Strom-                                                                                                             netz   ...
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg -                   über 20 Jahre Forschung und Tec...
Energiekonzept BReg 2 10.PRZ
Wie schnell soll es weitergehen?                                                      ?                           www.bmwi...
Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010...
Mengengerüst einer                                                 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien bis 2050     ...
Die beiden Seiten der Wirtschaftlichkeit                            Entwicklung      Entwicklung                          ...
Frage:Wer weiß, wie sich die Preise für fossile Energien entwickeln werden?                                              U...
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Frage:Wer weiß, wie sich die Kosten erneuerbarer Energien entwickeln werden?                            EEG-Vergütung     ...
Differenzkostenentwicklung des 100%-Szenarios                                                               - Beispiel Str...
Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios bei praktisch                                      unveränderten Preisen für fossile...
Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios                                                       absolut ....                  ...
Zwischenfazit                   Unter den gesetzten, niedrige Preisannahmen belaufen sich im Jahr 2050 die                ...
Entwicklung des Anteils Erneuerbarer Energien am                      Primärenergieverbrauch in verschiedenen Regionen    ...
"Wer hätte das gedacht?"                   Erneuerbare Energien: aus der Nische in den Massenmarkt                        ...
Arbeitsplatzeffekte der Nutzung Erneuerbarer Energien                                                                     ...
"Das Energiekonzept, das am 28. September 2010 ...                               beschlossen wurde, ist das anspruchsvolls...
Beispiel: weltweite Windenergienutzung                                (Entwicklung der installierten Leistung 1990-2009)  ...
Beispiel: weltweite Windenergienutzung                                (Entwicklung der installierten Leistung 1990-2009)  ...
www.iea.orgIEA WEO 1 10.PRZ           IEA WEO 1 10.PRZ
Weltweite, energiebedingte CO2-Emissionen                                 in den Szenarien der Internationalen Energie Age...
Weltweite, energiebedingte CO2-Emissionen                                 in den Szenarien der Internationalen Energie Age...
Weltenergieszenarien der Internationalen Energie Agentur bis 2035                                      Entwicklung Erneuer...
Das europäische “Super Grid” –                     Eine Vision der künftigen StromversorgungDesertec 10 en.ppt
Durch degressive Vergütungssätze für Neuanlagen im EEGErneuerbare Energien in die Wirtschaftlichkeit führen (Beispiel Phot...
2 Liter, Null Emissionen                           2 Liter Null Emission 09.PRZ
Beispiel: Solare Elektromobilität                            als neues Marksegment für Kombinationen aus                  ...
Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010...
Wir brauchen einen erweiterten Einstieg in die Systemtransformation Wir brauchen eine bessere Vernetzung Erneuerbarer Ener...
Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energieninstallierte Leistung 2009                            ...
Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energien  Maßnahmen zum Ausgleich kurzfristiger Erzeugungsschw...
Turbinenleistung:      1.400 MW                             Investitionsvolumen:   > 700 Mio. €                           ...
Maßnahmen zum Ausgleich saisonaler Erzeugungsschwankungen            Beispiel: “Power to Gas”-Konzept                     ...
Quelle: Focus, 15.3.2010Power to Gas Focus 10.PRZ
“Power to Gas” – Konzept          Speicherung von fluktuierender regenerativer Stromerzeugung                             ...
Batterie- oder (und) Brennstoffzellen-Antrieb?                                               .... auf die Anwendung kommt ...
Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität und             mögliche Entwicklung des Bestandes an Elektrofahzeugen       ...
Die Märkte der Zukunft sind "grün"                                               - Chancen für Baden-Württemberg -        ...
Aus den Wahlprogrammen der Parteien zur Landtagswahl                                Baden-Württemberg 2011                ...
100%-Erneuerbare-Energien-        RegionenKriterien     Gesamtbilanz: Ist-Zustand, Ziele, Handlung     auf dem Weg zur Vol...
Wir werden nicht an unseren                     Zielen gemessen, sondern an                           unseren Erfolgen!EEG...
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A präsentation staiss mannheim 20 02 2011 dokumentation.frithjof staiss1

  1. 1. Strom- netz Power to Gas Gas- netz Wind GuD / BHKW Sonne VERSTROMUNG Untergrund- gasspeicher STROMSPEICHERUNG H2 Elektrolyse / H2 H2 -Speicher CH4 Methanisierung CO2 CO2 CO 2 CO2-Speicher Strom H2 SNG Mobilität BEV FCEV CNG-V Plug-In HEV Plug-In HEV Wind_To_SNG_2010.ppt "Energiekonzepte für morgen" Prof. Dr. Frithjof Staiß Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg staiss@zsw-bw.de; www.zsw-bw.de MetropolSolar-Konferenz & Energiewende-Infotag 2011 Mannheim, 20. Februar 2011Mannheim 1 11.PRZ
  2. 2. Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg - über 20 Jahre Forschung und Technologietransfer Photovoltaik – Dünnschichttechnologien Photovoltaik – Systemtechnik Brennstoffzellen- und Wasserstoff-Technologie Elektrochemische Speicher- und Materialentwicklung Regenerative Kraftstoffe und Reformierung Stuttgart Widderstall Ulm Systemanalyse und Politikberatung ca. 25 Mio. € Umsatz, 180 Beschäftige (+100 Studierende) www.zsw-bw.de Stuttgart Widderstall UlmZSW Übersicht 2 10.PRZ
  3. 3. Energiekonzept BReg 2 10.PRZ
  4. 4. Wie schnell soll es weitergehen? ? www.bmwi.de www.fvee.deFVEE vs Energiekonzept BReg 1 10.PRZ
  5. 5. Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010 FVEE vs Energiekonzept BReg 1 10.PRZ
  6. 6. Mengengerüst einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien bis 2050 2.500 -16% Wesentliche Merkmale Reduktion der 2.250 Energienachfrage Kraftstoffe Deutliche Senkung des Wärmebedarfs von Gebäuden (energetische Sanierung, "Null-Emission"-Neubauten).Energiebedarf [Mrd. kWh/a] 2.000 -28% -36% Reduktion des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen 1.750 -41% und Veränderung der Mobilitätsstruktur. Strom 100% Anteil Flugtreibstoff Ausbau von Kraft-Wärme-Kopplung und Wärmenetzen. 1.500 Erneuerbare Dieselersatz 80% Benzinersatz Einsatz von therm. Speichern zum Heizen und Kühlen. Energien Wasserstoff/Methan 1.250 EE-Stromimport Ausbau der Stromerzeugung aus Wind und Sonne 51% Photovoltaik und des Imports von Regenerativstrom. 1.000 Wärme Wind Kopplung von Stromerzeugung und Erdgasnetz durch 750 Erzeugung von regenerativem Methan/Wasserstoff. 25% Wasser Geothermie Strom Biomasse Strom Einstieg in die regenerative Elektromobilität mit 500 Biomasse Wärme Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen. 7% Geothermie Wärme 250 Einsatz von flüssigen Biokraftstoffen vorrangig im Solare Wärme Schwerlast- und Luftverkehr. 0 2005 2015 2025 2035 2045 2010 2020 2030 2040 2050 FVEE Szenario Mengengerüst 1 11.PRZ
  7. 7. Die beiden Seiten der Wirtschaftlichkeit Entwicklung Entwicklung der Kosten der Kosten konventioneller Erneuerbarer Energien EnergienLernkurven EE 1 10.PRZ
  8. 8. Frage:Wer weiß, wie sich die Preise für fossile Energien entwickeln werden? US$/bKosten der Energieimporte in Deutschland [Mrd. €] Antwort: Niemand!!!Quelle: Schiffer FVEE RWI Preisentwicklung 2050 11.PRZ
  9. 9. Die beiden Seiten der Wirtschaftlichkeit Entwicklung Entwicklung der Kosten der Kosten konventioneller Erneuerbarer Energien EnergienLernkurven EE 1 10.PRZ
  10. 10. Frage:Wer weiß, wie sich die Kosten erneuerbarer Energien entwickeln werden? EEG-Vergütung ab 1.10.2010 EEG-Vergütung 2010 Wind an Land ZeitGraphik: FhG-IWES Antwort: Niemand genau!!! Lernkurven EE 1 10.PRZ
  11. 11. Differenzkostenentwicklung des 100%-Szenarios - Beispiel Strom- und Wärmeerzeugung - 40 20 Vorleistungen Basisannahmen für fossile Energien im Der Ölpreis steigt bis 2050 auf 210 US$2005 je barrel.Differenzkosten [Mrd.€] 180 Mrd. € Die Kosten für CO2-Emissionen steigen auf 70 € je Tonne. 0 Der anlegbare Strompreis für Erneuerbare Energien steigt von etwa 6 ct/kWh auf 15 ct/kWh (entsprechend 2,3%/a). -20 -950 Mrd. € Der anlegbare Wärmepreis steigt von etwa 10 ct/kWh auf 22 ct/kWh (entsprechend 2,0%/a). -40 volkswirtschaftliche Der Kostenschnittpunkt des Mixes Erneuerbarer Gewinne Energien wird um das Jahr 2025 erreicht. -60 Den Vorleistungen stehen langfristig erheblich höhere volkswirtschaftliche Gewinne gegenüber. -80 Summe Strom Wärme -100 2010 2020 2030 2040 2050 2015 2025 2035 2045 FVEE Differenzkosten 1 10.PRZ
  12. 12. Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios bei praktisch unveränderten Preisen für fossile Energien bis 2050 40 20 VorleistungenDifferenzkosten [Mrd.€] 0 bei sehr niedrigen Preisansätzen für fossile Energien verschiebt sich der Kostenschnittpunkt -20 des Mixes der Erneuerbaren Energien um mehr als 10 Jahre und die Vorleistungen (positive -40 volkswirtschaftliche Differenzkosten) verdoppeln sich in etwa. Gewinne Das Maximum wird aber auch hier sehr wahr- -60 scheinlich vor 2020 erreicht. -80 Niedrigpreisvariante FVEE-Preisszenario -100 2010 2020 2030 2040 2050 2015 2025 2035 2045 FVEE Differenzkosten 1 10.PRZ
  13. 13. Zum Kostenrisiko eines 100%-Szenarios absolut .... ..... und im Vergleich zu den Gesamtausgaben für Energie 40 Gesamtausgaben für Energie* 2005: 212 Mrd. € 20 Vorleistungen 200Differenzkosten [Mrd.€] Differenzkosten [Mrd.€] 0 150 -20 100 -40 volkswirtschaftliche 50 Gewinne -60 0 -80 Niedrigpreisvariante -50 FVEE-Preisszenario Niedrigpreisvariante FVEE-Preisszenario -100 -100 2010 2020 2030 2040 2050 2010 2020 2030 2040 2050 2015 2025 2035 2045 2015 2025 2035 2045 *einschließlich Kraftstoffe FVEE Differenzkosten 1 10.PRZ
  14. 14. Zwischenfazit 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. 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.FVEE JT 2 10.PRZ
  15. 15. Entwicklung des Anteils Erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch in verschiedenen Regionen (1990=100) 700 Deutschland 600 Der Erfolg Deutschlands beruht auf einem effizienten Zusammen- 500 wirken von Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft 400 und hoher Kontinuität! 300 EU 27 200 Industrieländer 100 Welt 0 20 01 19 9 1 20 0 8 2007 200 2 20 03 2099 2000 1 99 7 1 99 8 19 93 1 99 2 1990 2006 1996 2005 * 2004 1995 1994 09 19 * vorläufige Werte, Anteile 2008: Welt: 12,8%, OECD: 6,9%, EU 27: 8,2%, Deutschland: 8,1% Quellen: BMU, Eurostat, IEAEE 1990 2008 Welt EU D 10.PRZ
  16. 16. "Wer hätte das gedacht?" Erneuerbare Energien: aus der Nische in den Massenmarkt installierte Anlagen zum Jahresende 2009 ca. 1.400.000 Solarthermieanlagen > 21.000 Windenergieanlagen ca. 600.000 Photovoltaikanlagen ca. 350.000 Wärmepumpenanlagen ca. 5.000 Biomassestromanlagen ( ca. 14.000.000 Biomassefeuerungen) Biokraftstoff für ca. 3,5 Mio. Fahrzeuge Anlagenbestand Orientierungswerte, eigene Abschätzung ..... Bei Biomasse überwiegend Einzelöfen/Altanlagen) Anteil am Endenergieverbrauch 18% Anteil am EndenergieverbrauchAlle politischen Ziele zum Ausbau 16% Ziel 18%Erneuerbarer Energien in Deutschland 14% bis 2020wurden bisher übertroffen! 12% Verdreifachung 10,3% 10% 1999-2009Der Inlandsmarkt für Erneuerbare 8%Energien belief sich 2009 auf 37 Mrd. € 6% 3,4%Umsatz (davon 20 Mrd. € aus Investitionen in 4% 2%Neuanlagen und 17 Mrd. € aus dem Anlagenbetrieb). 0% ..... 01 91 07 03 09 97 99 93 05 95 20 19 20 20 20 19 19 19 20 19 Quelle: AGEE-Stat EE Entwicklung 1 11.PRZ
  17. 17. Arbeitsplatzeffekte der Nutzung Erneuerbarer Energien Brutto-Beschäftigungseffekt [Anzahl Arbeitsplätze] Herstellung von Anlagen und Komponenten ca. 340.000 direkte Arbeitsplätze 7,2 Mrd. € 71,500 300.000 davon Absatz im Inland 72 %, Export 28 % Betrieb und Wartung * 102.000 2,3 Mrd. € davon Inland 100 % * zusätzlich 1,3 Mrd. € Brenn- u. Kraftstoffe 200.000 ca. 157.000 64.700 Inländische Vorleistungen Geräte d. Elektrizitätserzeugung, -verteilung u. Ä. 64.000 100.000 506 Mio. € 502 Mio. € 1 Mrd. € Maschinen 17.000 128.000 547 Mio. € 339 Mio. € 0,9 Mrd. € 57.000 0 Unternehmensbezogene Dienstleistungen 667 Mio. € 49 Mio. € 0,7 Mrd. € indirekte Arbeitsplätze 2004 2009 Metallerzeugnisse 85,500 547 Mio. € 339 Mio. € 0,6 Mrd. € Windenergie Photovoltaik Solarthermie Nachrichtentechnik, Rundfunk u. Fernsehgeräte, elektronische Bauelemente Wasserkraft Biomasse Geothermie 399 Mio. € 0,4 Mrd. € * einschl. Sonstige (Forschung, öffentliche Verwaltung...) Nachrichtlich: importierte Vorleistungen 1,1 Mrd. € 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.EE Beschäftigung 2 10.PRZ
  18. 18. "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 29.9.2010Energiekonzept BReg 2 10.PRZ
  19. 19. Beispiel: weltweite Windenergienutzung (Entwicklung der installierten Leistung 1990-2009) Europa USA China Japan Indien < 100.000 MW < 50.000 MW < 25.000 MW Australien < 10.000 MW < 5.000 MW < 2.500 MW < 1.000 MW Kapazität 1990 Kapazität 1995 < 100 MW Kapazität 2000 Kapazität 2009 Quellen: nach GWEC; Windpower Monthly, Earth Policy InstituteWind Welt 1990 2009 10.ppt
  20. 20. Beispiel: weltweite Windenergienutzung (Entwicklung der installierten Leistung 1990-2009) Heute werden weltweit ca. 1,6% des Strombedarfs aus Wind gedeckt. Der Windmarkt wächst seit 10 Jahren mit Europa durchschnittlich 30 % pro Jahr und damit 15 Mal so schnell wie der gesamte Stromverbrauch. 2009 waren USA China 159.000 MW Windleistung installiert, 2014 werden es bereits 450.000 MW sein. Japan Bereits für das Jahr 2020 ist absehbar, dass weltweit Indien 10% des gesamten Strombedarfes aus Wind gedeckt werden können. < 100.000 MW Die Deutsche Windindustrie ist gut aufgestellt: < 50.000 MW Umsatz: < 25.000 MW Australien 6,4 Mrd. Euro < 10.000 MW < 5.000 MW Exportquote: < 2.500 MW 75 % < 1.000 MW Kapazität 1990 Kapazität 1995 Anteil am weltweiten Umsatz: Kapazität% < 100 MW Kapazität 2000 17,5 2009 Arbeitsplätze: 100.000 Quellen: nach GWEC; Windpower Monthly, Earth Policy InstituteWind Welt 1990 2009 10.ppt
  21. 21. www.iea.orgIEA WEO 1 10.PRZ IEA WEO 1 10.PRZ
  22. 22. Weltweite, energiebedingte CO2-Emissionen in den Szenarien der Internationalen Energie AgenturCO2-Emissionen (Mrd. t = Gt) 43 Gt Im Referenzszenario steigen Current Policy die jährlichen weltweiten CO2-Emissionen bis zum Jahr 2035 um etwa !50%! b le na Langfristig (nach 2100) erhöht ai Das verbleibende CO2-Emissionskontingent st von etwa 420 ppm auf sich die Treibhausgaskonzen- für das Erreichen des 2°C-Ziels bis 2050 su tration beträgt rund 700 Gt CO2* Not bis zu 1.000 ppm CO2. 28 Gt * IPCC 2007, PIK Quelle: IEA World Energy Outlook 2010 IEA WEO CO2 Szenarien 3 10.PRZ
  23. 23. Weltweite, energiebedingte CO2-Emissionen in den Szenarien der Internationalen Energie AgenturCO2-Emissionen (Mrd. t = Gt) 43 Gt Im Referenzszenario steigen die jährlichen weltweiten Current Policies CO2-Emissionen bis zum Jahr 2035 um etwa !50%! e 35 Gt a bl New Policies in Langfristig (nach 2100) erhöht a st von etwa 420 ppm auf sich die Treibhausgaskonzen- su tration ot bis zu 1.000 ppm CO2. N 28 Gt Im 450 ppm CO2 ("2°C")-Szenario steigen die CO2-Emissionen noch 450 ppm-Szenario für einige Jahre, sinken aber in 15 Jahren unter das heutige Niveau. Quelle: IEA World Energy Outlook 2010 22 Gt Bis 2050 wird eine Reduktion um 50% erreicht (14,5 Mrd. t)! 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. IEA WEO CO2 Szenarien 3 10.PRZ
  24. 24. Weltenergieszenarien der Internationalen Energie Agentur bis 2035 Entwicklung Erneuerbarer Energien im New Policy- und 450 ppm (2°C)-Szenario Stromerzeugung Zubau an Kraftwerksleistung 34.000 4.000.000 Zubau elektrischer Leistung [MW] 32.000 Fossile Energien Geothermie 450 ppm-Szenario Kernenergie Wind 30.000 Meeresenergien Biomasse/Abfall 3.500.000 28.000 Solarth. Kraftwerke Wasserkraft New Policy-Szenario Photovoltaik 3.000.000 26.000 700.000 MW 24.000 2.500.000Stromerzeugung [TWh/a] 22.000 2.000.000 400.000 MW 20.000 450 ppm-Szenario 1.300.000 MW 18.000 1.500.000 EE ges. 900.000 MW 16.000 46%* Solarth. KW: 1.000.000 14.000 3% 12.000 PV: 4% 500.000 10.000 Wind: 13% 0 8.000 2008-2020 2008-2035 EE ges. 6.000 18% 4.000 Mit dem Ausbau Erneuerbarer Energien im Strommarkt 2.000 ist bis 2035 je nach Szenario ein Investitionsvolumen 0 5.700 - 6.900 Mrd. US$ verbunden! 2008 2015 2020 2025 2030 2035 nachrichtlich: der Anteil am Primärenergieverbrauch Dies sind über 60% der weltweiten Kraftwerksinvestitionen! verdoppelt sich im 450 ppm-Szenario von 13% auf 26% * reg. Stromanteil im New Policy-Szenario 2035: 32%IEA WEO EE 11.PRZ
  25. 25. Das europäische “Super Grid” – Eine Vision der künftigen StromversorgungDesertec 10 en.ppt
  26. 26. Durch degressive Vergütungssätze für Neuanlagen im EEGErneuerbare Energien in die Wirtschaftlichkeit führen (Beispiel Photovoltaik)! 50 Motivation: Entwicklung der Vergütungssatz ab Inbetriebnahmejahr [ct/kWh*] Vergütungssätze nach Innovation anreizen und (Differenz-)Kosten 45 dem EEG für neu in Betrieb gehende Anlagen als senken. Indikator für die 40 Stromgestehungskosten Ziel: Halbierung der Kosten innerhalb weniger Jahre. 35 Risiken: Markteinbruch, Verlust der Angebotsvielfalt 30 durch Marktbereinigung 25 Chancen: 1. Solarstrom vom Dach für 20 ct/kWh 20 (Netzparität). 15 Stromgestehungs- 2. Solarstrom im Sonnengürtel der kosten bei doppelter Erde für unter 10 ct/kWh und damit Einstrahlung weltweiter Einstieg in einen Massenmarkt! 10 5 0 11 07 08 09 10 12 13 17 18 16 15 14 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 *nominale Werte, erwartete Degression 2012: 13%, 2013: 21%, ab 2014: mindestens 9% EEG Vergütung PV EEG 3 10.PRZ
  27. 27. 2 Liter, Null Emissionen 2 Liter Null Emission 09.PRZ
  28. 28. Beispiel: Solare Elektromobilität als neues Marksegment für Kombinationen aus regenerativer Stromerzeugung, Stromspeicherung und Anwendung Ökologische ArgumenteBeispiel Flächenbedarf fürregenerativ gespeiste Mobilität:Biodiesel (ohne Gutschrift für Koppelprodukte): 10.000 m2Wasserstoff aus Biomasse 1.000 m2Wasserstoff aus Photovoltaik: ca. 60 m2Photovoltaik-Strom vom "eigenen Dach": < 20 m2 Ökonomische Argumente Beispiel Kosten* Photovoltaik-Stromkosten 2015: ca. 18 ct/kWh Strombedarf Kfz : 15 kWh/100km Elektrizitätskosten je 100 km : 2,70 €/100 km (* ohne Berücksichtigung höherer Anschaffungskosten für die Fahrzeuge) Graphik: EnBW 12/2008 PV Elektromobilität 2 10.PRZ PV Elektromobilität EnBW 08.PRZ
  29. 29. Vergleich einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050mit dem Energiekonzept der Bundesregierung vom 28. September 2010 FVEE vs Energiekonzept BReg 1 10.PRZ
  30. 30. Wir brauchen einen erweiterten Einstieg in die Systemtransformation 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.Reg Kombikraftwerk 1.10.PRZ
  31. 31. Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energieninstallierte Leistung 2009 installierte Leistung 2020+ca. 25.700 MW Wind onshore ca. 35.000 MW Wind onshore 0 MW Wind offshore ca. 10.000 MW Wind offshoreca. 9.800 MW Photovoltaik ca. 50.000 MW Photovoltaikca. 35.500 MW gesamt ca. 95.000 MW gesamt Beispiel Stromnachfrage 25./26.12.2009 Netzhöchstlast in Deutschland ca. 75.000 MW Netzhöchstlast Sommersonntag ca. 45.000 MW 60% Last- deckung durch Wind Residuallast Wichtige Randbedingungen: 1. Netzebenen Solarstrom 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 SchwankungenWM 14 01 11.PRZ
  32. 32. Technische Herausforderung durch fluktuierende Erneuerbaren Energien Maßnahmen zum Ausgleich kurzfristiger Erzeugungsschwankungen Redox flow-Batterie Pumpspeicher Quelle: MeRegio 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, .... Kurzzeit EE Ausgleich 1.11.PRZ
  33. 33. Turbinenleistung: 1.400 MW Investitionsvolumen: > 700 Mio. € Arbeitsvermögen: 0,013 TWh Bauzeit: 4,5 Jahre Möglicher Baubeginn: 2014 Eröffnung des Raum- ordnungsverfahrens: 9.4.2010Pumpspeicher Atdorf 10.PRZ
  34. 34. Maßnahmen zum Ausgleich saisonaler Erzeugungsschwankungen Beispiel: “Power to Gas”-Konzept 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. 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
  35. 35. Quelle: Focus, 15.3.2010Power to Gas Focus 10.PRZ
  36. 36. “Power to Gas” – Konzept Speicherung von fluktuierender regenerativer Stromerzeugung Strom- Gas- netz netz Wind GuD / BHKW Sonne Wirkungsgrad „Strom zu Strom“ ca. 36% VERSTROMUNG Untergrund- gasspeicher STROMSPEICHERUNG H2 H2 Elektrolyse / H2-Speicher CH4 Methanisierung CO2 CO2 CO2 CO2-SpeicherGuD: Gas- und DampfkraftwerkBHKW: Blockheizkraftwerk Strom H2 SNG MobilitätEV: Electric VehicleBEV: Battery Electric Vehicle BEV FCEV CNG-V Plug-In HEV Plug-In HEVFCEV: Fuel Cell Electric VehicleCNG-V: Compressed Natural Gas VehiclePlug-In HEV: Plug-In Hybrid Electric Vehicle (especial: Plug-In Electric Drive Motor Vehicles / Range-Extended Electric Vehicle) Wind_To_SNG_2010.ppt
  37. 37. Batterie- oder (und) Brennstoffzellen-Antrieb? .... auf die Anwendung kommt es an.BEV = battery electric vehicleE-REV = extended range electric vehicleFCEV = Brennstoffzellen-Fahrzeug Quellen: Daimler, General Motors Elektrofahrzeuge 11 10.PRZ
  38. 38. Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität und mögliche Entwicklung des Bestandes an Elektrofahzeugen 50 "Um im internationalen WettbewerbBestand an Elektrofahrzeugen [Mio] zu bestehen, muss Deutschland 40 zum Leitmarkt Elektromobilität werden..." Ziele 30 2020: 1 Mio. Elektrofahrzeuge 2030: >5 Mio. Elektrofahrzeuge 2050: überwiegender Verkehr in Städten 20 "Der Weg zu einer weitgehend CO2-freien Mobilität muss konsequent weiter gegangen werden. 10 Die Bundesregierung wird hierzu im Rahmen des Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität und darüber hinaus alle notwendigen Anstrengungen unternehmen." 0 50 20 40 10 30 45 35 25 15 20 20 20 20 20 20 20 20 20 Quelle: ZSW Elektrofahrzeuge Szenario 11.PRZ
  39. 39. Die Märkte der Zukunft sind "grün" - Chancen für Baden-Württemberg - Juli 2010 September 2010 4 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
  40. 40. Aus den Wahlprogrammen der Parteien zur Landtagswahl Baden-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 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."Wahlprogramme Parteien BaWü 2011 11.PRZ
  41. 41. 100%-Erneuerbare-Energien- RegionenKriterien Gesamtbilanz: Ist-Zustand, Ziele, Handlung auf dem Weg zur Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien Keine Insellösung (Netzverbund) Dynamisches Wachstum ..... 100%-EE-Regionen Starterregionen Quelle: Moser, deENet, Stand 09/2010100 Prozent Kommunen 11.PRZ
  42. 42. Wir werden nicht an unseren Zielen gemessen, sondern an unseren Erfolgen!EEG Fazit 1 10.PRZ

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