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© Fraunhofer ISE
Politische Rahmenbedingungen für die Transformation des Energiesystems
Gerhard Stryi-Hipp
Leiter Energiepolitik
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE
INHAUS-FORUM 2011Duisburg, 10. November 2011
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Stand Energieversorgung Deutschland 2009
� 91% der Primärenergie ist nicht nachhaltig (fossil/nuklear)
� 71% unserer Primärenergie wird importiert
� Wir verbrauchen pro Kopf das 2,3-fache des Weltdurchschnitts an Energie
� Wärmeanwendungen machen 54% des
Endenergiebedarfs aus
� Ca. 50% der CO2-Emissionen entstehen in der
Energiewirtschaft
� Erneuerbare Energien: 9% der Primärenergie
� Erneuerbare Energien sind ein Wirtschaftsfaktor
� 339 Tausend Arbeitsplätze
� Ca. 1% des Bruttoinlandsprodukts
© Viktor Mildenberger / PIXELIO
© Dirk Suhm / PIXELIO
© Dietmar Grummt / PIXELIO
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Energieversorgung Deutschland
Energiepolitische Zielsetzungen der Bundesregierung
Quelle: Energiekonzept 2050, Bundesregierung, Sept 2010
=> Grundsätzlicher Umbau des Energiesystems ist erforderlich
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Perspektive Erneuerbare Energien
� Deutschland hat ein ausreichendes Potenzial, sich mit Erneuerbare Energien zu versorgen
� Auf Deutschland fällt pro Jahr 80 mal mehr
Solarenergie als jährlich verbraucht wird
� EE vermeiden Importabhängigkeit
� EE stabilisieren die Energiepreise
� EE: Wertschöpfung statt Mittelabfluss
� EE schaffen Arbeitsplätze
� EE: Schützen das Klima
Herausforderungen
� EE sind meist noch teurer, werden immer billiger
� EE erfordern ein intelligentes Energiesystem und Speicher, um Fluktuationen auszugleichen © Solarsiedlung
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Entwicklung erneuerbare Energien zur Stromerzeugung
Anteil am Bruttostromverbrauch 2010: 17,0%, 1. Halbjahr 2010: 20,8%
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Das Energiekonzept 2050 der Bundesregierung
� Leitlinie für den Umbau des Energiesystems, um die Zielsetzungen 2050 zu erreichen
� Basiert auf Energieszenarien, die ewi, gws und prognos 2010 erarbeitet haben
� Verabschiedet am 28. Sept. 2010
� Weg in das regenerative Zeitalter ist möglich und gangbar!
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Energiekonzept der Bundesregierung
� Berechnetes Szenario
Sommer 2010 für das Energiekonzept 2050
� Eckdaten 2050:
� Halbierung Primär-energieverbrauch
� 54% EE an Primär-energie
� 81% EE bei Stromerzeugung
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Energiekonzept 2050 der Bundesregierung
Eckpunkte
� Zentraler Schwerpunkt:
Sanierung des Gebäudebestands
� Ziel: Sanierungsrate verdoppeln
� Oktober 2010: Längere Laufzeiten der Kernkraftwerke
Juli 2011: Ausstieg aus der Kernkraft bis 2022 © Viktor Mildenberger / PIXELIO
� Massiver Ausbau der Windkraftkapazitäten
� On- und Offshore notwendig
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� Zeitnaher Ausbau der Stromnetze
� In Deutschland und Europa notwendig
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� Deutschland wird 2050 einen Teil seines Strombedarfs importieren ©
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ISE
© Stryi-Hipp
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Konzept für ein Energiesystem mit 100% erneuerbaren Energien
� Energiekonzept des Forschungsverbund Erneuerbare
Energien (FVEE), Juni 2010:
100% Versorgung mit ern. Energien ist möglich
⇒ Wind und Sonne werden wichtigste Energiequelle
⇒ Biomasse, Geothermie und Wasserkraft sind limitiert
⇒ In höheren Breitengraden wird
Energie im Winterhalbjahr knapp
da Solarenergie saisonal
schwankt, deshalb sind saisonale Speicher erforderlich
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Energiekonzept 2050 FVEE-Institute: 100% EE
Effizienzsprung in der Stromerzeugung
©A
BB
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Energiekonzept 2050 FVEE-Institute: 100% EE
Effizienzgewinne in der Wärmebereitstellung
Energieeinsparmaßnahmen gesunkene Prozess- und Heizwärmebedarf vollständig erneuerbar gedeckt werden. Die Grafik fußt auf dem Mengengerust fur das 100%-EE-Szenario 2050 (* = CO2-neutrale ungenutzte Abwärme)
© Solites
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Energiekonzept 2050: 100% Erneuerbare Energien
Transformation Mobilität
Elektromotor
Verbrennungmotor
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Energiekonzept 2050 von 7 FVEE-Instituten: 100% Erneuerbare Energien
Transformation des Gesamtsystems
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Größte Herausforderung des künftigen Energiesystems
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Fluktuationen der Stromerzeugung mit Solarenergie und Wind
Maßnahmen für eine sichere
Stromversorgung:
�Mix aus erneuerbaren Energien
�Ausbau des Verteilungsnetzes zur Aufnahme und zum räumlichen
Ausgleich von Solarstrom
�Ausbau des Übertragungsnetzes zum Transport des Windstroms zu den
Verbrauchern und dem räumlichen
Ausgleich der Stromerzeugung
�Smart Grids
�Lastmanagement
�Aufbau von Kurzzeit- und von saisonalen Speichern
Pumped-storage plant
Mi Do Fr Sa So Mo Di
Wind
SolarBiogas
Speicher
Deckung des Lastbedarfs einer
typischen Woche durch erneuerbare Energien
ExportImport
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Elemente des künftigen Stromsystems
Zentral Dezentral/Smart Grid Smart Grid
Hochspannungs-Gleichstromübertragung HGÜ
10 mx 10 m
Vorteil Elektromobilität
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Gebäude werden zu Null- oder Plusenergiehäusern
Source: Hotz ArchitektenSource: Schüco
� Dächer und Fassaden dienen zur
Strom- und Wärmeerzeugung
� Gebäude werden intelligent, sie
puffern Angebots- und Lastspitzen, sind aktive Elemente im Smart Grid
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Smart Cities: Kommunen übernehmen Verantwortung
Der Umbau beginnt lokal
�Viele Transformationsmaßnahmen
des Energiesystems müssen auf
lokaler Ebene umgesetzt werden
�Immer mehr Städte und Kommunen
setzen sich sich Ziele und beginnen
den Umbau
�FörderprogrammeLand: BioenergiedörferBund: EnEff:Stadt, 100% EE-RegionenEU: Smart Cities & Communities Initiative
�Bundesforschungsministerium30 CO2-neutrale Kommunen 2020(Energieforschungsprogramm 2011)
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Modellstädte und Regionen gehen voran
� Kleine Städte und Kommunen können sich alleine mit 100% EE
versorgen (Bioenergiedörfer)
� Mittlere und größere Kommunen benötigen das Umland
� Im Projekt „100% EE-Regionen“wurden bereits 120 Regionen mit entsprechendn Zielsetzungen erfasst
-50% CO2 bis 2020
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Energiepolitik: Konsens
Effizienz
Netzausbau
Verbund EU
Energiepolitik: Dissens
Rolle Biomasse
Mehrkosten EE
InvestorenGeschäftsmodelle Organisation
Transformation
Kernkraft:Brücke?
© Viktor Mildenberger / PIXELIO
Wind: Nr. 1©
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PV: wichtig
© Solarsiedlung
Mix EE
E-Mobilität
FluktuierenderStromanteil?
© Kombikraftwerk
Speicher© Talsperre ISA
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Zusammenfassung
� Energiekonzept 2050 gibt eine klare Linie
für den Umbau der Energieversorgung hin
zu erneuerbaren Energien (EE) vor
� 100% EE sind bis 2050 möglich
� Umbau erfordert eine Vielzahl von Maßnahmen: Aufbau EE, Netzausbau, Smart Grid, Effizienz, europäisches Netz
� Die Transformation des Energiesystems ist aufwändig und muss systematisch
umgesetzt werden
� Sie muss aktiv begleitet werden und braucht die Akzeptanz der Bevölkerung
� Städten, Kommunen und Regionen sind
wichtige Akteure beim Umbau des Energiesystems vor Ort
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Gerhard Stryi-Hipp
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
