Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 
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Prof. Dr.-Ing. Helmut Alt 
FH Aachen, University 
of Applied Sciences 
helmut.alt@...
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Energiewende - die Gesetze - dazu Strompreisbremse 
Mit folgenden sechs neuen Gesetze...
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Wird Deutschland soviel besser als die übrige Welt ? Oder nur Ausdruck „Grüner“ Se...
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Quelle: VIK Mitteilungen1/13 RA Dr. Schmitz, Erich: Bedeutung der thermischen Kraf...
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Quelle: AZ 9.4.2014 
Energiewende - Kosten 
EEG Anteile gesamt 23,6 Mrd. € 
Kosten...
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1. Das 9 Punkte - Energiekonzept der Bundesregierung 
Der Rettungsanker: „Masterpl...
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internationale Top Ten Liste, 
Zwischenlagerung 
Die Zwischenlagerung der nach bis...
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US-Atomaufsicht zu Besuch im KKW Gundremmingen, 
Experten informierten sich über S...
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Erdbebenkatastrophe in Japan versus Ersatzstrombeschaffung bei uns 
Was sind die F...
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Warum der weitere Zubau fluktuierender 
Stromerzeugungsanlagen über die bisher 
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Unser Wirtschaftsminister Sigmar Gabriel sagte am 17.4.2014 in Kassel in einem Vo...
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Optionen der elektrischen Energieerzeugung 
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Praktizierte Umwandlungsarten der ver...
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Mix aller realisierten Arten der elektrischen Energieerzeugung 
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Mix der realisierten Arten der elektrischen 
Energieerzeugung im Vergleich 2011 - 201...
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Stromerzeugungsmix und Kosten 
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BDEW Angaben für die Stromerzeugung 2013: 
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Die ersten offshore-Anlagen sind in Betrieb 
Offshore Windpark Alpha Ventus: 12 Anlag...
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Anbindung der Offshore Anlagen an das Übertragungsnetz 
Quelle: W. Breuer ,Geschä...
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Anbindung und Montage der Offshore Anlagen 
Quelle: W. Breuer ,Geschäftsführer Te...
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Arbeit ist nur möglich, wenn Leistung verfügbar ist! 
Die regenerative Energie üb...
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Energiemix der 
Stromproduktion 
vom 23.-29.12.2013 
Die rote Fläche kennzeichnet...
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Zeitgleiche Leistungsganglinie aller Solar und Windanlagen im Januar 2014 
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Wertigkeit der EEG Stromeinspeisung an der Strombörse EEX, Januar 2014 
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Zeitgleiche Leistungsganglinie der Stromerzeugung im Mai 2014 
Von der installier...
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Zeitgleiche Leistungsganglinie aller Solar- und Windanlagen im Mai 2014 
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Wert der Solar- und Windstromerzeugung im Mai 2014 
Am Spitzentag der Stromerzeug...
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Wert der Solar- und Windstromerzeugung im Mai 2014 
Wieso sich am 11.5.2014 negat...
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Zeitgleiche Leistungsganglinie aller ÜNB`s im Monat 3.2011 
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Ein solches System au...
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Ganglinie der verfügbaren Windleistung aller 
Windenergieanlagen in Deutschland im Ja...
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Ganglinien der verfügbaren Windleistung aller 
Windenergieanlagen in Deutschland im 1...
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Wind- plus Solarleistung aller EEG-Anlagen in 2012 
Quelle: Datenbeschaffung und ...
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60 MW Offshore Windpark Alpha Ventus ab 27.4.2010 in Betrieb 
Bundesumweltministe...
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60 MW Offshore Windpark Alpha Ventus, Stand Mai 2012 
Offshore - Windleistungsein...
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Offshore Windparks in der Nordsee bis 2012
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Siemens startet neu mit Offshore Windparks in der Nordsee ab 2014 
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Maximale und minimale monatliche Windleistung 2006 bis 2012 (1/4 - h Werte) 
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Die 150 Mrd. kWh jährliche Strom- erzeugung aus Kernenergie in Deutschland zu 5 (3) c...
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Erste HGÜ - Trasse in der Planung 
Mit dem Vorschlag für den konkreten Verlauf de...
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Entwicklung der EEG Vergütung und Strompreise 
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Subvention 
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Strompreise für Haushalte und Industrie in Europa 2010 
Anmerkung: 1 €/100 kWh = ...
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Na also, das wäre erst vom Tisch EEG - Umlageentwicklung 
Die 23,6 Mrd. EEG - Uml...
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Wirtschaftlichkeit: Windenergieanlagen bei Direktvermarktung 
Photo: dpa 
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Stromhandel an der Strombörse in Leipzig 
Der Strom wird an der Strombörse in Stu...
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Wie reagiert die Strombörse ? 
Durchschnittspreis: pØ,EEX = 22,70 EUR/MWh 
EEX Leipzi...
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Wie reagiert die Strombörse Weihnachten 2012 ? 
In der Zeitspanne vom ersten bis ...
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Bildung der Preise an der Strombörse in Leipzig bei 
unzureichend kalkulierter Wi...
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Strom - Import/Export mit unseren Nachbarn 
Die Stromimporte erfolgen vornehmlich...
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Welchen Einfluss haben die Medien auf die Meinungsbildung? 
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Windkraft im Schwarzwald: Gewinn oder Verlust? Nutzen oder Schaden? „Politische M...
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Die schlechteste Präsentation der Welt

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Schönes Beispiel, wie man gegen alle Regeln der PPT-Gestaltung verstößt. Wir haben so gelacht ...

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Die schlechteste Präsentation der Welt

  1. 1. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 1 Prof. Dr.-Ing. Helmut Alt FH Aachen, University of Applied Sciences helmut.alt@fh-aachen.de Tel. (0241) 520108 Energiegipfel am 3.7.07 und 3.4.2006, Berlin, am 2.5.2012 ohnePresse Ohne EVU Beteiligung: Donnerstag den 21.3.2013 Quelle: Das Parlament Nr. 20 Mai 2011 Bundestagsdebatte Ausbau der „Stromnetze“ am 12.5.2011, Amprion: Bis 2017 400 km N-S-HGÜ, 10 Mrd. € bis 2025 Energiewende: Technisch geht fast alles, es muss jedoch sicher, bezahlbar und umweltverträglich sein! Merkel und Altmaier bei Amprion am 29.5.2012 Windkraft im Schwarzwald Gewinn oder Verlust? Nutzen oder Schaden? Bürgerinitiative zu Schutz des Hochschwarzwaldes Kultur und Bürgerhaus Denzlingen am 13.06.2014, 17 Uhr Ab 16.5.2012 mit neuem Umweltminister Altmaier Begleitmusik zum Energiegipfel am Donnerstag den 21.3.2013: Black out in Italien am 28.9.2003 um 3.29 Uhr 49,8 49,9 50 50,1 50,2 50,3 0:00 0:22 0:44 1:06 1:28 1:50 2:12 2:34 2:56 3:18 3:40 4:02 4:24 4:46 5:08 5:30 5:52 Zeit Frequenz Hz Niederaußem: Netz und Kraftwerk Quelle: BWE Frequenz beim Blackout in Italien am 28.9.2003 um 3.29 Uhr Stromerzeugungskosten Wind Offshore Stromerzeugungskosten Wind Onshore Stromerzeugungskosten bisheriger Strommix
  2. 2. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2013 Energiewende - die Gesetze - dazu Strompreisbremse Mit folgenden sechs neuen Gesetzen glaubte die Bundesregierung, - auf Basis weitgehender Verstaatlichung - die Energiewende zu ermöglichen: • Dreizehntes Gesetz zur Änderung des Atomgesetzes • Gesetz zur Neuregelung des Rechtsrahmens für die Förderung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (EEG) Demnach soll der Anteil der erneuerbaren Energien am Strom- verbrauch spätestens 2020 mindestens 35 Prozent betragen. 2030 sollen es 50 %, 2040 65 % und 2050 80 % sein. Die im EEG festgelegten Vergütungen sollen kostendeckend sein! • Gesetz zur Neuregelung energiewirtschaftsrechtlicher Vorschriften (EnWGÄndG) • Gesetz über Maßnahmen zur Beschleunigung des Netzausbaus Elektrizitätsnetze (NABEG) • Gesetz zur Änderung des Gesetzes zur Errichtung eines Sondervermögens "Energie- und Klimafonds" • Gesetz zur Stärkung der klimagerechten Ent- wicklung in den Städten und Gemeinden 2 Grüne Errungenschaften auf den Strompreis: Stromsteuer 2,050 ct/kWh EEG-Abgabe 6,240 ct/kWh KWK Umlage 0,126 ct/kWh §19 Strom NEV Umlage 0,329 ct/kWh Offshore Haftungsumlage 0,250 ct/kWh Summe 8,995 ct/kWh 19 % Mehr- wertsteuer 1,709 ct/kWh Rechnungsbetrag 10,704 ct/kWh Bei 4000 kWh Jahresbedarf: 428 € pro Jahr!
  3. 3. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 3 Wird Deutschland soviel besser als die übrige Welt ? Oder nur Ausdruck „Grüner“ Selbstüberschätzung Quelle: http://www.siemens.com/energy/bild/E201210007d Energiewende - D versus übrige Welt Deutschland 2050 2030 2011 (Maßstab 600 TWh vergrößert) 80 % 20 % 600 TWh 50 % 25 % 23 % 2 % 19 % 14 % 44 % 5 % 18 %
  4. 4. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 4 Quelle: VIK Mitteilungen1/13 RA Dr. Schmitz, Erich: Bedeutung der thermischen Kraftwerke für die Energiewende Energiewende - Deutschland versus übrige Welt Jahresbedarf: 600 TWh Maximalleistung: 83 GW 2012 2020 2030 2050 2012 2020 2030 2050 DENA Annahme für gesicherte Leistung: Wind 5 %, Photovoltaik 1 %, bei 99 % Erwartungswert, bisher: 99,9999 %! Dargebot an Wind- und Sonnenarmen Tagen bis nahe Null % am 13.3. Windleistung 0,035 GW = 0,1 %! 70 % !
  5. 5. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 5 Quelle: AZ 9.4.2014 Energiewende - Kosten EEG Anteile gesamt 23,6 Mrd. € Kosten in Mrd. € in % 4,5 19,2 1,3 5,5 11,4 48,3 5,8 24,7 0,6 2,2 23,6 100,0 Quelle: BDEW 24.2.2014 EEG Belastung für alle Haushalte rd. 600 € einschl. indirekte Anteile in den Produkten!
  6. 6. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 6 1. Das 9 Punkte - Energiekonzept der Bundesregierung Der Rettungsanker: „Masterplan“ Ein regelmäßiges konsequentes Monitoring ist beabsichtigt und soll dazu dienen, Fehlentwicklungen frühzeitig zu erkennen und zu korrigieren. Nach Fukushima: Moratorium der 8 KKW, Ausstieg bis 2022 9 KKW weiter in Betrieb mit Brutto - Gesamt- leistung: P =12.696 MW „Die Energiewende ist eine passive Großbaustelle“ Quelle: Die Welt Gerd Held 16.1.2012 Die Solar-Anfangsvergütung im EEG muss nun bereits „monatlich“ nachgesteuert werden! Brokdorf 1.410 MW Gundremmingen B, C 1.284 MW + 1.288MW Neckarwestheim II 1.310 MW Isar II 1.410 MW Wieder in Betrieb sind außerdem die Kernkraftwerke Emsland: 1.329 MW, Grafenrheinfeld: 1.275 MW, Grohnde: 1.360 MW, und Philipsburg II: 1.402 MW jeweils Nettoleistung. Insgesamt sind noch 12.068 MW verfügbar, vorher waren es 20.477 MW.
  7. 7. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 7 internationale Top Ten Liste, Zwischenlagerung Die Zwischenlagerung der nach bis zu 70.000 MWd/t abgebrannten Brenn- elemente erfolgt in Castor Behälter vom Typ V/19 auf dem Kraftwerksgelände. Beispiel 1.360 MW KKW Grohnde mit 10,5 TWh/a (1997: 12,53 TWh): Von den 193 Brennelementen werden bei der jährlichen Revison 48 ersetzt und mittels Castorbehälter ins Zwischenlager gebracht. Die mittlere Wärmeleistung in den Behältern beträgt 37,5 kW, die Ortsdosisleistung H < 0,5 mSv/h Behälter vom Typ CASTOR V/19 können mit maximal 19 Brenn- elementen beladen werden. L = 93 m, B = 27, H = 23 m 2008: Neuer Weltmeister nach Grohnde: KKW Chooz B1 Frankreich mit 12,84 TWh Rangfolge 2009: Palo Verde 1, USA, mit 12,24 TWh D, D, USA, Litauen 11,6 TWh, D, D, D, USA, D Standort-Zwischenlager: 2009: USA D D X D 2010: X D D X X 2011: D (Isar II) X X D
  8. 8. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 8 US-Atomaufsicht zu Besuch im KKW Gundremmingen, Experten informierten sich über Sicherheitstechnik. Experten der US-amerikanischen Atomaufsichtsbehörde United States Nuclear Regulatory Commission (NRC) haben das Kernkraftwerk Gundremmingen besucht. Im Mittelpunkt des Interesses stand dabei das System zur gefilterten Druckentlastung. Diese Einrichtung erhöht laut Pressemitteilung des KKW die großen Sicherheitsreserven des Kraftwerks weiter und diene zur Minimierung von Auswirkungen auf die Umgebung bei Szenarien, deren Eintreten bereits durch die vorhandene Anlagenauslegung auszuschließen ist. In den USA wird aktuell erwogen, dort betriebene Kernkraftwerke mit Anlagen zur gefilterten Druckent-lastung nachzurüsten. Deshalb lag ein besonderes Augenmerk der amerikanischen Delegation auf dem Austausch mit den Fachleuten in Gundremmingen. Quelle: Augsburger Allgemeine vom 24.5.2014 Siemens - Nordsee-Plattform Helwin 1, eine von vier Konverteranlagen und Umspann- Werke für offshore Anlagen in der Nordsee. .“ Ein Kranschiff zur Installation einer Plattform auf hoher See koste eine Million Euro am Tag und 20 Tage schlechtes Wetter seien für die Nordsee nichts Ungewöhnliches. „Die Millionen-Euro-Scheine drehen sich dann wie durch die Tankuhr“, beschreibt der Manager eines der Risiken, das Siemens aber mittlerweile abgegeben hat.
  9. 9. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 9 Erdbebenkatastrophe in Japan versus Ersatzstrombeschaffung bei uns Was sind die Folgen für die Menschen in Deutschland? Das zu deckende Defizit beträgt rd. 7.000 MW Leistung mit rd. 150 GWh Tagesarbeit. Wie aus dem nebenstehenden Diagramm ersichtlich ist, wird ein großer Teil der täglichen Defizitarbeit durch Importe d.h. größtenteils aus dortigen Kernkraftwerken abgedeckt. So Mi So MiDoFr So Mi Quelle : FTD vom 5.4.2011 Die Betreiber dieser Kraftwerke orientieren sich für den Abgabepreis an das jeweilige Strombörsenpreisniveau, welches rd. 50 €/MWh über den Kosten der Stromerzeugung in den stillgelegten deutschen Kernkraftwerken liegt. Die dann noch fehlenden Strommengen werden durch teurere inländischen Kohle und Gaskraftwerke abgedeckt, was eine höhere CO2 -Emission bedingt. Die Mehrkosten für die Strombeschaffung liegen ab dem Tag der Abschaltung am 17.3.2011bei mindestens 7 Mio. € pro Tag. Solange unser Wohlstand in Deutschland nicht aufgebraucht ist, können wir das durchstehen. Wie lange es tragbar ist, aus rein emotionalen Gründen pro Tag 7 Mio. € einfach nutzlos - ohne Zuwachs an Wertschöpfung - zusätzlich auszugeben, wird die Zukunft erweisen. Mehrkosten: über 7 Mio. € pro Tag Die Lichter gehen nicht aus!
  10. 10. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 10 Warum der weitere Zubau fluktuierender Stromerzeugungsanlagen über die bisher erreichten 34 GW Photovoltaikanlagen und 32 GW Windenergieanlagen unvernünftig ist: Beim Deutschland-Dinner des Handelsblatts am 22.4.2013 diskutierte Bundeskanzlerin Angela Merkel vor über 600 Leserinnen und Lesern über die Risiken der Euro-Rettung, die Kosten der Energiewende – und Barmherzigkeit als Tugend der Politik. Sie sagte: Sie meinte kW, sagte leider kWh: 65 Mio. kW oder 65 GW ist richtig! Das stimmt, im Mittel, max. 82 GW Wind: ja, 32 GW Nun fehlt der Mut Sonne: zu tun, was Sie ja, 34 GW sagte! Quelle: ZfK, Mai 2013 Leistungsganglinie aller Wind- und Solar-anlagen im Januar 2013. Die weiße Fläche bis zu 65 GW (82 GW) muss durch kon- ventionelle Kraftwerke abgedeckt werden! Gemäß dem Koalitionsvertrag will man - leicht gebremst - weitermachen wie bisher:
  11. 11. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 11 Unser Wirtschaftsminister Sigmar Gabriel sagte am 17.4.2014 in Kassel in einem Vortrag bei dem Hersteller von Solar- komponenten SMA zur Energiewende wörtlich folgendes: "Die Wahrheit ist, dass die Energiewende kurz vor dem Scheitern steht." "Die Wahrheit ist, dass wir auf allen Feldern die Komplexität der Energiewende unterschätzt haben." "Für die meisten anderen Länder in Europa sind wir sowieso Bekloppte." Visionen von energie-autarken Regionen in einer komplexen Industriewelt erteilte Gabriel eine Absage. Auch ein leistungsfähiges Netz sei nötig. Das Stromnetz werde durch die Einspeisung jedoch immer anfälliger, statt früher 10 Mal im Jahr müsse heute 1000 Mal eingegriffen werden, um die Stabilität zu gewährleisten. Er hat leider Recht, aber die Stromverbraucher müssen die EEG-Fehlentwicklungen noch lange bezahlen. Es bedarf noch viel Aufklärungsarbeit, um bei dem aus vielerlei Gründen fehlgeleiteten allgemeinen Zeitgeist wieder Akzeptanz für eine realistische Energiepolitik zu finden. Die Medien beschäftigen sich mit dem Nonsensproblem, ob stromintensive Industrien nun mehr oder weniger von der Umlage befreit werden oder als Folge die Produktion ins Ausland verlagern bzw. im Fall der Bahnen die Mehrkosten direkt an die Fahrgäste weiterreichen. Im ersten Fall bedeutet das Arbeitsplatzverlust für viel und im zweiten Fall, ist es ein Nullsummenspiel für alle Bürger. Quelle: http://www.hna.de/lokales/kreis-kassel/sigmar-gabriel-warnt-scheitern-energiewende-3491255.html Wirtschaftsminister Gabriel bei SMA in Kassel
  12. 12. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2013 Optionen der elektrischen Energieerzeugung 12 Praktizierte Umwandlungsarten der verfügbaren Primärenergie in elektrische Energie und deren wesentliche Nebenwirkungen und Erfordernisse (Energiemix): Wasserkraftwerke versus Umgestaltung der Landschaftstopologie, Staumauer Steinkohlekraftwerke versus gefährlicher Tiefen-Bergbau, Abraumhalden, CO2 Braunkohlekraftwerke versus großflächige Tagbaue und Notwendigkeit der Rekultivierung, CO2 Kernkraftwerke versus anlageübergreifendes Gefährdungspotenzial und Notwendigkeit der Endlagerung radioaktiver Reststoffe Biomassekraftwerke versus Notwendigkeit großflächiger Anbau schnell wachsender Hölzer und kostenintensive Bewirtschaftung, „Tank oder Teller“-Problem Windenergieanlagen versus nur dargebotsabhängig (d.h. 1.500 bis 4.000 h) verfügbar, Standortknappheit onshore, teure und schwierig zu wartende offshore- Anlagen (2013: 32.693 MW, 53,4 Mrd. kWh, 1.633 h, davon 950 MW Offshore, 520 MW am Netz) Sonnenanlagen Photovoltaik oder solarthermisch, versus nur dargebotsab- hängig (d.h. nur 800 h bis 2000 h) verfügbar, sehr teure Anlagen (2013: 34.645 MW, 29,64 TWh, 856 h) letztere mit großer Ferne von Erzeugungs- und Ver- brauchssort, daher zusätzlicher HVDC Leitungsbau erforderlich (DESERTEC). Ende 2022 beschlossen! Back up: Gaskraftwerke mit 100 %,CO2, Import aus Russland!
  13. 13. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Mix aller realisierten Arten der elektrischen Energieerzeugung 13 übrige Hausmüll Sonne Biomasse Steinkohle Wasserkraft Kernenergie Erdgas Braunkohle Wind Öl Verlagerung der Kern- energie- Stromerzeu- gung zur Kohle! 2013: Pmax = 82 GW mit Tm = 7.732 h
  14. 14. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Mix der realisierten Arten der elektrischen Energieerzeugung im Vergleich 2011 - 2012 14 Bruttostromerzeugung 2011 608,9 TWh nach Energieträger 2,9% 17,7% 24,7% 18,5% 13,5% 1,1% 0,8% 8,0% 3,2% 5,4% 4,2% Kern-energie Braun-kohle Stein-Erd- kohle gas Wasser Biomasse Öl Wind Übrige Müll Sonne Bruttostromerzeugung 2012 617,6 TWh nach Energieträger 3,4% 16,1% 25,7% 19,1% 1,5% 11,3% 0,8% 7,4% 4,5% 5,8% 4,2% Kern-energie Braun-kohle Stein-Erd- kohle gas Wasser Biomasse Öl Wind Übrige Müll Sonne Wind + Sonne: von 11,2 % auf 11,9 % Braunkohle und Steinkohle: von 43,2 % auf 44,8% Kernenergie von: von 17,7 % auf 16,1%
  15. 15. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Stromerzeugungsmix und Kosten 15 BDEW Angaben für die Stromerzeugung 2013: Art der Erzeugung Leistung Arbeit Benut- zungs- dauer GW TWh h Wind 34,6 53,3 1.540 Biomasse, -Gase 8,0 42,5 5.258 Wasser 5,0 20,3 4.060 Photo- voltaik 36,3 29,8 814 Müll 2,0 5,0 2.375 Summe: 85,9 150,9 1.757 Brutto-Stromerzeugung 2013 in Deutschland: 634 TWh (Vorjahr 617,6 TWh) darunter ca. 20% EEG Quelle: BDEW 02.2014 Die 29,8 TWh Photovoltaik-Stromerzeugung entstammten 2013 einer Gesamtleistung von 36,3 GW, was einer Benutzungsdauer von 814 h (Vorjahr: 855 h) bedeutet, die Windanlagen kommen bei 53,3 TWh und 34,6 GW auf 1.540 h (Vorjahr: 1.440 h)! Die gesamten Stromerzeugungskosten betragen rd. 38 Mrd. €, davon allein 11,4 Mrd. € (Vorjahr: 9,8 Mrd. €) entsprechend 30 % für rd. 4,7 % Photovoltaikstrom.
  16. 16. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2013 16 0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008 2011 Errichtungsjahr Leistung Photovoltaikanlagen in MW Photovoltaikanlagen zur Netzeinspeisung Energie: E = h   Anode Kathode 10 x 10 cm2 Leistung 1 W Wirkungsgrad:  = 6 - 8 % für amorphe  = 12 -15 % für multikristalline  = 17 -20 % für monokristalline Siliziumzellen Energetische Amortisationszeit: 71 – 141 Monate 15 € Emissionspreis 2002 λ = 400 bis 700 nm h = 6,6 10-34 Js Photonenenergie: (2,8 bis 5) 10-19 J China, FTD 23.11.2009 SZ vom 5.6.2002, FAZ vom 9.1.2005 FTD 3.2.2006 DC-Trennschalter Wechselrichter FTD 23.2.2011 Kurs am 15.05.2013: 0,71 € SZ: „Bonns Sonnenkönig: Frank Asbeck“ 2004: Umsatz: 200 Mio. €, Reingewinn: 14 Mio. € Von der EEG-Umlage befreit! PV-Module 3,1 % der Arbeit 31 % der Maximallast 4 Mrd. € Subvention zu Lasten aller. Ende 2012: 18,5 ct/kWh Ende 2012: < 2000 €/kW Ende 2012: P = 32 GW
  17. 17. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Die ersten offshore-Anlagen sind in Betrieb Offshore Windpark Alpha Ventus: 12 Anlagen zu je 5 MW, 60 MW, Investitionskosten: 250 Mio. € Offshore Windpark Meerwind Süd/Ost (23 km nordwestlich von Helgoland): Investor Blackstone: 80 Siemens - Turbinen je 3,6 MW, 288 MW, Investitionskosten: 1,2 Mrd. € Bard offshore I: 80 Turbinen zu je 5 MW, 400 MW, Investitionskosten: 1,7 Mrd. € 17 Alpha Ventus Meerwind Bard offshore I 0 10.000 20.000 30.000 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 Jahr Leistung Windenergieanlagen in MW   kWh ct 15,36 kWh € 0,1536 4.000h kW € 489,45 125,01 , ,       T p p p L R L B Strom kW € 4.167 MW Mio.€ 4,167 288MW 1,2 10 € 9 ,      n L I P I p   0,11746 11,746% 1,10 1 1,10 (1,10 1) 1 1 20 20          n n q q q a Stromerzeugungskosten: (10 % Zins, 20 Jahre Laufzeit, bei 3 % Betriebskosten) Ende 2012: P = 31 GW 2013: P = 32,7 GW
  18. 18. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2013 18 Anbindung der Offshore Anlagen an das Übertragungsnetz Quelle: W. Breuer ,Geschäftsführer TenneT Offshore GmbH
  19. 19. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2013 19 Anbindung und Montage der Offshore Anlagen Quelle: W. Breuer ,Geschäftsführer TenneT Offshore GmbH ---------- Gleichstromleitung ______ Drehstromleitung HVDC Bipolare Gleichstromleitung +/- 320 kV P = 900 MW Drehstromleitungen 155 kV P = 900 MW Ausdocken und Transport der Plattform Bor Win β Jacket-Installation Dol Win α Borkum West II:
  20. 20. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 20 Arbeit ist nur möglich, wenn Leistung verfügbar ist! Die regenerative Energie übernimmt hauptsächlich die mit den Kernkraftwerks- abschaltungen verminderte Kernenergieeinspeisung (beide CO2 freie Stromerzeugungen), während die CO2 behaftete Stromproduktion aus Kohle und Erdgas nahezu unverändert bleibt. Deutlich höher sind daher die Stromerzeugungs-kosten, da zu Wind- und Sonnenschein- Mangelzeiten der bisherige Kraftwerksmix weitgehend auch weiterhin verfügbar sein muss. Die Residuallast hat inzwischen die 20.000 MW- Grenze bereits unterschritten mit der Folge, dass erste thermische Kraftwerke außer Betrieb gehen müssen
  21. 21. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 21 Energiemix der Stromproduktion vom 23.-29.12.2013 Die rote Fläche kennzeichnet den Verlust, wegen der hohen EEG-Vergütung den die Netzbetreiber an die Anlagenbetreiber zahlen (grüne Fläche), einerseits und der geringen oder gar negativen Wertigkeit dieses Stromes an der Strombörse in Leipzig (blaue Fläche), andererseits. In der hier dargestellten Zeitspanne vom 23. – 29.12.2013 hat die Belastung der Stromverbraucher durch die bestehende EEG - Gesetzeslage 202,3 Mio. € betragen. Die negativen Strompreise in den Morgenstunden am 24.12. ergeben sich durch den technischen Zwang, ein weiteres Ansteigen der Frequenz, wegen des Überschusses an Erzeugungsleistung zu verhindern. Dazu ist dieser Strom an unsere Nachbarn zu verschenken und das Geschenk früh morgens in der 5. Stunde mit 1,5 Mio. € zu gratifizieren, damit dort Gaskraftwerke herunter gefahren werden, oder zusätzlich Last generiert wird.
  22. 22. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Zeitgleiche Leistungsganglinie aller Solar und Windanlagen im Januar 2014 22 Ersatzleistung die durch primärenergie- basierte Kraftwerke erbracht werden muss. Soweit vorhanden, können das Kern- oder Kohlekraftwerke sein, kostengünstiger bei Neubau sind dafür Gaskraftwerke. Zum Vergleich: Das Energiespeicher-Potenzial aller Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland mit insgesamt 7 GW Leistung als Tagesspeicher. Die grüne Fläche muss durch Gaskraftwerke erbracht werden
  23. 23. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Wertigkeit der EEG Stromeinspeisung an der Strombörse EEX, Januar 2014 23 Die roten Flächen kennzeichnen die am Jahresende auf die nicht privilegierten Stromverbraucher umzulegende EEG-Belastung. Es wurden zwischen 0 und 8,0 ct/kWh EEG-Vergütung bezahlt, im Mittel wurden 3,6 ct/kWh bezahlt, um die sich der jeweilige aktuelle Börsenpreis erhöhte. Es ist also nicht so, wie im politischen Raum oft behauptet wird, dass die regenerative Stromer- zeugung die Stromkosten für die Stromverbraucher verringert, sondern Tatsache ist, dass die zu bezahlenden Strompreise gegenüber den Börsenpreisen effektiv etwa verdoppelt werden!
  24. 24. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 24 Zeitgleiche Leistungsganglinie der Stromerzeugung im Mai 2014 Von der installierten Leistung aller Windenergieanlagen mit 34.613 MW und der aller Photovoltaikanlagen mit 36.342 MW, insgesamt 70.966 MW, waren am Sonntag den 11.5.2014 um die Mittagszeit maximal 37.015 MW, dominierend durch die Windenergieanlagen, verfügbar. Im Minimum waren es 672 MW in den Vormittagsstunden am 5.5.214. Am Tag der maximalen Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenanlagen am 11.5. erreichte auch die Handelsmenge am Spotmarkt der Leipziger Strombörse mit rd. 46 GW ein Maximum. Diese liegt typischer Weise zwischen 20 GW und 40 GW im Nacht-/Tag- rhythmus nach Maßgabe der Wettervorhersage.
  25. 25. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 25 Zeitgleiche Leistungsganglinie aller Solar- und Windanlagen im Mai 2014 Von der installierten Leistung aller Windenergieanlagen mit 34.613 MW und der aller Photovoltaikanlagen mit 36.342 MW, insgesamt 70.966 MW, waren am Sonntag den 11.5.2014 um die Mittagszeit maximal 37.015 MW, dominierend durch die Windenergieanlagen, verfügbar. Im Minimum waren es bei den Windenergieanlagen 283,5 MW in den Vormittagsstunden am 5.5.214. Der Tag mit der maximalen Stromerzeugung aus Sonnenanlagen war am 20.5. mit 23,5 GW. Die minimale Erzeugung am Tag lag am 28.5. zur Mittagszeit bei rd. 7.000 MW, nach Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang an allen Tagen naturgemäß bei null MW. Zum Vergleich das Energie- Speicher- potenzial aller Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland mit 7 GW Leistung als Tagesspeicher.
  26. 26. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 26 Wert der Solar- und Windstromerzeugung im Mai 2014 Am Spitzentag der Stromerzeugung aller Wind- und Sonnenenergieanlagen am 11.5. war der Wert des erzeugten Stromes negativ mit einem Handelswert von -2,8 Mio. €. Dieser Tageswert liegt typischerweise zwischen 0,5 und 2,0 Mio. €. Die roten Ganglinien kennzeichnen die als Subvention für die nach dem EEG geförderte Wind- und Solarstromeinspeisung auflaufenden Subventionsbeträge zu Lasten aller Stromverbraucher. Diese erreichten am 11.5., infolge der an diesem Tag sich an der Strombörse gebildeten negativen Preise, ein Maximum von rd. -9 Mio. €.
  27. 27. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 27 Wert der Solar- und Windstromerzeugung im Mai 2014 Wieso sich am 11.5.2014 negative Börsenpreise bilden mussten, kann man an den Leistungsganglinien und dem daraus erkennbaren Kraftwerkseinsatz erkennen. Es mussten die Steinkohle-, die Braunkohle- und sogar die Kernkraftwerke massiv zurückgefahren werden, um der Wind- und Sonnenstromeinspeisung „Platz“ zu machen. Die Kostenersparnis in diesen im Teillastbetrieb gefahrenen Kraftwerken betrifft nur den eventuell ersparten Primärenergieeinsatz und ist daher sehr gering, praktisch sogar gleich Null!
  28. 28. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Zeitgleiche Leistungsganglinie aller ÜNB`s im Monat 3.2011 28 Ein solches System aus Wind-, Sonnen-und Gaskraftwerken wird zu erheblich höheren Stromerzeugungskosten führen, von bisher rd. 3,5 ct/kWh auf 12 bis 35 ct/kWh je nach Wind/ Sonnen- und Erdgasanteil für die zu ersetzende Kernkraftstromerzeugung. Bei Wegfall der rd.150 Mrd. kWh Kernkraft- Stromerzeugung erfordert das jährlich zwischen 13 und 47 Mrd. € Mehrkosten für die Erzeugung. In Deutschland sind zusätzlich zu der Windleistung rd. 17.000 MW Photovoltaikleistung installiert. Im März 2011 waren diese, wie in der Ganglinie der Wind- und Sonnen- Leistungen vom 11.3. bis 23.3.2011 dargestellt, verfügbar. Es ist deutlich zu erkennen, dass zu mehreren Zeitpunkten in dem dargestellten Zeitintervall die Summenleistung nahezu Null war, so dass beide Erzeugungsarten zu 100 % durch Reservekapazitäten z.B. aus noch zu bauenden Gaskraftwerken abgesichert werden müssen. Die verfügbare Speicherkapazität aus Pumpspeicherkraftwerken (blauer Balken) ist bei weitem nicht ausreichend, um die leistungslosen Zeiten der regenerativen Strom-erzeugung zu überbrücken. Insgesamt produzierten Ende 2010 deutschlandweit 21.607 Windenergieanlagen Strom mit einer Gesamtleistung von 27.214 MW Zum Vergleich das Energie- Speicher-potenzial aller Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland mit 7 GW Leistung als Tagesspeicher. Arbeit: 3.057 GWh Mittlere Leistung: 4,1 GW Quelle: FTD vom 30.5.2011
  29. 29. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Ganglinie der verfügbaren Windleistung aller Windenergieanlagen in Deutschland im Jahr 2011 29 Die Jahresarbeit betrug 2011: 48,9 TWh (Vorjahr 35,77 TW, was einer Benutzungs-dauer der installierten Leistung von 1.759 h entspricht. Das Jahr hat aber 8.760 Stunden in denen zwischen 40 % und 100 % der Maximalleistung benötigt werden. Mittelwert der Leistung: 4,0 GW 14,5 % der Nennleistung Im November war der Einsatz der anderen Kraftwerke fast den ganzen Monat erforderlich, demnächst wären das Gaskraftwerken (die noch gebaut werden müssen). Pumpspeicherkraftwerke wären vollkommen unzureichend die windarme Zeit zu überbrücken. Monatsarbeit: 2.893 GWh Diese Leistung hätten die sieben dem Moratorium zum Opfer gefallenen deutschen Kernkraftwerke abdecken können, mit einer Kostenersparnis von täglich rd. 7 Mio. €! Arbeit von 1-3: 11.262.770 MWh Mittlere Leistung: 5.214 MW Oktober 2011: 27,8 GW 21.915 Anlagen Zum Vergleich: Das Energie-Speicherpotenzial aller Pumpspeicher-Kraftwerke in Deutschland ist mit 7 GW Leistung als Tagesspeicher (max. 8h) vollkommen unzureichend, die Windstromflautezeiten zu überbrücken Monatsarbeit: 7.992 GWh Der Dezember brachte mehr als den doppelten Windstromertrag gegenüber dem November, er war der bisher windstärkste Monat überhaupt, aber auch wieder zwei bis drei sehr stromarme Tage. Mittelwert der Leistung: 10,7 GW 38,5 % der Nennleistung Bisher Windstärkster Monat
  30. 30. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Ganglinien der verfügbaren Windleistung aller Windenergieanlagen in Deutschland im 1. Halbjahr 2012 30 Minimaler Leistungswert in MW im Juni 197 (0,67 % der inst. Leistung) Maximaler Leistungswert in MW im Januar 24.086 (82,5 % der inst. Leistung) mittlere Leistung in MW (in % der inst. Leistung) 3.887 bis 9.459 (13,8 - 32,4%) Gesamte Arbeit in MWh (Tagesbedarf rd. 1,65 TWh) 24.816.365 (rd. 8,3 % des Bedarfes) Minimaler Arbeitstageswert in MWh im Mai 13.581 (0,83 % des Tagesbedarfes) Maximaler Arbeitstageswert in MWh im Januar 526.078 (32,0 % des Tagesbedarfes) Maximale Leistungsänderung in MW/min im Mai 168,3 (von 71,7 bis 168,3) Leistung max / min: 24.086 / 345 MW Monatsarbeit: 7.037.284 MWh Leistung max / min: 21.503 / 228 MW Monatsarbeit: 4.582.329 MWh Leistung max / min: 20.261 / 283 MW Monatsarbeit: 4.020.319 MWh Leistung max / min: 16.540 / 210 MW Monatsarbeit: 3.391.510 MWh Leistung max / min: 14.146 / 255 MW Monatsarbeit: 2.892.849 MWh Leistung max / min: 15.307 / 197 MW Monatsarbeit: 2.892.074 MWh Mittlere Leistung: 9.459 MW Mittlere Leistung: 6.159 MW Mittlere Leistung: 5.411 MW Mittlere Leistung: 4.558 MW Mittlere Leistung: 3.888 MW Mittlere Leistung: 3.887 MW
  31. 31. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 31 Wind- plus Solarleistung aller EEG-Anlagen in 2012 Quelle: Datenbeschaffung und Auswertung, G. Borgolte 2013 Die installierte Leistung zu Ende des Jahres 2012 erreichte bei den Windanlagen 30.980 MW, davon 150 MW offshore und bei den Photovoltaikanlagen 32.400 MW. In den Sommermonaten ist tagsüber die Photovoltaikleistung in der Regel dominierend, aber in den Wintermonaten meist fast bedeutungslos. Bis 2030 sollen in der deutschen Nord- und Ostsee 25 GW Offshore-Windenergie-Anlagen hinzu kommen. Derzeit sind 0,15 GW installiert, die Erkenntnis, dass das Ziel nicht zu erreichen ist, ist ein offenes Geheimnis nicht nur im Hause Siemens oder Tennet. Wind: Installiert: 30.980 MW, Min: 192 MW, Max: 24.086 MW, Sonne: Installiert; 32.400 MW, Min: 0 MW, Max: 22.368 MW Wind: 7,04 TWh Sonne: 0,54 TWh Wind: 4,58 TWh Sonne: 1,04 TWh Wind: 4,02 TWh Sonne: 3,37 TWh Wind: 3,39 TWh Sonne: 2,65 TWh Wind: 2,89 TWh Sonne: 4,17 TWh Wind: 2,89 TWh Sonne: 3,68 TWh Wind: 2,80 TWh Sonne: 3,73 TWh Wind: 2,29 TWh Sonne: 3,83 TWh Wind: 3,11 TWh Sonne: 2,89 TWh Wind: 3,75 TWh Sonne: 1,78 TWh Wind: 4,06 TWh Sonne: 0,77 TWh Wind: 5,85 TWh Sonne: 0,44 TWh
  32. 32. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 32 60 MW Offshore Windpark Alpha Ventus ab 27.4.2010 in Betrieb Bundesumweltminister Norbert Röttgen (2. v. l.) drückte zusammen mit den Vorstandsvorsitzenden der Energieunternehmen Eon, Wulf Bernotat, EWE, Werner Brinkner und Vattenfall, Tuomo Hataka symbolisch den Startknopf. "Alpha Ventus", ist der erste Hochsee-Windpark vor der deutschen Küste. Die Anlage bestehend aus zwölf Windenergieanlagen, befindet sich 45 Kilometer nördlich von Borkum in der Nordsee. "Alpha Ventus" ist ein Testprojekt, mit dem grundlegende Erfahrungen in Bau und Betrieb von Windrädern auf hoher See gesammelt werden sollen. Der Bau der Anlage kostete etwa 250 Mio. € und wird von den Energiekonzernen E.on und Vattenfall sowie der Stromgesellschaft EWE aus Niedersachsen betrieben. Aufbau der Trafo- und Übergabestation mit Hubschrauber-Landeplattform Quelle: FTD 28. 4. 2010 Quelle: FTD 23. 7. 2010 1. Hauptsatz: Von nichts kommt nichts. 2. Hauptsatz: Es gibt nichts umsonst. 3. Dr. Greilich: „Wissen+Optimismus = Konstant“
  33. 33. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 33 60 MW Offshore Windpark Alpha Ventus, Stand Mai 2012 Offshore - Windleistungseinspeisung ins transpower - Netz vormals E.on-Netz ab April 2010 in Betrieb, 2011: 267 GWh, 4.450 h Der Ertrag wurde 2011 mit 267 GWh um 15 % gegenüber der Prognose übertroffen. DOTI-Geschäftsführer Rudolf Neuwirth von E.ON: „alpha ventus als erfolgreiches Pionierprojekt zeigt das Potenzial der Offshore-Windenergie, aber auch die wirtschaftlichen Risiken der aufwändigen Errichtung. Offshore-Windleistung (Alpha Ventus) im E.on transpower Netz im Monat Juni vom 1.- 30. 6. 2010 0 15 30 45 60 1 5 9 13 17 21 25 29 Zeit (Tage der 1/4 h - Leistungswerte) Leistung in MW Offshore-Windleistung im E.on transpower Netz im Monat April vom 1.- 30. 4. 2010 0 15 30 45 60 1 5 9 13 17 21 25 29 Zeit (Tage der 1/4 h - Leistungswerte) Leistung in MW Offshore Windpark Alpha Ventus: 12 x 5 MW = 60 MW Nennleistung Inbetriebnahme am 27.4.2010 zuvor Probebetrieb Offshore-Windleistung im E.on transpower Netz im Monat Mai vom 1.- 31. 5. 2010 0 15 30 45 60 1 5 9 13 17 21 25 29 Zeit (Tage der 1/4 h - Leistungswerte) Leistung in MW Offshore-Windleistung (Alpha Ventus) im E.on transpower Netz im Monat Juli vom 1.- 31. 7. 2010 0 15 30 45 60 1 5 9 13 17 21 25 29 Zeit (Tage der 1/4 h - Leistungswerte) Leistung in MW Bundesumweltminister Norbert Röttgen nahm am 27.4.2010 symbolisch zusammen mit den Vorstandsvorsitzenden der Energieunternehmen Eon, Wulf Bernotat, EWE, Werner Brinkner und Vattenfall, Tuomo Hataka den ersten deutschen Hochsee-Windpark "Alpha Ventus", in der Nordsee vor Borkum in Betrieb. Es lässt sich bereits die mittlere Leistung mit rd. 22,5 MW entsprechend 3.285 Benutzungsstunden der Nennleistung abschätzen.
  34. 34. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 34 Offshore Windparks in der Nordsee bis 2012
  35. 35. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Photo: dpa 35 Siemens startet neu mit Offshore Windparks in der Nordsee ab 2014 Eine halbe Stunde fliegt die zehnsitzige Propeller-maschine schon, als das mit Windrädern verspargelte Seegebiet in Sicht kommt. Im Zentrum ein kleiner gelber Punkt, der langsam größer wird. „Das ist sie“, übertönt Tim Dawidowsky das laute Motorengeräusch. Der bei Siemens das Geschäft mit der Stromanbindung manget. Mit „sie“ meint er Helwin 1, die würfelförmige 50 mal 50 Meter große und 30 Meter hohe Plattfarm einer Umspann- und Konverter-Anlage. Helwin 1 ist nur eine von vier Nordsee-Plattformen, mit denen sich der Münchner Elektrokonzern aus- gerechnet in einem seiner Kerngeschäfte spektakulär verhoben hat. 808 Millionen Euro Verlust sind dafür seit 2011 aufgelaufen bei rund 300 Millionen Euro Jahresumsatz für Stromanbindungsgeschäfte dieser Art. Soeben hat der Netzbetreiber Tennet einen Folgeauftrag namens Borwin 3 an Siemens vergeben. Mit 1,5 Mrd. € Volumen für 150 Windräder und das Umspannwerk ist es der bislang größte Auftrag für die Siemens-Windsparte. Dieser Windpark 85 Kilometer vor der niederländischen Küste soll 2019 fertig sein. Neue Projekte werden mit fünf Jahren veranschlagt bisher hatte man zwei Jahre kalkuliert. Die Plattformen werden nun von dem Konsortialpartner Petrofac, der auf 30 Jahre Erfahrung in der Öl- und Gasindustrie aufbauen kann. Nur drei Großkonzerne Siemens, ABB und Alstom beherrschen die Technik auf See. „Es ist so oder so ein risikobehaftetes Geschäft.“ Ein Kranschiff zur Installation einer Plattform auf hoher See koste eine Million Euro am Tag und 20 Tage schlechtes Wetter seien für die Nordsee nichts Ungewöhnliches. „Die Millionen-Euro-Scheine drehen sich dann wie durch die Tankuhr“, beschreibt der Manager eines der Risiken, das Siemens aber mittlerweile abgegeben hat. Quelle: Stuttgarter Zeitung vom 29.5.2014
  36. 36. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Maximale und minimale monatliche Windleistung 2006 bis 2012 (1/4 - h Werte) 36 Zu den Zeiten minimaler Windleistung die in jedem Monat kurzzeitig auftreten, helfen auch beliebig viele Windenergieanlagen nicht weiter. Da es keine Energiespeicher für diese Größenordnungen der Leistung gibt, sind zusätzliche Gasturbinen als back-up Sicherung erforderlich. Maximale und minimale Werte der Windleistung von 2006 bis 201205.00010.00015.00020.00025.00030.00035.000012243648607284Jahr/Monate Leistung in MW 2006200720082009 30.592 GWh1.500 h/a 39.540 GWh1.834 h/a 40.429 GWh1.734 h/a 37.772 GWh1.492 h/ainstallierte Leistungmaximale Leistungminimale Leistung201036.392 GWh1.380 h/a2011201244.315 GWh1.551 h/a 36.360 GWh1.212 h/a
  37. 37. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Die 150 Mrd. kWh jährliche Strom- erzeugung aus Kernenergie in Deutschland zu 5 (3) ct/kWh macht 7,5 Mrd. €, die gleiche Strommenge aus offshore Windanlagen zu 15 ct/kWh und Sonnenanlagen zu 30 ct/kWh je zur Hälfte im Mix (beides gesetzlich für 20 Jahre garantiert!) macht 22,5 ct/kWh und somit Stromerzeugungskosten - zu Zeiten wo der Wind weht und die Sonne scheint - von 33,75 Mrd. €, also eine Mehrkostendifferenz von 26,25 Mrd. € pro Jahr. DENA II Studie: 3.600 km neue Leitungen (rd. 10 Mrd. € Investitions- kosten) nun aktualisiert 4.300 km, werden erforderlich sein, um die Energiewende zu realisieren. Bisher sind rd. 90 km gebaut! Plus rd. 20 GW neue Gaskraftwerke 50 zu je 400 MW (rd. 8 Mrd. € Investitionskosten) mit zusätzlichen Gasbezug aus Russland (rd. 20 Mrd. m3 Erdgas pro Jahr, 3 Mrd. €/a). Dies ist eine Steigerung des Deutschen Erdgasbedarfes von insgesamt rd. 100 Mrd. m3 um 20 % auf demnächst mindestens 120 Mrd. m3 pro Jahr, bei 70 TWh Stromproduktion aus Wind oder Sonne und 80 TWh aus Gas zu Zeiten, wo der Wind nicht ausreichend stark weht, jedoch + 22 Mio. t CO2 pro Jahr! Mehrkosten im Mix: 22,2 Mrd. € 37 Quelle: Zfk Juli 2012 Quelle: FTD 30.7 2012 Ausbaupläne 3.800 km, 20 Mrd. € 4 HGÜ - 10 GW DC - Korridore
  38. 38. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 38 Erste HGÜ - Trasse in der Planung Mit dem Vorschlag für den konkreten Verlauf der Trasse tritt Deutschlands größtes Netzausbauprojekt in die heiße Phase. Wie die Netzbetreiber Tennet mitteilte, könnte die Haupttrasse des insgesamt 800 Kilometer langen "SuedLink"-Projekts bis zum Jahr fertig sein. Zu den Wind- u. Sonnen- armen Zeiten sind die Ersatzkraftwerke vor Ort gefordert. gesamte verfügbare Wind- und Sonnenleistung Deutschlands im Januar 2014: Von 68 GW installierte Leistung waren maximal 26,4 GW verfügbar (38,8 %)
  39. 39. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Entwicklung der EEG Vergütung und Strompreise 39 Subvention Verdrängte und damit ersparte Stromerzeugungskosten in den ohnehin notwendigen Kraftwerken! 2011: 17,1 Mrd. €, 2014: 23,6 Mrd. € 427 € je Haushalt, 590 € je Haushalt Subvention zu Lasten aller Stromverbraucher: 700 € je Haushalt ?
  40. 40. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 40 Strompreise für Haushalte und Industrie in Europa 2010 Anmerkung: 1 €/100 kWh = 1 Ct/kWh = 10 €/MWh, USA: Stand 2012 Wie lange können wir uns diese Spitzenstellung leisten? Quelle: FTD 26.7.2011 Korrektur: richtig ist: €/100 kWh USA 9,40 USA 5,60 Deutschland 2012: Haushalt : 28,2 Ct/kWh, Industrie: 12,6 Ct/kWh, Quelle: IEA, FAZ vom 21.5.2013
  41. 41. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 41 Na also, das wäre erst vom Tisch EEG - Umlageentwicklung Die 23,6 Mrd. EEG - Umlage (590 €/Haushalt) werden nicht geringer, etwas weniger schnell steigen, die 5,1 Mrd. € Entlastung überprüft, aber kaum angetastet. Quelle: AZ 3.4.2014
  42. 42. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 42 Wirtschaftlichkeit: Windenergieanlagen bei Direktvermarktung Photo: dpa Systembedingte Stromerzeugungskosten z.B. typische Projektkosten: 1.500 €/kW Erwartete Benutzungsdauer der Nennleistung: 1.800 h, Jahres-Stromproduktion einer 3 MW-Anlage (4,5 Mio. €): WJ = 5,4 Mio. kWh Jährliche Betriebskosten für Unterhaltung (Wartung): 3 % der Investitionskosten, jährliche Kosten für Versicherungen, Abrechnung u.ä.: 1 % . Die Investition ist wirtschaftlich, wenn am Laufzeitende grün als Summe gleich oder größer rot ist! , , % , , ( , ) , 0 0736 7 36 104 1 104 104 1 20 20 20 4     Annuität (Jahreskosten) des Kapitaldienstes 20 Jahre Laufzeit, 4 % Zinslast: a  Als fixe Jahreskosten sind die annuitätischen Kapitalkosten (CapEx) plus den Betriebskosten für die Instandhaltung und Betriebspersonal (OpEx) aufzubringen. Für die OpEx-Kosten werden 4 % der Investitionskosten angesetzt. Beide Kostenquellen setzen sich wie folgt zusammen: Kapitalkosten (CapEx): Instandhaltung und Personal (OpEx): Für die spezifischen Leistungskosten pL gilt demnach: Die spezifischen Arbeitskosten pA sind näherungsweise gleich Null (Wind ist kostenfrei). Stromerzeugungskosten: 4,5 10 € 0,0736 331.200 € 6 0 A  K  a     Cap 0,04 4,5 10 € 0,04 180.000€ 6 0 A  K      Op   kW € , . kW . . € 170 40 3 000 331 200 180 000      n Cap Op L P A A p   kWh ct , kWh ct , kWh € . h kW € , max 0 9 47 0 9 47 1 800 170 40            A L A J L J ges p T p p W P p W K p   , kWh . € kWh € Verlust , , 54 10 241 380 100 1 9 47 50 6      
  43. 43. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 43 Stromhandel an der Strombörse in Leipzig Der Strom wird an der Strombörse in Stundenkontrakte „heute für morgen“ gemäß Angebot und Nachfrage in €/MWh gehandelt, mit der Maßgabe, dass bei geringstem Überhang der größte mögliche Umsatz erzielt wird. Angebotsmenge Preis in €/MWh A 8 A 2 A 1 = Menge aus thermischen Kraftwerken, deren kurzfristiges runterfahren hohe Zusatzkosten verursacht! (z.B. Residuallast) A 3 A 4 A 7 A 6 A 5 Merit-Order-Preis den alle Anbieter erhalten A 1 Preis bei verminderter Nachfrage oder bei unkalkuliert höherer Windeinspeisung Nachfragekennlinie Angebotsmenge prinzipiell aus Kraftwerksart: A1: Laufwasser und Teilmengen thermische (must run) Residuallast A2: Wasser, Wind und Sonne Direktvermarktung A3: große Wasserkraftwerke A4: Kernkraftwerke A5: Braunkohlekraftwerke, neue A6: Braunkohlekraftwerke, ältere A7: Steinkohlekraftwerke A8: Erdgaskraftwerke 0 Fluktuieren- der Wind- und Sonnenstrom EEG - vergütet Angebotsmenge Preis in €/MWh A 8 A 2 A1 = Menge aus thermischen Kraftwerken, deren kurzfristiges runterfahren hohe Zusatzkosten verursacht! (z.B. Residuallast) A 3 A 4 A 7 A 6 A 5 Merit-Order-Preis den alle Anbieter erhalten A1 Negativer Strompreis bei Schwachlast und starkem Wind und/oder Solarstromaufkommen! Nachfragekennlinie 0 Fluktuieren- der Wind- und Sonnenstrom EEG - vergütet
  44. 44. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 Wie reagiert die Strombörse ? Durchschnittspreis: pØ,EEX = 22,70 EUR/MWh EEX Leipzig European Energy Exchange am Montag 22.12.2008 0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 1 6 11 16 21 Zeit MWh -120 -80 -40 0 40 80 Handelsmenge Preis €/MWh Preis Handelsmenge Handelsvolumen: +17,24 Mio. € - 5,53 Mio. € Windleistungseinspeisung vom 17.12. bis 30.12.2008 0 5.000 10.000 15.000 20.000 17.12 19.12 21.12 23.12 25.12 27.12 29.12 Tage im Dezember 2008 (Stunden-Mittelwerte) Leistung in MW Installierte Leistung: 23.312 MW, zeitgleiche Summenleistung aller 19.868 Anlagen Während dieser Zeitspanne am 22.12.08 von 0 bis 6 Uhr wurde der Strom verschenkt und noch Geld in Höhe von 5,53 Mio.€ dazu. Am 22.12.2008 ergab sich am Spotmarkt der EEX ein neuer Rekord bei den negativen Handelspreisen. In der Zeit von 0 Uhr bis 6 Uhr bekam man für die folgenden Handelsmengen noch Geld dazu: Zeit Preis Handelsmenge h €/MWh MWh 0-1: -9,98 14.912 1-2: -29,59 15.714 2-3: -101,52 15.645 3-4: -101,52 15.575 4-5: -100,50 15.664 5-6: -9,98 15.755 Summe: 93.265 Umsatz: -5,53 Mio. € Die Windanlagenbetreiber bekamen in dieser Zeitspanne unabhängig von dem negativen Handelspreis die EEG Vergütung von rd. 90 €/MWh entsprechend 8,4 Mio. €. 44 Kapazität Vianden 1.100MW 6h
  45. 45. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 45 Wie reagiert die Strombörse Weihnachten 2012 ? In der Zeitspanne vom ersten bis zum dritten Weihnachtstag wurden an der Strombörse in Leipzig in der Zeit ab Mitternacht bis 9 Uhr morgens auf dem PHELIX-Spotmarkt 689 Millionen kWh verkauft (verschenkt) und die Käufer (Beschenkten) erhielten aus Dank, dass diese den Strom abgenommen hatten, noch 91,85 Millionen Euro dazu geschenkt. Da dieser - aus technischen Gründen zum Teil überschüssige - Stromanteil der Windanlagenbetreiber aber von den ÜNB`s wie Amprion, Tennet, 50 Hertz und EnBW für rd. 120 Millionen € nach dem EEG im Netz aufgenommen, vergütet und an die Börse gebracht werden musste (in 2011: 16,5 Mrd. € für 124,2 TWh EEG Strom), gehen die insgesamt entstandenen Kosten in Höhe von 211,85 Millionen € zu Lasten aller Stromverbraucher! Wind: 5,85 TWh, PW,max= 20.563 MW, Pgesamt, max. = 26.500 MW (42 %) Sonne: 0,44 TWh, PS,max= 7.993 MW, Pgesamt, inst. = 62.527 MW zu Ende 2012
  46. 46. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2013 46 Bildung der Preise an der Strombörse in Leipzig bei unzureichend kalkulierter Windenergieeinspeisung Tage negativer Börsenpreise in €/MWh ab September 2009 bis März 2010 0 400 800 1200 1600 50 8 18 800 1499 26 27 21 11 199 230 11 11 50 10 8 11 21 11 200 250 8 4 5 10 100 11 100 200 01. Sep 04. Sep 15. Sep 03. Okt 04. Okt 25. Okt 15. Nov 19. Nov 22. Nov 23. Nov 24. Nov 25. Nov 26. Nov 29. Nov 30. Nov 06. Dez 20. Dez 22. Dez 24. Dez 25. Dez 26. Dez 27. Dez 29. Dez 19. Jan 31. Jan 02. Feb 27. Feb 28. Feb 01. Mrz €/MWh (negative Werte) Daher negative Strompreise an der Strombörse! Liberalisierung bedingt Wettbewerbspreise Regulierung bedingt Kostenpreise Die Preisspanne der Strompreise an der Börse für Stundenkontrakte umfasst bisher eine Spanne von -1. 499 €/MWh bis +2.072 €/MWh! entsprechend: -1,50 €/kWh bis +2,07 €/kWh
  47. 47. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2013 47 Strom - Import/Export mit unseren Nachbarn Die Stromimporte erfolgen vornehmlich aus Frankreich mit Leistungen bis 5 GW und aus Tschechien mit Leistungen bis 3 GW (aus dortigen Kernkraftwerken). Die monatlichen Energiemengen aus Frankreich erreichen 2 TWh und aus Tschechien 1 TWh. Kurzzeitig kommen jedoch auch Exporte bis zu 2 GW in beide Länder vor. Die Stromexporte erfolgen vornehmlich nach Holland mit Leistungen bis 5 GW und monatliche Energiemengen bis 2,5 TWh und in die Schweiz mit Leistungen bis 4 GW und monatliche Energiemengen bis 2 TWh, sowie nach Österreich mit Leistungen bis 3 GW und monatliche Energiemengen bis 1,5 TWh (zu sehr niedrigen und teilweise sogar negativen Preisen).
  48. 48. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 48 Welchen Einfluss haben die Medien auf die Meinungsbildung? Wahrscheinlichkeit auf 6 richtige im Lotto, wenn man ein Jahr lang jede Woche zwei Reihen spielt:..0,00001 Wahrscheinlichkeit eines Stromausfalls im deutschen Stromnetz bis zur Energiewende:……..0,00003 Nach der Energiewende: ??? Es ist somit nicht verwunde rlich, dass die Kommentare der Politikjournalisten in allen Medien mit großer Wahrscheinlichkeit von „Grüner“ Ideologie geprägt sind und dies daher stets fachlich zu hinterfragen ist. Richtig ist: 65 GW 30 GW 30 GW Quelle: ZfK, Mai 2013
  49. 49. Dr. Alt FH Aachen, Manuskripte 2014 49 Windkraft im Schwarzwald: Gewinn oder Verlust? Nutzen oder Schaden? „Politische Mehrheitsentscheidungen sind keine Naturgesetze“, es bleibt die Hoffnung auf wirtschaftliche Vernunft, entscheiden Sie selbst! Die Strombremse hat versagt, daher alles offen, Quo vadis? Bis zu 70% fluktuierender Leistungsanteil an der Lastdeckung sind verkraftbar und technisch - wirtschaftlich vertretbar - wir haben bereits 80% - alles was wir weiter tun, ist unvernünftig und hoch ineffizient! Mit jedem Windrad oder Photovoltaikanlage wird der Strom für alle teurer und weniger zuverlässig! Ich danke Ihnen, dass Sie mich angehört haben, gerne erwarte ich Ihre Fragen.

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