Windstille Winterwochen

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Die Präsentation "Windstille Winterwochen" basiert auf einem Vision Paper, das Ecofys momentan entwickelt und befasst sich mit der Frage, wie sich unsere zukünftige Wärmeversorgung auf die Energieinfrastruktur auswirkt. "Windstille Winterwochen" verweist auf die zukünftige Wärmeversorgung, die im Winter in zunehmendem Maße mit dem Phänomen konfrontiert sein wird, dass der Heizbedarf steigt, während aufgrund geringer Windstärke zugleich weniger Windenergie und somit Strom erzeugt werden kann. Kees van der Leun, Managing Partner bei Ecofys, stellte diese Präsentation am 24. November 2016 bei der Niederländischen Wärmekonferenz in Den Haag vor und diskutierte dort auch die Auswirkungen, welche das Thema für die Niederländische Wärmestrategie haben kann.

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Windstille Winterwochen

  1. 1. WINDSTILLE WINTERWEKKEN Kees van der Leun 24-11-2016 Windstille Winterwochen Kees van der Leun | Managing Partner ©Fotolia-jstuij
  2. 2. © ECOFYS | | Der Klimawandel schreitet voran: Der Nordpol ist warm… 24-11-2016 Kees van der Leun2 Temperatur rund um den Nordpol: 2016 (rot) vs Durchschnittstemperatur 1958-2002 (grün) Quelle: Danish Meteorological Institute Via: http://ocean.dmi.dk/arctic/meant80n.uk.php
  3. 3. © ECOFYS | | …und unsere Winter könnten kälter werden 24-11-2016 Kees van der Leun3 Schmelzwasser von Grönlands Eiskappen bringen den Golfstrom durcheinander VisualisationofpolarvortexinvasioninJanuary2014©NASA,GoddardSpaceFlightCenter TemperatureNov-Oct2016L-OTI(°C)Anamolyvs1951-1980©NASAGISTEMP Weniger arktisches Eis sorgt für heftigere Kälteeinbrüche im Süden
  4. 4. © ECOFYS | | Pariser Klimaabkommen: viele zusätzliche Maßnahmen erforderlich 24-11-2016 Kees van der Leun4 NederlandseCO2-emissiepadengebaseerdopParijsakkordengeformuleerdbeleid©PBLPlanbureauvoordeLeefomgeving CO2-Emissionspfade der Niederlande, basierend auf dem Pariser Klimaabkommen und formulierten Maßnahmen Mt CO2 pro Jahr Exemplarische Berechnung Geschichte Formulierte Maßnahmen (NEV 2016) Mit negativen Netto-Emissionen Ohne negative Netto-Emissionen Mit negativen Netto-Emissionen Quelle: PBL
  5. 5. © ECOFYS | | Ambitionierte Pläne, auf nationaler und lokaler Ebene 24-11-2016 Kees van der Leun5 Den Haag: Klimaneutral bis 2040 RijkzonderCO2©Raadvoordeleefomgevingeninfrastructuur2015 TheHague©freeimages.com-HermanBrinkman|Utrecht©freeimagescom-PeterHellebrand Utrecht: Energieneutral bis 2030 Empfehlungen für die niederländische Regierung
  6. 6. © ECOFYS | | In dichtbesiedelten Gebieten: Wärmeverteilung auf Basis erneuerbarer Energien 24-11-2016 Kees van der Leun6 • Folgende erneuerbare Wärmequellen werden benötigt: • Geothermie • Nachhaltige Biomasse • Industrielle Abwärme • Herausforderung: niedrigere Nachfrage  kostengünstige Niedrigtemperatur-Systeme Visualisationtakenfrom:Warmteladder.Afwegingskaderwarmtebronnenvoorwarmtenetten ©Ecofys2014inopdrachtvan:Eneco Quelle: Warmtebedrijf Rotterdam, Eneco
  7. 7. © ECOFYS | | In gering besiedelten Gebieten: Wärmepumpen, die Erdwärme, Abluft oder Außenluft nutzen 24-11-2016 Kees van der Leun7 Erdwärme Außenluft Ground-sourceheatpumpdiagram©Fotolia-SlavomirValigursky Airheatpump©Fotolia-phanuwatnandee • Hohe Leistungseffizienz (Jahresarbeitszahl), kaum abhängig von Außentemperaturen • Erfordert Platz und Tiefbauarbeiten • Niedrige Leistungseffizienz (Jahresarbeitszahl), besonders bei niedrigen Außentemperaturen • Schaltet manchmal sogar auf Direktheizung um: Jahresarbeitszahl = 1 • Günstiger, einfacher, fast überall anwendbar
  8. 8. © ECOFYS | | Letzte Kältewelle: 2012 24-11-2016 Kees van der Leun8 DeBilt,2012©Ecofys Temperatur,zaterdag4februari2012,07:30uur©2012,KNMI,Aangemaakt:04-02-2012,06:38UTC Niederlande: 10 Tage unter dem Gefrierpunkt Temperatur Samstag, 4. Februar 2012, 07:30
  9. 9. © ECOFYS | | Letzte Kältewelle: 2012, auch in den Nachbarländern 24-11-2016 Kees van der Leun9 DeBilt,2012©Ecofys EuropeTemperatureAnomalyJAN29-FEB4byNOAA/NationalWeatherService–NationalCentersforEnvironmental Prediction–ClimatePredictionCenter[Publicdomain],viaWikimediaCommons. Niederlande: 10 Tage unter dem Gefrierpunkt
  10. 10. © ECOFYS | | Deutschland: Erzeugung von Solarenergie, 2012 24-11-2016 Kees van der Leun10 energy-charts.de ©Fraunhofer-GesellschaftviaFraunhoferISE–Energycharts,www.energy-charts.de Daten: Fraunhofer ISE, energy-charts.de
  11. 11. © ECOFYS | | Deutschland: Erzeugung von Solar- & Windenergie, 2012 24-11-2016 Kees van der Leun11 ©Fraunhofer-GesellschaftviaFraunhoferISE–Energycharts,www.energy-charts.de Daten: Fraunhofer ISE, energy-charts.de
  12. 12. © ECOFYS | | Deutschland: Erzeugung von Solar- & Windenergie, 2012 24-11-2016 Kees van der Leun12 ©Fraunhofer-GesellschaftviaFraunhoferISE–Energycharts,www.energy-charts.de Daten: Fraunhofer ISE, energy-charts.de
  13. 13. © ECOFYS | | Wenn es in den Niederlanden richtig kalt ist, gibt es weniger Wind… 24-11-2016 Kees van der Leun13 ©Fotolia-jstuij|Cabauwwindspeedat140m,2001-2016,winter©Ecofys,2016withdatafromKNMI|DeBilt,2012©Ecofys Data source: KNMI
  14. 14. © ECOFYS | | …während zugleich der Strombedarf von Wärmepumpen Spitzenwerte erreicht > Luft-Wärmepumpen werden vielfach angewendet, der Wirkungsgrad nimmt aber deutlich ab: > Heizbedarf bei Kältewellen kann 2 kW pro Haus betragen – kontinuierlich > Bei einer Installation in der Hälfte aller Häuser: Zusätzlicher elektrischer Spitzenbedarf 8 GW, fast die Hälfte des momentanen Spitzenbedarfs der Niederlande 24-11-2016 Kees van der Leun14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 -10 0 10 20 EffizienzLuft-Wärmepumpe (Jahresarbeitszahl) Außentemperatur (oC) 100% effizient = Widerstandsheizung Fußbodenheizung (35oC) Heizkörper (50oC) ©Ecofsy2016
  15. 15. © ECOFYS | | Starke Auswirkungen auf die lokalen und nationalen Stromnetze > Wärmepumpen führen zu hohem zusätzlichen lokalen Leistungsbedarf: – Lange Laufzeit (10 Tage, wie in 2012) – Hohe Gleichzeitigkeit – Dimensionierung: läuft in Kälteperioden kontinuierlich > Der Gesamteffekt (5–10 GW) würde auch erhebliche Auswirkungen auf das nationale Stromnetz haben > 34 Jahre (bis 2050) oder sogar 19 Jahre (bis 2035, RLI) ist nicht viel Zeit, um eine solch umfangreiche Infrastruktur zu planen und zu realisieren 24-11-2016 Kees van der Leun15 GridmapTheNetherlands©TenneT Übertragungsnetz TenneT, Niederlande
  16. 16. © ECOFYS | | Viele Lösungsansätze sind verfügbar 24-11-2016 Kees van der Leun16 Insulation©Fotolia-JürgenFälchle|Airheatpum©Fotolia-phanuwatnandee|Gasboiler©Fotolia-OleksandrDelyk|Redfireplacewith woodpellets©Fotolia-maho|Aquifier–WKO-sytemen,Principedoubletinenwintersituatie©ProvincieDrenther|“Caraspowerplant” ©GreenVillage–allrightsreserved Wärmespeicherung Konsequente Wärmedämmung “Das Auto als Kraftwerk” (Nachhaltiges) Gas als BackupWärmepumpen hoher Qualität Pelletöfen
  17. 17. © ECOFYS | | Die nationale Wärmestrategie für die Niederlande 24-11-2016 Kees van der Leun17 Temperatur,zaterdag4februari2012,07:30uur©2012,KNMI,Aangemaakt:04-02-2012,06:38UTC > Lokale oder individuelle Entscheidungen können zu Problemen oder teuren Lösungen auf nationaler Ebene führen > Die Kosten der verschiedenen Lösungen können sich um Milliarden Euro unterscheiden > Die Größenordnung und Ausmaß machen eine nationale Wärmestrategie erforderlich, die als Leitlinie Orientierung gibt für: – Lösungsansätze – Notwendiger Rechts- und Regulierungsrahmen – Steuerung – Kommunikation
  18. 18. © ECOFYS | | Kontakt > Für mehr Informationen wenden Sie sich bitte an: Kees van der Leun Managing Partner | Ecofys k.vanderleun@ecofys.com Ecofys Niederlande Kanaalweg 15-G 3526 KL-Utrecht Niederlande www.ecofys.com Twitter: @Ecofys @Sustainable2050 24-11-2016 Kees van der Leun18

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