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"Energiekonzepte für morgen""Energiekonzepte für morgen"
MetropolSolar-Konferenz & Energiewende-Infotag 2011 Mannheim, 20. Februar 2011
Mannheim 1 11.PRZ
Prof. Dr. Frithjof StaißZentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg
[email protected]; www.zsw-bw.de
Wind_To_SNG_2010.ppt
Sonne
WindGuD / BHKW
CO2-Speicher
Strom-netz
Gas-netz
Elektrolyse /H2-Speicher
Methanisierung
H2
CO2
CH4
VERSTROMUNG
STROMSPEICHERUNG
CO2
Untergrund-gasspeicher
H2
CO2
Strom H2 SNG
BEV FCEV CNG-V
Mobilität
Plug-In HEV Plug-In HEV
Power to Gas
Wind_To_SNG_2010.ppt
Sonne
WindGuD / BHKW
CO2-Speicher
Strom-netz
Gas-netz
Elektrolyse /H2-Speicher
Methanisierung
H2
CO2
CH4
VERSTROMUNG
STROMSPEICHERUNG
CO2
Untergrund-gasspeicher
H2
CO2
Strom H2 SNG
BEV FCEV CNG-V
Mobilität
Plug-In HEV Plug-In HEV
Sonne
WindGuD / BHKW
CO2-Speicher
Strom-netz
Gas-netz
Elektrolyse /H2-Speicher
Methanisierung
H2
CO2
CH4
VERSTROMUNG
STROMSPEICHERUNG
CO2
Untergrund-gasspeicher
H2
CO2
Strom H2 SNG
BEV FCEV CNG-V
Mobilität
Plug-In HEV Plug-In HEV
Strom H2 SNG
BEV FCEV CNG-V
Mobilität
Plug-In HEV Plug-In HEV
Power to Gas
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg - Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg - über 20 Jahre Forschung und Technologietransfer über 20 Jahre Forschung und Technologietransfer
ZSW Übersicht 2 10.PRZ
Photovoltaik – Dünnschichttechnologien
Photovoltaik – Systemtechnik
Brennstoffzellen- und Wasserstoff-Technologie
Elektrochemische Speicher- und Materialentwicklung
Regenerative Kraftstoffe und Reformierung
Systemanalyse und Politikberatung
Stuttgart Widderstall Ulm
ca. 25 Mio. € Umsatz, 180 Beschäftige (+100 Studierende)www.zsw-bw.de
Stuttgart Widderstall Ulm
Megatrends und Treiber neuer EnergienMegatrends und Treiber neuer Energien
ÖkologieÖkologie
Energiepreise, Preisstabilität, Verteilungsgerechtigkeit,Innovations- und Industriepolitik Arbeitsplätze...
Zieldreieck Energiepolitik 2 09.PRZ
Klimaschutz, Natur- und Landschaftsschutz, Emissionsschutz, Ressourcenschonung, ...
VersorgungssicherheitVersorgungssicherheit ÖkonomieÖkonomieRessourcenverfügbarkeit,Lieferabhängigkeiten vom Ausland, Versorgungszuverlässigkeit, Versorgungsqualität ...
Treiber der EnergiepolitikTreiber der Energiepolitik1. "Klimawandel"1. "Klimawandel"
Treiber Energiepolitik 2 09.PRZ
Szenarien des Weltklimarates (IPCC) - Szenarien des Weltklimarates (IPCC) - Angleichung der Lebensverhältnisse Angleichung der Lebensverhältnisse
Pro-Kopf-Einkommen in Entwicklungsländern im Verhältnis zu Industrie- und Übergangsländern*
* Verhältnis Nicht-Annex 1-Länder zu Annex 1-Ländern des Kyoto-Protokolls
IPCC Lebensverhältnisse 08 09.PRZ
** Orientierungswert (eigene Setzung)
"Tradition trifft Moderne"
1990 2020 2050 21000%
20%
40%
60%
80%
100%
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
A2 B2 B1 A1**
1990: 6 %
2100: >60 %
Szenarien
Pro-Kopf-Einkommen Industrieländer
Pro-Kopf-Einkommen Entwicklungsländer
A1: "Konvergenz der Regionen"- sehr hohes Wirtschaftswachstum- kurze Innovationszyklen- längerfr.abnehmende Bevölkerung
A2: "Regionalisierte Entwicklung- geringes Wirtschaftswachstum- fragmentierte technol. Entwicklung- stetig wachsende Bevölkerung
B1, B2: Untervarianten von A1 und A2
Verstädterung 07.PRZ
Dubai 1991
Quellen: Kraas, Uni Köln, UN Google
Megacities 2015Megacities 2015
5- <8 Mio.8- <10 Mio.> 10 Mio.
"Wo werden wir leben?" -"Wo werden wir leben?" - Zunahme der Urbanisierung Zunahme der Urbanisierung
Dubai 2005
"Wie werden wir produzieren?" "Wie werden wir produzieren?" -- Übergang zu Dienstleistungsgesellschaften Übergang zu Dienstleistungsgesellschaften
??
Fotos: VON ARDENNE
Produktion morgen 07.PRZ
"Wie werden wir uns bewegen?" "Wie werden wir uns bewegen?" -- Veränderung der Mobilität Veränderung der Mobilität
Mobilität Zukunft 2 07.PRZ
Hybrid
Brennstoffzelle
??
2000 2010 2020 2030 2040 20500
10
20
30
40
50
60
70
80
Bill
ione
n Pe
rson
enki
lom
eter
/Jah
r
Personenverkehrsleistung
Quelle: World Energy Council 2007Solar
Filmplakat eine unbequeme Wahrheit 07.PRZ
Referenzszenario der Internationalen Energie Agentur 2009 auf der Basis der CO2-Konzentration in der Atmosphäre
G8 Klimaschutz 4 09.PRZ
"Ambitioniert""Ambitioniert" - Beschlüsse der G8 zum Klimaschutz - Beschlüsse der G8 zum Klimaschutz
Foto: Bundesregierung
... Leaders recognised the scientific view on the need to keep global temperature rise below two degrees Celsius above pre-industrial levels, and agreed on a global long-term goal of reducing global emissions by at least 50% by 2050 and, as part of this, on an 80% or more reduction goal for developed countries by 2050."
Benchmark der EU/Bundesregierung
"Nicht mehr als 2°C"
Benchmark der G8seit Juli 2009
verschiedene Szenarien des Weltklimarates
Treiber der EnergiepolitikTreiber der Energiepolitik2. "Peak Oil"2. "Peak Oil"
Treiber Energiepolitik 2 09.PRZ
OilNatural gasSolid fuelsNuclearRenewables
Werte für 2007, Quelle: EU-Kommission 20101
Energieimportabhängigkeit Europas und DeutschlandsEnergieimportabhängigkeit Europas und Deutschlands
Primärenergiebereitstellung 10.PRZ
Verbrauch Import0
100
200
300
400
Mio
. t R
ÖE
Verbrauch Import0
500
1.000
1.500
2.000
Mio
. t R
ÖE
Importquotegesamt: 2007: 53%
Importquotegesamt: 2007: 59%
37%
81%
94%
41%
60%
83%
EU Versorgungssicherheit 1 10.PRZ
Quelle: EU-Komm, Grünbuch Energieversorgungssicherheit 2000 Ist Daten: BP
Nachfrage
erwartete Produktion nach dem EU-Grünbuch aus dem Jahr 2000hochhochwahrscheinlichwahrscheinlichniedrigniedrig
... und das "Grünbuch zur ... und das "Grünbuch zur Versorgungssicherheit" der Versorgungssicherheit" der EU-Kommission von 2000EU-Kommission von 2000
"Wenn nicht ein Durchbruch erzielt wird, mit dem die nahezu völlige Abhängigkeit des wachsenden Verkehrssektors vom Öl überwunden wird, dürfte Europa langfristig praktisch völlig von Öllieferungen aus dem Mittleren Osten - und aus der OPEC - abhängig werden, sofern Lieferungen technisch und geopolitisch bedingt überhaupt verfügbar sein werden."
"Peak Oil" war gestern! - Europa "Peak Oil" war gestern! - Europa
Seit dem Jahr 2000 (peak oil) ist die Rohölproduktion in der Nordsee um 36% zurück gegangen!
19651970
19751980
19851990
19952000
20052010
20152020
20252030
20352040
20452050
0
2
4
6
8
10
12
14
Mio
. bar
rel p
ro T
ag
Ist-Produktion 1998
Ist-Produktion 2009
Entwicklung der Nordseeproduktion ...Entwicklung der Nordseeproduktion ...
Peak Oil 2 08.PRZ
Erwartete Reichweite von Erdöl und geographische Verteilung
"Peak Oil" ist morgen - Welt einschließlich OPEC"Peak Oil" ist morgen - Welt einschließlich OPEC
Quelle: BGR 2005 1 Gt = 1 Mrd. t
Das Verhältnis von Reserven und gegenwärtiger(!) Förderung beträgt 41 Jahre
Saudi Arabien21,3%
Irak9,3%
Kuwait8,2%
VAE7,9%
Venezuela7,0%Nigeria
2,9%
Libyen3,4%
Russische Föd.6,4%
OECD7,1%
Rest der Welt26,4%
nachrichtlich: Die Reserven kanadischer Ölsände beträgt 0,152 Mrd. barrel
(insgesamt: 1.238 Mrd. barrel)
OPEC
Die Menge der Neufunde liegt weltweit seit 1986 unter der jährlichen Ölfördermenge.
Quelle: BP, statistical review of world energy
Quelle: Energy Watch Group
Ökologische Risiken beim Abbau weiterer Öl- und Erdgas-VorkommenÖkologische Risiken beim Abbau weiterer Öl- und Erdgas-Vorkommen
ökol Risiken Öl Gas 2 11.PRZ
Brennende Wasserhähne infolge der Erdgasförderung durch hydraulic fracking (USA)
Abbau von Ölsanden in Alberta/Kanada "Deepwater Horizon" im Golf von Mexico
Quelle: Weblog Bio Natur
Quelle: Stern, Heft 23, 2009
Quelle: CBS interactive business network
Treiber der EnergiepolitikTreiber der Energiepolitik3. "Wirtschaftliche Risiken"3. "Wirtschaftliche Risiken"
Treiber Energiepolitik 2 09.PRZ
FVEE RWI Preisentwicklung 2050 11.PRZ
Frage: Frage: Wer weiß, wie sich die Preise für fossile Energien entwickeln werden?Wer weiß, wie sich die Preise für fossile Energien entwickeln werden?
Antwort: Niemand!!!Antwort: Niemand!!!Quelle: Schiffer
Kosten der Energieimporte in Deutschland [Mrd. €]
US$/b
Die Beschlüsse auf EU- und BundesebeneDie Beschlüsse auf EU- und Bundesebene
Treiber Energiepolitik 2 09.PRZ
Ziele auf europäischer Ebene - EU-Gipfel vom 8./9. März 2007Ziele auf europäischer Ebene - EU-Gipfel vom 8./9. März 2007
EU Ziele 2 10.PRZ
Reduktion des für 2020 erwarteten Primärenergieverbrauchs um 20%.
"Der Europäische Rat betont, dass das strategische Ziel, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur auf höchstens 2° C gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, unbedingt erreicht werden muss."
"Der Europäische Rat bekräftigt das langfristige Engagement der Gemeinschaft für den EU-weiten Ausbau erneuerbarer Energien über 2010 hinaus und betont, dass alle Arten erneuerbarer Energien, wenn sie kosteneffizient genutzt werden, gleichzeitig zur Versorgungssicherheit, zur Wettbewerbsfähigkeit und zur Nachhaltigkeit beitragen; er ist überzeugt, dass es von äußerster Wichtigkeit ist, der Industrie, den Investoren, den Innovatoren und den Forschern ein deutliches Signal zu geben."
Reduktion der Treibhausgasemissionen gegenüber 1990 um 30 % bis 2020. (Vorbehalt: sofern andere Industrieländer vergleichbare Ziele definieren, andernfalls 20%)
"Der Europäische Rat betont, dass die Energieeffizienz in der EU erhöht werden muss ..."
Erhöhung des Anteils Erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch von ca. 8,5 % in 2005 auf 20 % bis 2020. (inzwischen als verbindliches Ziel mit der Richtlinie 2009/28/EG vom 23. April 2009 umgesetzt)
Quelle: EUROPÄISCHER RAT, 8. / 9. MÄRZ 2007, SCHLUSSFOLGERUNGEN DES VORSITZES
Energiekonzept BReg 2 10.PRZ
FVEE vs Energiekonzept BReg 1 10.PRZ
Wie schnell soll es weitergehen? Wie schnell soll es weitergehen?
?
www.bmwi.de www.fvee.de
FVEE vs Energiekonzept BReg 1 10.PRZ
Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010
20052010
20152020
20252030
20352040
20452050
0
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
Ener
gieb
edar
f [M
rd. k
Wh/
a]
FVEE Szenario Mengengerüst 1 11.PRZ
Mengengerüst einer Mengengerüst einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien bis 2050 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien bis 2050
Geothermie Wärme
Wasserstoff/Methan
-16%
-28%
-36%-41%
Reduktion der Energienachfrage
Biomasse Wärme
Solare Wärme
Geothermie StromWasser
Wind
Photovoltaik
EE-Stromimport
Biomasse Strom
BenzinersatzDieselersatzFlugtreibstoff
100%
80%
51%
25%
7%
Anteil Erneuerbare
Energien
Wärme
Strom
Kraftstoffe
Wesentliche Merkmale
Deutliche Senkung des Wärmebedarfs von Gebäuden (energetische Sanierung, "Null-Emission"-Neubauten).
Ausbau von Kraft-Wärme-Kopplung und Wärmenetzen.
Einsatz von therm. Speichern zum Heizen und Kühlen.
Ausbau der Stromerzeugung aus Wind und Sonne und des Imports von Regenerativstrom.
Kopplung von Stromerzeugung und Erdgasnetz durch Erzeugung von regenerativem Methan/Wasserstoff.
Einstieg in die regenerative Elektromobilität mit Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen.
Einsatz von flüssigen Biokraftstoffen vorrangig im Schwerlast- und Luftverkehr.
Reduktion des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen und Veränderung der Mobilitätsstruktur.
Lernkurven EE 1 10.PRZ
Die beiden Seiten der WirtschaftlichkeitDie beiden Seiten der Wirtschaftlichkeit
Entwicklung der Kosten
ErneuerbarerEnergien
Entwicklung der Kosten
konventionellerEnergien
FVEE RWI Preisentwicklung 2050 11.PRZ
Frage: Frage: Wer weiß, wie sich die Preise für fossile Energien entwickeln werden?Wer weiß, wie sich die Preise für fossile Energien entwickeln werden?
Antwort: Niemand!!!Antwort: Niemand!!!Quelle: Schiffer
Kosten der Energieimporte in Deutschland [Mrd. €]
US$/b
Lernkurven EE 1 10.PRZ
Die beiden Seiten der WirtschaftlichkeitDie beiden Seiten der Wirtschaftlichkeit
Entwicklung der Kosten
ErneuerbarerEnergien
Entwicklung der Kosten
konventionellerEnergien
Lernkurven EE 1 10.PRZ
Frage: Frage: Wer weiß, wie sich die Kosten erneuerbarer Energien entwickeln werden?Wer weiß, wie sich die Kosten erneuerbarer Energien entwickeln werden?
Graphik: FhG-IWES
EEG-Vergütung 2010 Wind an Land
EEG-Vergütung ab 1.10.2010
Zeit
Antwort: Niemand Antwort: Niemand genaugenau!!!!!!
FVEE Differenzkosten 1 10.PRZ
20102015
20202025
20302035
20402045
2050-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
Diff
eren
zkos
ten
[Mrd
.€]
Summe Strom Wärme
Differenzkostenentwicklung des 100%-SzenariosDifferenzkostenentwicklung des 100%-Szenarios- Beispiel Strom- und Wärmeerzeugung - - Beispiel Strom- und Wärmeerzeugung -
Basisannahmen für fossile Energien im Der Ölpreis steigt bis 2050 auf 210 US$2005 je barrel.Die Kosten für CO2-Emissionen steigen auf 70 € je Tonne.Der anlegbare Strompreis für Erneuerbare Energien steigt
von etwa 6 ct/kWh auf 15 ct/kWh (entsprechend 2,3%/a).Der anlegbare Wärmepreis steigt von etwa 10 ct/kWh auf 22 ct/kWh (entsprechend 2,0%/a).
Der Kostenschnittpunkt des Mixes Erneuerbarer Energien wird um das Jahr 2025 erreicht. Den Vorleistungen stehen langfristig erheblich höhere volkswirtschaftliche Gewinne gegenüber.
Vorleistungen
volkswirtschaftliche Gewinne
180 Mrd. €
-950 Mrd. €
20102015
20202025
20302035
20402045
2050-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
Diff
eren
zkos
ten
[Mrd
.€]
NiedrigpreisvarianteFVEE-Preisszenario
Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios bei praktisch Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios bei praktisch unveränderten Preisen für fossile Energien bis 2050unveränderten Preisen für fossile Energien bis 2050
bei sehr niedrigen Preisansätzen für fossile Energien verschiebt sich der Kostenschnittpunkt des Mixes der Erneuerbaren Energien um mehr als 10 Jahre und die Vorleistungen (positive Differenzkosten) verdoppeln sich in etwa. Das Maximum wird aber auch hier sehr wahr- scheinlich vor 2020 erreicht.
FVEE Differenzkosten 1 10.PRZ
Vorleistungen
volkswirtschaftliche Gewinne
FVEE Differenzkosten 1 10.PRZ
20102015
20202025
20302035
20402045
2050-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
Diff
eren
zkos
ten
[Mrd
.€]
NiedrigpreisvarianteFVEE-Preisszenario
20102015
20202025
20302035
20402045
2050-100
-50
0
50
100
150
200
Diff
eren
zkos
ten
[Mrd
.€]
Niedrigpreisvariante FVEE-Preisszenario
Gesamtausgaben für Energie* 2005: 212 Mrd. €
*einschließlich Kraftstoffe
absolut .... ..... und im Vergleich zu den Gesamtausgaben für Energie
Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios
Vorleistungen
volkswirtschaftliche Gewinne
FVEE JT 2 10.PRZ
Zwischenfazit Zwischenfazit
Eine Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien ist nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich darstellbar.
Im FVEE-Szenario sind bereits bis 2050 die volkswirtschaftlichen Gewinne (Differenzkosten) 5-mal so groß wie die Vorleistungen.
Das Kostenrisiko ist begrenzt. Zwar verschiebt sich bei sehr niedrigen Energie- preisen die Differenzkostenkurve auf der Zeitachse, der Maximalwert verändert sich jedoch nicht wesentlich und liegt auch dann unterhalb von 10% der gesamten Energieausgaben.
Im Vergleich zur hohen Volatilität der Ölpreise ist die Kostenentwicklung Erneuerbarer Energien gut vorhersehbar....
....... sofern sich die Erneuerbaren auch international durchsetzen.
Unter den gesetzten, niedrige Preisannahmen belaufen sich im Jahr 2050 die Importkosten für Mineralöl, Erdgas und Steinkohle auf rund 57 Mrd. Euro
(d.h. ohne Kosten für CO2-Zertifikate).
Es besteht eine hohe Preissensitivität, die dann aber deutlich über das Jahr 2050 hinaus reicht und aufgrund der hohen Volatilität der Preise schwer vorhersehbar ist.
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
*
0
100
200
300
400
500
600
700
Entwicklung des Anteils Erneuerbarer Energien am Entwicklung des Anteils Erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch in verschiedenen Regionen Primärenergieverbrauch in verschiedenen Regionen
(1990=100) (1990=100)
EE 1990 2008 Welt EU D 10.PRZ
Der Erfolg Deutschlands beruht auf einem effizienten Zusammen- wirken von Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft und hoher Kontinuität!
Welt
Industrieländer
* vorläufige Werte, Anteile 2008: Welt: 12,8%, OECD: 6,9%, EU 27: 8,2%, Deutschland: 8,1% Quellen: BMU, Eurostat, IEA
EU 27
Deutschland
"Wer hätte das gedacht?" Erneuerbare Energien: aus der Nische in den Massenmarkt
Quelle: AGEE-Stat
Anlagenbestand Orientierungswerte, eigene AbschätzungBei Biomasse überwiegend Einzelöfen/Altanlagen)
Alle politischen Ziele zum Ausbau Erneuerbarer Energien in Deutschland wurden bisher übertroffen!
Der Inlandsmarkt für Erneuerbare Energien belief sich 2009 auf 37 Mrd. € Umsatz (davon 20 Mrd. € aus Investitionen in Neuanlagen und 17 Mrd. € aus dem Anlagenbetrieb).
> 21.000 Windenergieanlagen
ca. 5.000 Biomassestromanlagen
Biokraftstoff für ca. 3,5 Mio. Fahrzeuge.....
ca. 1.400.000 Solarthermieanlagenca. 600.000 Photovoltaikanlagen
ca. 350.000 Wärmepumpenanlagen
( ca. 14.000.000 Biomassefeuerungen)
installierte Anlagen zum Jahresende 2009
EE Entwicklung 1 11.PRZ
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
0%2%4%6%8%
10%12%14%16%18%
Ant
eil a
m E
nden
ergi
ever
brau
ch
3,4%
10,3%
.....
Verdreifachung1999-2009
Ziel 18%bis 2020
Anteil am Endenergieverbrauch
Erneuerbare Energien vermeiden rund 107 Mio. t CO2, d.h. ohne ihre Nutzung wären die energiebedingten CO2-Emissionen (699 Mio. t) 15 % höher.
COCO22-Vermeidung durch die Nutzung Erneuerbarer Energien -Vermeidung durch die Nutzung Erneuerbarer Energien
0 10 20 30 40 50 60 70 80CO2-Minderung [Mio. t]
WindWasser
BiomassePhotovoltaik
Geothermie Solarthermie
Strom: 70 Mio. t (750 g CO2/kWh)
Wärme: 29 Mio. t (267 g CO2/kWh)
Kraftstoffe: 8 Mio. t (224 g CO2/kWh)
EE CO2-Minderung 11.PRZ
19901992
19941996
19982000
20022004
20062008
0100200300400500600700800900
1.0001.1001.2001.3001.400
ener
gieb
edin
gte
CO
2-E
mis
sion
en [M
io. t
/a] Ist-Verlauf
Verlauf ohne Erneuerbare Energienunveränderte CO2-Intensitätunveränderte Energie- und CO2-Intensität
Quelle: eigene Abschätzung
Quelle: AGEE-Stat
Der Beitrag zum Klimaschutz ist damit deutlich größer als zur Energieversorgung(2009: 10% des Endenergieverbrauches).Ohne die verstärkte Nutzung Erneuerbarer Energien wären die energiebedingten CO2-Emissionen zwischen 1999 und 2008 angestiegen.
CO2-Vermeidung durch Erneuerbare Energien 2009
107 Mio. t
-26% CO2
1999: 34,8 Mio. t
1999: 16,8 Mio. t
1999: 0,3 Mio. t
Umsatz mit Erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 Umsatz mit Erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 Investitionen in Neuanlagen ca. 20,4 Mrd. €
Umsätze in Verbindung mit dem Anlagenbetrieb ca. 17,1 Mrd. €
Gesamtumsatz ca. 37,5 Mrd. €
Quelle: ZSW
EE Umsatz 2009 2 10.PRZ
Innerhalb von 5 Jahren hat sich der Gesamtumsatz verdreifacht!
Windenergie2.650 Mio. € (13,0 %)
1.250 Mio. € (6,1 %)
Photovoltaik12.000 Mio. € (58,8 %)
Geothermie 1.000 Mio. € (4,9 %)
Wasserkraft70 Mio. € (0,3 %)
Biomasse Wärme1.750 Mio. € (8,6 %)
Biomasse Strom1.700 Mio. € (7,8 %)
Solarthermie
Wasserkraft1.350 Mio. € (7,9 %)
Biokraftstoffe3.150 Mio. € (18,5 %)
Windenergie3.400 Mio. € (19,9 %)
Photovoltaik3150 Mio. € (18,5 %)
Biomasse Strom3.850 Mio. € (22,6 %)
Biomasse Wärme2.150 Mio. € (12,6 %)
Geothermie4 Mio. € (<0,1 %)
Windenergie6.050 Mio. € (16,1 %)
Biomasse12.600 Mio. € (33,6 %)
Solarenergie16.400 Mio. € (43,8 %)Geothermie
Wasserkraft1.420 € (3,8 %)
1.000 Mio. € (2,7 %)
Arbeitsplatzeffekte der Nutzung Erneuerbarer Energien
direkte Arbeitsplätze71,500
indirekte Arbeitsplätze85,500
EE Beschäftigung 2 10.PRZ
Nachrichtlich: importierte Vorleistungen 1,1 Mrd. €
Herstellung von Anlagen und Komponenten
Betrieb und Wartung *
506 Mio. €
547 Mio. €
667 Mio. €
547 Mio. €
399 Mio. €
502 Mio. €
339 Mio. €
49 Mio. €
339 Mio. €
Inländische VorleistungenGeräte d. Elektrizitätserzeugung, -verteilung u. Ä.
Maschinen
Unternehmensbezogene Dienstleistungen
Nachrichtentechnik, Rundfunk u. Fernsehgeräte, elektronische Bauelemente
Metallerzeugnisse
1 Mrd. €
0,9 Mrd. €
0,7 Mrd. €
0,6 Mrd. €
0,4 Mrd. €
7,2 Mrd. €
2,3 Mrd. €
davon Inland 100 %* zusätzlich 1,3 Mrd. € Brenn- u. Kraftstoffe
davon Absatz im Inland 72 %, Export 28 %
Herstellung von Anlagen und Komponenten
Betrieb und Wartung *
506 Mio. €
547 Mio. €
667 Mio. €
547 Mio. €
399 Mio. €
502 Mio. €
339 Mio. €
49 Mio. €
339 Mio. €
Inländische VorleistungenGeräte d. Elektrizitätserzeugung, -verteilung u. Ä.
Maschinen
Unternehmensbezogene Dienstleistungen
Nachrichtentechnik, Rundfunk u. Fernsehgeräte, elektronische Bauelemente
Metallerzeugnisse
1 Mrd. €
0,9 Mrd. €
0,7 Mrd. €
0,6 Mrd. €
0,4 Mrd. €
7,2 Mrd. €
2,3 Mrd. €
davon Inland 100 %* zusätzlich 1,3 Mrd. € Brenn- u. Kraftstoffe
davon Absatz im Inland 72 %, Export 28 %
2004 2009
0
100.000
200.000
300.000
Bru
tto-B
esch
äftig
ungs
effe
kt [A
nzah
l Arb
eits
plät
ze]
WindenergieWasserkraft
PhotovoltaikBiomasse
SolarthermieGeothermie
ca. 157.000
ca. 340.000
57.000
128.000
64.000
64.700
17.000
102.000
* einschl. Sonstige (Forschung, öffentliche Verwaltung...)
Mehr als die Hälfte der Arbeitsplätze entsteht in vorgelagerten Sektoren. Seit 2004 hat sich die Zahl der Arbeitsplätze mehr als verdoppelt (einschl. Export).Auch "unter dem Strich" ist der (Netto-)Beschäftigungseffekt positiv.
Wertschöpfung Öl vs EE 10.PRZ
Vergleich von WertschöpfungskettenVergleich von Wertschöpfungsketten
Ökonomische Chance: Die gesamte Wertschöpfungskette kann im Land abgebildet werden.
Anbau und Bereitstellung
Konversion (z.B. Raps)
Herstellung von Komponenten und Anlagen
Planung und Finanzierung
AnlagenbetriebWer
tsch
öpfu
ngsk
ette
Bioenergien
Inländische Wertschöpfung
Mineralölprodukte
ca. 65 %
ca. 17 %
ca. 18 %
Rohöl
Raffinerie
Vermarktung
(Orientierungswerte)
Inländische Wertschöpfung
Ausländische Wertschöpfung
Inländische Wertschöpfung
Ausländische Wertschöpfung
Erdgas
Gewinnung/Importca. 30 %
Ferngas-stufeca. 20%
regionale Verteilung und Speicherung,Vermarktungca. 50 %
Wertschöpfung Öl vs EE 10.PRZ
Vergleich von WertschöpfungskettenVergleich von Wertschöpfungsketten
Ökonomische Chance: Die gesamte Wertschöpfungskette kann im Land abgebildet werden.
Anbau und Bereitstellung
Konversion (z.B. Raps)
Herstellung von Komponenten und Anlagen
Planung und Finanzierung
AnlagenbetriebWer
tsch
öpfu
ngsk
ette
Bioenergien
Inländische Wertschöpfung
Mineralölprodukte
ca. 65 %
ca. 17 %
ca. 18 %
Rohöl
Raffinerie
Vermarktung
(Orientierungswerte)
Inländische Wertschöpfung
Ausländische Wertschöpfung
Inländische Wertschöpfung
Ausländische Wertschöpfung
Erdgas
Gewinnung/Importca. 30 %
Ferngas-stufeca. 20%
regionale Verteilung und Speicherung,Vermarktungca. 50 %
Umsatz aus Investitionen und dem Betrieb von EE-Anlagen 2008 in Baden-Württemberg: 5.6 Mrd. €+ Einsparung fossiler Energien (nur Wärme): 0,6 Mrd. € + Umsatz des Maschinen und Anlagenbaus etc.
Der Anteil Erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch stieg zwischen 1999 und 2009 von 3,3% auf 9,3%.
Im Bereich Erneuerbarer Energien bestehen in Baden-Württemberg mehrere zehntausend Arbeitsplätze.
Energiekonzept BReg 2 10.PRZ
"Das Energiekonzept, das am 28. September 2010 ... beschlossen wurde, ist das anspruchsvollste und konsequenteste Programm zur Zukunft der Energiever- sorgung, das es je in Deutschland gegeben hat. Es ist ein ... Meilenstein in der Wirtschaftsgeschichte unseres Landes. In seiner Verbindung aus ökologischen Zielen und ökonomischer Modernität werden wir damit sogar weltweit führend sein und die Märkte der Zukunft besetzen."
Brief von Bundesumweltminister Röttgen an die Mitglieder der Fraktionen CDU/CSU und der FDP im Deutschen Bundestag vom 29.9.2010
Kapazität 2009Kapazität 2000
Beispiel: weltweite Windenergienutzung(Entwicklung der installierten Leistung 1990-2009)
Quellen: nach GWEC; Windpower Monthly, Earth Policy Institute
USA
Australien
Indien
ChinaJapan
Europa
< 10.000 MW< 5.000 MW
< 1.000 MW< 100 MW
< 100.000 MW
< 50.000 MW
< 2.500 MW
< 25.000 MW
Kapazität 1995Kapazität 1990
Wind Welt 1990 2009 10.ppt
Kapazität 2009Kapazität 2000
Beispiel: weltweite Windenergienutzung(Entwicklung der installierten Leistung 1990-2009)
Quellen: nach GWEC; Windpower Monthly, Earth Policy Institute
USA
Australien
Indien
ChinaJapan
Europa
< 10.000 MW< 5.000 MW
< 1.000 MW< 100 MW
< 100.000 MW
< 50.000 MW
< 2.500 MW
< 25.000 MW
Kapazität 1995Kapazität 1990
Heute werden weltweit ca. 1,6% des Strombedarfs aus Wind gedeckt.Der Windmarkt wächst seit 10 Jahren mit durchschnittlich 30 % pro Jahr
und damit 15 Mal so schnell wie der gesamte Stromverbrauch. 2009 waren 159.000 MW Windleistung installiert, 2014 werden es bereits 450.000 MW sein.
Bereits für das Jahr 2020 ist absehbar, dass weltweit 10% des gesamten Strombedarfes aus Wind gedeckt werden können.
Wind Welt 1990 2009 10.ppt
Die Deutsche Windindustrie ist gut aufgestellt:
Umsatz: 6,4 Mrd. Euro
Exportquote: 75 %
Anteil am weltweiten Umsatz: 17,5 %
Arbeitsplätze: 100.000
Zellproduktions-kapazität 2010
Modulproduktions-kapazität 2010
Dünnschichtproduktions-kapazität 2010< 100 MW
< 10.000 MW
< 5.000 MW
< 2.500 MW< 1.000 MW
< 500 MW
< 20.000 MW
< 15.000 MWAfrika
MittlererOsten
Europa
Übriges Asien
China + Taiwan
Japan
USA
PV Produktion Welt 2006 2010 10.ppt
Produktionskapazitäten Photovoltaik 2010
Zellproduktions-kapazität 2010
Modulproduktions-kapazität 2010
Dünnschichtproduktions-kapazität 2010< 100 MW
< 10.000 MW
< 5.000 MW
< 2.500 MW< 1.000 MW
< 500 MW
< 20.000 MW
< 15.000 MWAfrika
MittlererOsten
Europa
Übriges Asien
China + Taiwan
Japan
USA
PV Produktion Welt 2006 2010 10.ppt
Der deutsche Anlagenbau hatte 2009 einen Weltmarktanteil von über 50%!
Umsatz 2009: 2 Mrd. €, Prognose 2010: 2,25 Mrd. €
Die Exportquote liegt über 80%!
Zwei der weltweit TOP 3 – Anlagenbauer stammen aus Baden-Württemberg!
Produktionskapazitäten Photovoltaik 2010
Deutscher Anlagenbau für die weltweite Photovoltaik-Industrie
Gesamtumsatz der deutschen Branche „Komponenten, Maschinen und Anlagen für die Photovoltaik-Produktion“
2005: 300 Mill. €, 2008: 2,2 Mrd. €, 2009: 2,0 Mrd. € (trotz Wirtschaftskrise!)Prognose 2010: +12%
Arbeitsplätze 2008: rd. 8.000
40% der über 100 Unternehmen haben ihren Sitz in Baden-Württemberg.
Kristallines Si -Ausrüster
Dünnschicht -Ausrüster
Graphiken: Germany Trade & Invest
IEA WEO 1 10.PRZ IEA WEO 1 10.PRZ
www.iea.org
IEA WEO CO2 Szenarien 3 10.PRZ
Quelle: IEA World Energy Outlook 2010
Im Referenzszenario steigen die jährlichen weltweiten CO2-Emissionen bis zum Jahr 2035 um etwa 50%!
Langfristig (nach 2100) erhöht sich die Treibhausgaskonzen- tration von etwa 420 ppm auf bis zu 1.000 ppm CO2.
Weltweite, energiebedingte COWeltweite, energiebedingte CO22-Emissionen -Emissionen in den Szenarien der Internationalen Energie Agentur in den Szenarien der Internationalen Energie Agentur
CO2-Emissionen (Mrd. t = Gt)
Current Policy
43 Gt
28 Gt Notsu
staina
ble!
Das verbleibende CO2-Emissionskontingentfür das Erreichen des 2°C-Ziels bis 2050 beträgt rund 700 Gt CO2*
* IPCC 2007, PIK
IEA WEO CO2 Szenarien 3 10.PRZ
Quelle: IEA World Energy Outlook 2010
Im Referenzszenario steigen die jährlichen weltweiten CO2-Emissionen bis zum Jahr 2035 um etwa 50%!
Langfristig (nach 2100) erhöht sich die Treibhausgaskonzen- tration von etwa 420 ppm auf bis zu 1.000 ppm CO2.
Weltweite, energiebedingte COWeltweite, energiebedingte CO22-Emissionen -Emissionen in den Szenarien der Internationalen Energie Agentur in den Szenarien der Internationalen Energie Agentur
CO2-Emissionen (Mrd. t = Gt)
Current Policies
43 Gt
28 GtNot
susta
inable
!
Im 450 ppm CO2 ("2°C")-Szenario steigen die CO2-Emissionen noch für einige Jahre, sinken aber in 15 Jahren unter das heutige Niveau. Bis 2050 wird eine Reduktion um 50% erreicht (14,5 Mrd. t)!
22 Gt
450 ppm-Szenario
New Policies
Im New Policies-Szenario werden zusätzliche Maßnahmen berücksichtigt, die bereits angekündigt, aber noch nicht umgesetzt wurden (z.B. nationale CO2-Minderungsziele, Ziele zum Abbau von Subventionen für fossile Energien). Das New Policies-Szenario wird von der IEA im World Energy Outlook relativ stark ins Zentrum der Betrachtung gestellt.
35 Gt
Weltenergieszenarien der Internationalen Energie Agentur bis 2035 Weltenergieszenarien der Internationalen Energie Agentur bis 2035
IEA WEO EE 11.PRZ
Entwicklung Erneuerbarer Energien im New Policy- und 450 ppm (2°C)-Szenario Entwicklung Erneuerbarer Energien im New Policy- und 450 ppm (2°C)-Szenario
2008 2015 2020 2025 2030 20350
2.0004.0006.0008.000
10.00012.00014.00016.00018.00020.00022.00024.00026.00028.00030.00032.00034.000
Stro
mer
zeug
ung
[TW
h/a]
Fossile EnergienKernenergieMeeresenergienSolarth. KraftwerkePhotovoltaik
GeothermieWindBiomasse/AbfallWasserkraft
EE ges. 18%
EE ges. 46%*
Stromerzeugung
Wind: 13%Wind: 13%
PV: 4%PV: 4%
Solarth. KW: Solarth. KW: 3%3%
nachrichtlich: der Anteil am Primärenergieverbrauch verdoppelt sich im 450 ppm-Szenario von 13% auf 26%
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
3.000.000
3.500.000
4.000.000
Zuba
u el
ektr
isch
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eist
ung
[MW
]
Zubau an Kraftwerksleistung
Mit dem Ausbau Erneuerbarer Energien im Strommarkt ist bis 2035 je nach Szenario ein Investitionsvolumen 5.700 - 6.900 Mrd. US$ verbunden!
Dies sind über 60% der weltweiten Kraftwerksinvestitionen!
2008-2020 2008-2035
450 ppm-Szenario
New Policy-Szenario
450 ppm-Szenario
700.000 MW
1.300.000 MW
* reg. Stromanteil im New Policy-Szenario 2035: 32%
400.000 MW
900.000 MW
Desertec 10 en.ppt
Das europäische “Super Grid” –Eine Vision der künftigen Stromversorgung
EEG Vergütung PV EEG 3 10.PRZ
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Verg
ütun
gssa
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b In
betr
iebn
ahm
ejah
r [ct
/kW
h*] Motivation: Innovation anreizen und (Differenz-)Kosten senken.
Ziel: Halbierung der Kosten innerhalb weniger Jahre.
Risiken:Markteinbruch, Verlust der Angebotsvielfalt durch Marktbereinigung
Chancen: 1. Solarstrom vom Dach für 20 ct/kWh1. Solarstrom vom Dach für 20 ct/kWh (Netzparität). (Netzparität).
2. Solarstrom im Sonnengürtel der2. Solarstrom im Sonnengürtel der Erde für unter 10 ct/kWh und damit Erde für unter 10 ct/kWh und damit weltweiter Einstieg in einen Massenmarkt! weltweiter Einstieg in einen Massenmarkt!
Entwicklung der Vergütungssätze nach
dem EEG für neu in Betrieb gehende Anlagen als
Indikator für die Stromgestehungskosten
*nominale Werte, erwartete Degression 2012: 13%, 2013: 21%, ab 2014: mindestens 9%
Durch degressive Vergütungssätze für Neuanlagen im EEG Durch degressive Vergütungssätze für Neuanlagen im EEG Erneuerbare Energien in die Wirtschaftlichkeit führen (Beispiel Photovoltaik)!Erneuerbare Energien in die Wirtschaftlichkeit führen (Beispiel Photovoltaik)!
Stromgestehungs-kosten bei doppelter Einstrahlung
2 Liter, Null Emissionen
2 Liter Null Emission 09.PRZ
PV Elektromobilität EnBW 08.PRZ
Graphik: EnBW 12/2008
PV Elektromobilität 2 10.PRZ
Beispiel: Solare Elektromobilität Beispiel: Solare Elektromobilität als neues Marksegment für Kombinationen aus als neues Marksegment für Kombinationen aus
regenerativer Stromerzeugung, Stromspeicherung und Anwendungregenerativer Stromerzeugung, Stromspeicherung und Anwendung
Ökologische ArgumenteBeispiel Flächenbedarf für regenerativ gespeiste Mobilität:Biodiesel (ohne Gutschrift für Koppelprodukte): 10.000 m2
Wasserstoff aus Biomasse 1.000 m2
Wasserstoff aus Photovoltaik: ca. 60 m2
Photovoltaik-Strom vom "eigenen Dach": < 20 m2
Ökonomische ArgumenteBeispiel Kosten* Photovoltaik-Stromkosten 2015: ca. 18 ct/kWhStrombedarf Kfz : 15 kWh/100kmElektrizitätskosten je 100 km : 2,70 €/100 km(* ohne Berücksichtigung höherer Anschaffungskosten für die Fahrzeuge)
FVEE vs Energiekonzept BReg 1 10.PRZ
Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010
Reg Kombikraftwerk 1.10.PRZ
Wir brauchen eine bessere Vernetzung Erneuerbarer Energien untereinander und mit konventionellen Kraftwerken.
Es geht allerdings nicht um eine Systemintegration! Auch der konventionelle Kraftwerkspark und die Stromnachfrage müssen flexibler werden.
Wir brauchen einen erweiterten Einstieg in die SystemtransformationWir brauchen einen erweiterten Einstieg in die Systemtransformation
20052010
20152020
20252030
20352040
20452050
0
250
500
750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
Ener
gieb
edar
f [M
rd. k
Wh/
a]
FVEE Szenario Mengengerüst 1 11.PRZ
Mengengerüst einer Mengengerüst einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien bis 2050 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien bis 2050
Geothermie Wärme
Wasserstoff/Methan
-16%
-28%
-36%-41%
Reduktion der Energienachfrage
Biomasse Wärme
Solare Wärme
Geothermie StromWasser
Wind
Photovoltaik
EE-Stromimport
Biomasse Strom
BenzinersatzDieselersatzFlugtreibstoff
100%
80%
51%
25%
7%
Anteil Erneuerbare
Energien
Wärme
Strom
Kraftstoffe
Wesentliche Merkmale
Deutliche Senkung des Wärmebedarfs von Gebäuden (energetische Sanierung, "Null-Emission"-Neubauten).
Ausbau von Kraft-Wärme-Kopplung und Wärmenetzen.
Einsatz von therm. Speichern zum Heizen und Kühlen.
Ausbau der Stromerzeugung aus Wind und Sonne und des Imports von Regenerativstrom.
Kopplung von Stromerzeugung und Erdgasnetz durch Erzeugung von regenerativem Methan/Wasserstoff.
Einstieg in die regenerative Elektromobilität mit Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen.
Einsatz von flüssigen Biokraftstoffen vorrangig im Schwerlast- und Luftverkehr.
Reduktion des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen und Veränderung der Mobilitätsstruktur.
Quelle: alpha ventus
Wind offshore alpha ventus 10.PRZ
Standort: ca. 45 km nördlich von Borkumerster deutscher offshore-Windparkweltweit erster offshore-Windpark mit 5 MW-AnlagenWassertiefe ca. 30 m12 Anlagen, Kosten: 180 Mio. € einschl. Netzanschluss
Wind offshore Nordsee Karte 11.PRZ
alpha ventus, 12*5 MWInbetriebnahme 4/2010Küstenentfernung 50 kmInvestition 0,2 Mrd. €
AWZ = deutsch ausschließliche Wirtschaftszone(Zuständigkeit AWZ: Bundesamt für Seeschifffahrt und HydrographieZuständigkeit 12 sm-Zone: Bundesländer)
BARD 1, 15*5 MWInbetriebnahme 12/2010geplant: 400 MWKüstenentfernung 120 kmInvestition 1,5 Mrd. €
Offshore Windparks in der Nordsee - Beispiele Offshore Windparks in der Nordsee - Beispiele
Quelle: dena, bsh
Wind offshore Nordsee Karte 11.PRZ
"Deutsche Bucht""Deutsche Bucht" (400 MW) (400 MW)
Windpark, Stromkabel AWZ, Stromkabel 12 sm-Zone
genehmigt "Veja Mate""Veja Mate" (400 MW) (400 MW)
"Bard1""Bard1" (400 MW) (400 MW)
"EnBW He Dreiht""EnBW He Dreiht" (bis 400 MW) (bis 400 MW) "EnBW Hohe See""EnBW Hohe See"
(400 MW) (400 MW)
"Global Tech1""Global Tech1" (bis 400 MW) (bis 400 MW)
noch nicht vollständig genehmigt
noch nicht genehmigt
Genehmigte offshore Windparks in der Nordsee: 26 mit ca. 7.000 MW (Ausbau ggf. auf ca. 20.000 MW)Genehmigte offshore Windparks in der Ostsee: 6 mit ca. 1.000 MW (Ausbau ggf. auf ca. 2.500 MW)(im Genehmigungsprozess befinden sich in Nord- und Ostsee insgesamt ca. 70 weitere Parks)
Ziel der Bundesregierung bis 2020: 10.000 MW, bis 2030: ca. 25.000 MW (= Investitionen von ca. 75 Mrd. €
Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energien Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energien
installierte Leistung 2009ca. 25.700 MW Wind onshore 0 MW Wind offshoreca. 9.800 MW Photovoltaikca. 35.500 MW gesamt
installierte Leistung 2020+ca. 35.000 MW Wind onshore ca. 10.000 MW Wind offshoreca. 50.000 MW Photovoltaikca. 95.000 MW gesamt
Wichtige Randbedingungen:1. NetzebenenSolarstrom fällt vor allem im Niederspannungsnetz an (2009: 600.000 Anlagen).Windstrom fällt im Mittel und Hochspannungsnetz an (2009: 21.000 Anlagen).2. Kurzzeitige und saisonale Schwankungen
Netzhöchstlast in Deutschland ca. 75.000 MWNetzhöchstlast Sommersonntag ca. 45.000 MW
WM 14 01 11.PRZ
Beispiel Stromnachfrage 25./26.12.2009
60% Last-deckung
durch Wind
Residuallast
Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energien Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energien Maßnahmen zum Ausgleich kurzfristiger ErzeugungsschwankungenMaßnahmen zum Ausgleich kurzfristiger Erzeugungsschwankungen
Chancen liegen in der Umsetzung sog. smart grids, der Entwicklung, der Bereitstellung von Infrastruktur (z. B. Elektrotankstellen) und des Managements von Elektromobilität (bis 2020 ca. 1 Mio. Elektrofahrzeuge)dem Bau und der Bewirtschaftung von Speichern,....
Quelle: MeRegio
Redox flow-BatteriePumpspeicher
Kurzzeit EE Ausgleich 1.11.PRZ
Pumpspeicher Atdorf 10.PRZ
Turbinenleistung: 1.400 MWInvestitionsvolumen: > 700 Mio. €Arbeitsvermögen: 0,013 TWhBauzeit: 4,5 JahreMöglicher Baubeginn: 2014Eröffnung des Raum-
ordnungsverfahrens: 9.4.2010
Speicherkapazität im Stromnetz: 0,07 TWh(+ 0,006 TWh / 1 Mio. Batteriefahrzeuge)
⇒ Lösungsansatz: Verknüpfung von Strom- und Erdgasnetz
Speicherkapazität im Gasnetz: 191 TWh(Verdoppelung geplant)
Wind_To_SNG_2010.ppt
Hintergrund:Im Jahr 2020 werden voraussichtlich mindestens 120 TWh Strom bzw. 20% des gesamten Strombedarfs in Deutschland aus Wind und Photovoltaik erzeugt. Zur zeitlichen Pufferung von Angebot und Nachfrage reichen die bestehenden Speicherkapazitäten im Stromnetz keinesfalls aus.
Maßnahmen zum Ausgleich saisonaler ErzeugungsschwankungenBeispiel: “Power to Gas”-Konzept
Quelle: Focus, 15.3.2010
Power to Gas Focus 10.PRZ
GuD: Gas- und Dampfkraftwerk
BHKW: Blockheizkraftwerk
EV: Electric Vehicle
BEV: Battery Electric Vehicle
FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle
CNG-V: Compressed Natural Gas Vehicle
Plug-In HEV: Plug-In Hybrid Electric Vehicle
(especial: Plug-In Electric Drive Motor Vehicles / Range-Extended Electric Vehicle)
Sonne
WindGuD / BHKW
CO2-Speicher
Strom-netz
Gas-netz
Elektrolyse /H2-Speicher
Methanisierung
H2
CO2
CH4
VERSTROMUNG
STROMSPEICHERUNG
CO2
Untergrund-gasspeicher
H2
CO2
Strom H2 SNG
BEV FCEV CNG-V
Mobilität
Plug-In HEV Plug-In HEV
Wind_To_SNG_2010.ppt
“Power to Gas” – KonzeptSpeicherung von fluktuierender regenerativer Stromerzeugung
Wirkungsgrad „Strom zu Strom“ ca. 36%
Elektrofahrzeuge 11 10.PRZ
Quellen: Daimler, General Motors
Batterie- oder (und) Brennstoffzellen-Antrieb?Batterie- oder (und) Brennstoffzellen-Antrieb?.... auf die Anwendung kommt es an..... auf die Anwendung kommt es an.
BEV = battery electric vehicleE-REV = extended range electric vehicleFCEV = Brennstoffzellen-Fahrzeug
Elektrofahrzeuge Szenario 11.PRZ
Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität undNationaler Entwicklungsplan Elektromobilität undmögliche Entwicklung des Bestandes an Elektrofahzeugen mögliche Entwicklung des Bestandes an Elektrofahzeugen
Quelle: ZSW
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
0
10
20
30
40
50
Bes
tand
an
Elek
trof
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io] "Um im internationalen Wettbewerb
zu bestehen, muss Deutschland zum Leitmarkt Elektromobilität werden..."
Ziele 2020: 1 Mio. Elektrofahrzeuge 2030: >5 Mio. Elektrofahrzeuge 2050: überwiegender Verkehr in Städten
"Der Weg zu einer weitgehend CO2-freien Mobilität muss konsequent weiter gegangen werden. Die Bundesregierung wird hierzu im Rahmen des Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität und darüber hinaus alle notwendigen Anstrengungen unternehmen."
Die Märkte der Zukunft sind Die Märkte der Zukunft sind "grün""grün"- Chancen für Baden-Württemberg -- Chancen für Baden-Württemberg -
EE BaWü Mc Kinsey Innovationsrat10.PRZ
Juli 2010 September 20104 große Themenfelder:
Nachhaltige Mobilität Umwelttechnologie und Ressourceneffizienz Gesundheit und Pflege Embedded Systems und IT-Dienstleistungen.
könnten bis 2020 zu einem Wachstum von 2,5%-3,0% p.a. führen.
EE BaWü Mc Kinsey Innovationsrat10.PRZ
Juli 2010
"Dank seiner starken technologischen Basis und Innovationskraft im Maschinen- und Anla- genbau sowie der über Jahre gewachsenen Sensibilität für umweltrelevante Themen hat sich Baden- Württemberg schon heute in zahlreichen Umwelttechnologien eine starke Position am Weltmarkt erarbeitet ... Hinzu kommt die gezielte Förderung und Regulierung einzelner Technologien in der Vergangenheit, die dieses über- durchschnittliche Wachstum und die technologische Exzellenz mit ermöglicht hat. Beispielhaft sei hier das Gesetz zur Nutzung erneuerbarer Wärmeenergie in Baden-Württemberg genannt."
"Gemessen an technischer Leistungsfähigkeit und Spezialisierung im Außenhandel zeigen sich Stärken in Baden-Württemberg insbesondere bei der Produktion von Maschinen zur Herstellung von Fotovoltaikanlagen. ... Auch bei ... weitere(n) erneuerbare(n) Energien, unter anderem bei Wasserturbinen, Solarthermie, Biomasse.... "
"Das Schwerpunktthema Umwelttechnologie und Ressourceneffizienz verspricht bis 2020 ein mögliches jährliches Weltmarktpotenzial von knapp unter 3 Bill. EUR. Wenn die Weichen im Land richtig gestellt werden, könnte in Baden-Württemberg damit bis 2020 ein Zuwachs der jährlichen Wertschöpfung in Höhe von 30 bis 45 Mrd. EUR erreicht werden.* Dabei entstehen sowohl Exportchancen in technologiegetriebenen Bereichen, z.B. der Produktion von Maschinen für die Fotovoltaikindustrie, als auch Wachstumschancen in der Fläche, z.B. für den Bausektor bei der energetischen Gebäudesanierung."
Darüber hinaus bestehen erhebliche Synergiepotenziale mit dem Schwerpunktthema "Nachhaltige Mobilität".
Die Märkte der Zukunft sind Die Märkte der Zukunft sind "grün""grün"- Chancen für Baden-Württemberg -- Chancen für Baden-Württemberg -
* zum Vergleich: das Bruttoinlandsprodukt Baden-Württembergs betrug 2009 rd. 344 Mrd. €.
Wahlprogramme Parteien BaWü 2011 11.PRZ
Aus den Wahlprogrammen der Parteien zur LandtagswahlAus den Wahlprogrammen der Parteien zur LandtagswahlBaden-Württemberg 2011Baden-Württemberg 2011
"Den erneuerbaren Energien gehört die Zukunft.... Die Zielmarke von 20 Prozent ... im Jahr 2020 ist für uns nur eine Untergrenze, die wir weit übertreffen wollen. Dazu werden wir ... das Energiekonzept 2020 ... zu einem umfassenden Konzept für das Zieljahr 2050 weiterentwickeln. Bis zu diesem Zieljahr sollen die erneuerbaren Energien mindestens 80 Prozent zur Energieerzeugung im Land beisteuern."
"Unser Leitziel ist die Umstellung der Energieerzeugung auf 100 Prozent erneuerbare Energien. Besondere Chancen sehen wir dafür im dezentralen, wohnortnahen Ausbau der Energieerzeugung."
"Bis 2020 wird der Anteil der Erneuerbaren Energien etwa 40 Prozent an der gesamten Bruttostromproduktion betragen. Im Jahr 2050 soll die gesamte in Baden-Württemberg produzierte Strommenge aus Erneuerbaren Energien stammen."
"Die wichtigste Strategie, um die Versorgung Deutschlands mit Energie für die Zukunft "Die wichtigste Strategie, um die Versorgung Deutschlands mit Energie für die Zukunft sicherzustellen, bleibt ein breiter Mix aus erneuerbarer Energie, Kernkraft, Öl, Kohle und Gas."sicherzustellen, bleibt ein breiter Mix aus erneuerbarer Energie, Kernkraft, Öl, Kohle und Gas."
"Die Energieversorgung der Zukunft muss ausschließlich auf einer intelligenten Mischung erneuerbarer Energien basieren.... Wir wollen, dass bis zum Jahr 2035 die gesamte Stromerzeugung in Baden-Württemberg ausschließlich mit erneuerbaren Energien erfolgt."
100%-Erneuerbare-Energien-100%-Erneuerbare-Energien-Regionen Regionen
100 Prozent Kommunen 11.PRZ
100%-EE-Regionen
Starterregionen
Quelle: Moser, deENet, Stand 09/2010
Gesamtbilanz: Ist-Zustand, Ziele, Handlung
auf dem Weg zur Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien
Keine Insellösung (Netzverbund)
Dynamisches Wachstum
.....
Kriterien
EEG Fazit 1 10.PRZ
Wir werden nicht an unseren Wir werden nicht an unseren Zielen gemessen, sondern an Zielen gemessen, sondern an
unseren Erfolgen!unseren Erfolgen!