUAR
sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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PhotovoltaikOnshore-WindLaufwasserGeothermieBasislast Gesamtlast mit Lastmanagement
Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009)
Residuallast (GW)Überschüsse: -78,5 TWh
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Quelle: UBA Studie "100% EE - 2050" - FhG IWES - 2010
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sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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PhotovoltaikOnshore-WindLaufwasserGeothermieBasislast Gesamtlast mit Lastmanagement
Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
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sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009)
Residuallast (GW)Überschüsse: -78,5 TWh
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min. Residuallast: -60,7 GW
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Bedarf:ca. 14 TWh mit bis 50 GW
Erdgasnetz + Blockheizkraftwerke
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sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009)
Residuallast (GW)Überschüsse: -78,5 TWh
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min. Residuallast: -60,7 GW
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Quelle: UBA Studie "100% EE - 2050" - FhG IWES - 2010
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sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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PhotovoltaikOnshore-WindLaufwasserGeothermieBasislast Gesamtlast mit Lastmanagement
Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009)
Residuallast (GW)Überschüsse: -78,5 TWh
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min. Residuallast: -60,7 GW
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Tag & Nacht
kalte Winter kalte Winter
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sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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PhotovoltaikOnshore-WindLaufwasserGeothermieBasislast Gesamtlast mit Lastmanagement
Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009)
Residuallast (GW)Überschüsse: -78,5 TWh
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sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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PhotovoltaikOnshore-WindLaufwasserGeothermieBasislast Gesamtlast mit Lastmanagement
Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009)
Residuallast (GW)Überschüsse: -78,5 TWh
-40
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max. Residuallast: 57,3 GW
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Mechanisch
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Chemisch
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
"Auto - USV" Pumpspeicher"Regio - USV""Haus - USV"
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
60 bis 120 sec
1 GW
max. 1 sec
0,2 kW
Niederspannung
3 - 10 kW 2.000 kW
"Auto - USV" Pumpspeicher"Regio - USV""Haus - USV"
Leistung
Reaktionszeit
Netzanschluss
max. 1 sec max. 1 sec
Niederspannung Mittel-/Hochspannung Hoch-/Höchstspannung
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
5 - 15 kWh 5 - 10 GWh
1 GW
0,5 kWh
0,2 kW
12.000 kWh
faktisch 0 qm
3 - 10 kW 2.000 kW
"Auto - USV" Pumpspeicher"Regio - USV""Haus - USV"
Leistung
Speicherkapazität
Flächenverbrauchfaktisch 0 qm 55.000 qm160 qm
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
50 - 150 GWh 50 GWh
10 GW
25 GWh
* 50 Mio Autos =
10 GW
* 10 Mio Haushalte =
60 GWh
faktisch 0 qm
30 - 100 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Auto - USV" Pumpspeicher"Regio - USV""Haus - USV"
Leistung
Speicherkapazität
Flächenverbrauchfaktisch 0 qm 550.000 qm800.000 qm
* 5.000 Standorte =x 50 Mio. x 10
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
50 - 150 GWh 50 GWh
10 GW
25 GWh
* 50 Mio Autos =
5 GW
* 10 Mio Haushalte =
60 GWh
faktisch 0 qm
30 - 100 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Auto - USV" Pumpspeicher"Regio - USV""Haus - USV"
Leistung
Speicherkapazität
Flächenverbrauchfaktisch 0 qm 550.000 qm800.000 qm
* 5.000 Standorte =
25 GWh
10 GW 10 GW
50 GWh
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
50 GWh
10 GW
20 - 50 kWh
* 50 Mio Autos =
3 - 10 kW
60 GWh
* 10 Standorte =
10 GW
"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
Leistung
Speicherkapazität
Verfügbarkeit
* 5.000 Standorte =
100 % 100 %
50 Mio. Autos
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
1.000 - 2.500 GWh 50 GWh
10 GW
20 - 50 kWh
* 50 Mio Autos =
3 - 10 kW
60 GWh
150 - 500 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
Leistung
Speicherkapazität
Verfügbarkeit
* 5.000 Standorte =
100 % 100 %100 %
50 Mio. Autos
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
1.000 - 2.500 GWh 50 GWh
10 GW
20 - 50 kWh
* 50 Mio Autos =
3 - 10 kW
60 GWh
150 - 500 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
Leistung
Speicherkapazität
Verfügbarkeit100 % (??)
* 5.000 Standorte =
100 % 100 %100% ??
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
200 - 500 GWh 50 GWh
10 GW
20 - 50 kWh
* 50 Mio Autos =
3 - 10 kW
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* 10 Standorte =
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"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
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Verfügbarkeit20 %
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
200 - 500 GWh 50 GWh
10 GW
20 - 50 kWh
* 50 Mio Autos =
3 - 10 kW
60 GWh
30 - 100 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
Leistung
Speicherkapazität
* 5.000 Standorte =
1.500 GWhUnser täglicher Stromverbrauch liegt derzeit bei
50 GWhmin. 200 - 500 GWh
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
200 - 500 GWh 50 GWh
10 GW
20 - 50 kWh
* 50 Mio Autos =
3 - 10 kW
60 GWh
30 - 100 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
Leistung
Speicherkapazität
* 5.000 Standorte =
1.500 GWhUnser täglicher Stromverbrauch liegt derzeit bei
Haben unsere Pumpspeicher wirklich eine Systemrelevanz?
50 GWh
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
200 - 500 GWh 50 GWh
10 GW
20 - 50 kWh
* 50 Mio Autos =
3 - 10 kW
60 GWh
30 - 100 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
Leistung
Speicherkapazität
* 5.000 Standorte =
1.500 GWhUnser täglicher Stromverbrauch liegt derzeit bei
min. 200 - 500 GWh
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Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen
70 GWh 50 GWh
10 GW
1 kWh
* 70 Mio E-Bikes =
0,1 kW
60 GWh
7 GW
* 10 Standorte =
10 GW
"Elektromobil" Pumpspeicher"Regio - USV"
Leistung
Speicherkapazität
* 5.000 Standorte =
Akku
70 GWh 50 GWh
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a : d : h : m : s
44 I 1–2012 I JANUAR–FEBRUAR
sem Ereignis gibt es einen massiven Ener-gieüberschuss. Hier hat man die Wahl zwischen „Windräder abschalten“ oder die elektrische Energie mit eher schlech-ten Wirkungsgraden (unter 50%) über den Umweg des Wasserstoffs oder des künstlichen Methans zumindest teilwei-se zu einem späteren Zeitpunkt wieder nutzbar zu machen. Strom ersetzt auf dieses Weise kostbare Kohlenwasserstoffe aus dem Sektor der Biomassenutzung.
Die Grafik von Bild 2 zeigt den Ver-lauf von Mangel und Überfluss über ein ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Som-mer die zeitlichen Abschnitte kürzer und die Wechsel häufiger sind, als im Winter. Zudem gibt es im Sommer tendenziell mehr Überangebot und im Winter mehr Mangel, der sich auch mal über Wochen hinziehen kann.
Lobenswert, aber …Die Analysen und Berechnungen der
Studie von UBA und IWES sind eine soli-de Ausgangsbasis für die bevorstehende Debatte um die Machbarkeit einer Ener-giewende und den Bedarf an Speicher-technologien.
Leider lässt die Studie auch einige der zentralen Fragen unangetastet. Es wird das Zieljahr 2050 beschrieben, doch wie kommen wir von heute dort hin? Welche Strategien sind in der Übergangsphase wichtig und bist wann müssen wir be-stimmte strategische Entscheidungen fällen? Wann müssen wir anfangen da-mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Vorschläge und Analysen hätten sicher-lich den Rahmen der Arbeit gesprengt, doch wird man hierauf noch Antworten geben müssen.
Und dann gibt es da die reale Gefahr, dass ein derartiges Szenario unwiderspro-chen als Faktum angesehen wird, obwohl es selber diesen Anspruch gar nicht er-hebt. Dennoch wird man auch die UBA-Studie zitieren, um zu belegen, dass wir für die Energiewende:
� (neue) Pumpspeicher brauchen.� massiv in die Wasserstoff- bzw. Me-
thanproduktion einsteigen müssen.� die Gebäudeheizung auf Wärme-
pumpen umstellen müssen.
Hier lohnt ein kritischer Blick.
Biomasse ist böse?Im UBA-Szenario wird im Jahr 2050 die
Biomasse in Form von Biogas in hoch ef-fizienten GuD-Kraftwerke verstromt und soll so 23 TWh Strom zum Gesamtsystem beitragen. Mehr nicht. Faktisch ist das ein dramatischer Rückgang zu heute, denn die Biomasse liefert bereits heute im Jahr 2011 mehr als 28 TWh EEG-Strom.
Auf Seite 56 erklären die Autoren war-um das Biomassepotential im Jahr 2050 so gering ist, denn es wird nur die Abfall-biomasse veranschlagt. Anbaubiomas-se wird „kritisch gesehen“ und deshalb komplett weggelassen. Leider klingt die Begründung sehr unwissenschaftlich und ist zudem noch inkonsistent. Denn es sol-len weitere Abfallbiomassepotentiale als Energie z.B. im Verkehrssektor genutzt werden. Welche Potentiale das sein sol-len, bleibt aber offen. Holz? Stroh?
Naturverträgliche Biomassenutzung im Zuge einer nachhaltigen Fruchtfolge gibt es für das UBA offenbar genauso wenig wie die Reduktion unseres exzessi-ven Fleischkonsums. Denn dann wären ja mindestens die Anbauflächen der Futter-mittel für Energiebiomasse verfügbar.
Sind Elektroautos gut oder böse?In der Studie werden durchaus große
Ziele für die E-Mobilität bis 2050 be-nannt. 10 Millionen Elektroautos mit je 40 kWh Akku und 200 Kilometer Reich-weite. Dazu kommen weitere 15 Mio. Plug-In-Hybride mit je 10 kWh Akku für bis zu 50 km. In Summe werden so 50% der PKW-Fahrleistung bedient und 50 TWh zusätzlicher Strom benötigt.
Alle Fahrzeuge sind zu 50% ihrer Zeit mit dem Netz verbunden und einige An-teile der Kapazitäten werden für die Last-verlagerung genutzt. Ambitioniert.
Ein Zitat von Seite 30 der Studie lässt jedoch tief blicken. Dort wird eine Ein-führung der Elektromobilität als „eher ungünstig“ beschrieben:
„Verliefe die Entwicklung der Elektro-mobilität langsamer, stünden zwar ge-
EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Leistung (GW)
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PhotovoltaikOnshore-WindLaufwasserGeothermieBasislast Gesamtlast mit Lastmanagement
Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Über-schusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Winter-monate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt.
Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es — ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen — im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterde-ckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot.
Überschüsse (EE-Einspeisung > Last)
Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009)
Residuallast (GW)Überschüsse: -78,5 TWh
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20
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max. Residuallast: 57,3 GW
min. Residuallast: -60,7 GW
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Quelle: UBA Studie "100% EE - 2050" - FhG IWES - 2010
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Strukturaspekt ... Anlagengröße
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
... heute eine, bald zig Millionen Stück
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Strukturaspekt ... Anlagengröße
Quelle: www.energymap.info - Stand Feb. 2012
= kleine Anlagen
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(65% der PVbis 100 kW)
... heute eine, bald zig Millionen Stück
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Strukturaspekt ... Anlagengröße= kleine Anlagen
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50,1 Hz
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Die meisten Netzstörungenverursacht heute der Strom-
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Netzmanagement im Solarzeitalter
Quelle: Babelbee-Stromstelle - 2011.08
50,1 Hz
50,0 Hz
49,9 Hz
230 V
200 V
260 VBeispiel: Frequenz- und Spannungsverlauf an einem August-Tag
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Gesetzlicher Mindestlohn?
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Netzmanagement im Solarzeitalter
■ x-Millionen dezentrale (egoistische) Akteure
■ es wird keine zentrale Leitstelle geben
■ Verbraucher werden sich aus dem System verabschieden
■ Sehr dynamische und regionale Systeme
■ starke Leistungsschwankungen
■ kurze Reaktionszeiten
■ Cyberwar … you ain't seen nothing yet
■ Resourcenmangel wird die Menschen nicht "netter" machen
■ das "sichere" Smart Grid? … “sichere” Computer?
Eigensicher?
Dynamisch
Dezentral
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Netzmanagement im Solarzeitalter
Krisenfestigkeit bedeutet
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Krisenfestigkeit bedeutet
Quelle: Spiegel Online, 11.3.2011
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dass unser Stromnetz
… auch ohne Leitstelle stabil bleiben muss.
… möglichst problemlos in kleine Teilsysteme zerfallen können muss.
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Cyberwar
Energiekrise
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MobilitätWärmeStromBiomasse
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Politische Maßnahmen
1. Gaseinspeisegesetz
2. I.D.E.E. für netzfreundliche E-Mobile
3. 100% EE-Gridcode
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“Elektromobile passen optimal zu Erneuerbaren Energien!”
Merke!
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“Massenprodukte (PV + BHKW + EV) werden immer stärker unser Energiesystem prägen."
Merke!
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“Erzeugung und Speicherung werden auch zukünftig die räumliche Nähe suchen."
Merke!
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“Vorhersagen sind schwierig … vor allem dann, wenn sie die Zukunft betreffen."
Merke!Zitat: frei nach Niels Bohr (1885 - 1962)
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de Merke!“Vorhersagen sind schwierig … vor allem dann, wenn sie die Zukunft betreffen."
Peak-Oil
FinanzkriegRohstoffnationalismus
Zitat: frei nach Niels Bohr (1885 - 1962)
Unwetter
www.dgs.de
Tomi Engeltomi@objectfarm.org
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