Präsentation von Dr. Matthias Koch, Dr. Klaus Hennenberg, Dr. Markus Haller und Dr. Tilman Hesse, Ergebnis-Workshop (1. Teil Szenarien und Methodik), 17. April 2018, Leipzig.
Projekt gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Pilotprojekt Dezentralisierung - Impulsreferat für die Sitzung des Energiebei...Oeko-Institut
Präsentation von Dr. Matthias Koch, Christoph Heinemann, Moritz Vogel, Dr. Tilman Hesse, Dr. Eckehard Tröster, Sabrina Hempel, Daniel Masendorf und Dr. Markus Kahles, Mainz / Freiburg / Darmstadt / Würzburg, 12. Juli 2021
Betrachtungen zum Klimaschutz und zur Versorgungssicherheit der Bayerischen S...Oeko-Institut
Grünes Online-Seminar: Eine sichere und saubere Zukunft für Bayerns Stromversorgung
Präsentation von Dr. Matthias Koch, Sebastian Palacios und Christof Timpe, Grünes Online-Seminar "Eine sichere und saubere Zukunft für Bayerns Stromversorgung" , 1. Dezember 2020
Pilotprojekt Dezentralisierung - Impulsreferat für die Sitzung des Energiebei...Oeko-Institut
Präsentation von Dr. Matthias Koch, Christoph Heinemann, Moritz Vogel, Dr. Tilman Hesse, Dr. Eckehard Tröster, Sabrina Hempel, Daniel Masendorf und Dr. Markus Kahles, Mainz / Freiburg / Darmstadt / Würzburg, 12. Juli 2021
Betrachtungen zum Klimaschutz und zur Versorgungssicherheit der Bayerischen S...Oeko-Institut
Grünes Online-Seminar: Eine sichere und saubere Zukunft für Bayerns Stromversorgung
Präsentation von Dr. Matthias Koch, Sebastian Palacios und Christof Timpe, Grünes Online-Seminar "Eine sichere und saubere Zukunft für Bayerns Stromversorgung" , 1. Dezember 2020
Beitrag der Kreislaufwirtschaft zur EnergiewendeOeko-Institut
Präsentation im Rahmen der Pressekonferenz zur Veröffentlichung der Studie "Beitrag der Kreislaufwirtschaft zur Energiewende", 30.1.2014, Bundespressekonferenz, Berlin.
Vom Kommissionsbericht in die Realität: was nun für die Umsetzung des Kohleau...Oeko-Institut
Präsentation von Dr. Felix Chr. Matthes, eco@dialog: "Nach dem Kohlekompromiss: Bilanz und Perspektiven für die Umsetzung des Kohleausstiegs", 14.3.2019, Berlin
Rainer Baake, Bundesgeschäftsührer DUH stellt in Mannheim und im Hessischen Landtag am 4.9.2008 die Überlegungen zum Kraftwerkspark bis 2020 vor.
www.ralos.de/blog
"Modell Deutschland" - ElektrizitätsversorgungWWF Deutschland
Das Faktenblatt fasst die wichtigsten Ergebnisse der WWF-Studie "Modell Deutschland - Klimaschutz bis 2050" für den Bereich der Stromerzeugung zusammen. In der Studie zeigt der WWF technisch mögliche und wirtschaftlich bezahlbare Wege in eine CO2-arme Zukunft.
In this issue, we highlight National Grid’s efforts minimize blackouts in the United Kingdom in the coming winter. Our energy efficiency section addresses the newest element of the “Energiewende,” or energy transition – energy sufficiency, and the study currently being conducted by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) together with the Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy and the Berlin University of the Arts.
nuances also details the upcoming General Data Protection Regulation and the trialogue expected to take place in September 2015 between the European Parliament, Council of Ministers and the Commission. The transportation section discusses Daimler’s self-driving trucks and the potential tests to be conducted in the German federal state of Baden-Württemberg pending government approval. Lastly, the Capital Markets Union and its progress as a key part of European Commission President Jean-Claude Juncker’s investment plan is analysed.
Quartierwärmeverbünde: Chance und Herausforderung zugleichengineeringzhaw
ZHAW School of Engineering, 70. Energie- und Umweltapero vom 21. Oktober 2015 zum Thema Trends in der urbanen Wärmeversorgung.
Stefan Treudler, Leiter Energie-Contracting bei Stadtwerk Winterthur
The Dominican Republic is interested to promote the utilization of Renewable Energy, on the other hand they are planning to invest into two new coal fired power plants, a clear contradiction. The rest of the world is on its way to decarbonization. The presentation shows technologies which are helping to reach 100%.
Präsentation von Rainer Stock (VKU) auf dem BID.workshop Energiepolitik für Parlamentsmitarbeiter am 22.01.2014 - weitere Infos unter: http://workshop-energiepolitik.bid.ag
Die energetische Optimierung des Gebäudebestandes als Erfolgsfaktor | von Dan...Vorname Nachname
Herausforderungen der Energiestrategie 2050
- Bevölkerungswachstum: Energie für immer mehr Menschen
- Infrastruktur: Kraftwerke und Netze sind jahrzehntealt, müssen unabhängig von neuer Energiestrategie erneuert und ausgebaut werden
- Versorgungssicherheit: Einbindung der Schweiz in internationale Kooperationen sichert Versorgung Strom, Gas, Öl
- Preise und Markt: Tendenziell steigende Preise für Energie, Sicherstellen der Lieferantenwahl, internationale Wettbewerbsfähigkeit CH-Wirtschaft erhalten
- Klimawandel: CO2-Emissionen unter Kontrolle und Auswirkungen beginnende Klimaerwärmung auf einheimische Energieproduktion (Wasserkraft) ab 2050
- Obendrauf, als neue Herausforderung: Post-Fukushima. Dies alles gilt es bei gleichzeitigem, schrittweisen Ausstieg aus Kernenergie zu erreichen!
von Daniel Büchel, Vizedirektor und Leiter Abteilung Energieeffizienz und erneuerbare Energien, Bundesamt für Energie BFE/ Programmleiter Energie Schweiz
Aktuelle Ergebnisse aus dem Förderprogramm & Aussichten für die Zukunft (Präsentation auf der 7. Statuskonferenz des Förderprogramms am 21.11.2017 in Leipzig)
Frischer Wind für den Emissionshandel – National und auf EU-EbeneOeko-Institut
Präsentation von Dr. Felix Chr. Matthes beim Workshop "Viel frischer Wind im Emissionshandel" des Öko-Instituts auf den Berliner Energietagen 2022, 4. Mai 2022, Berlin.
Beitrag der Kreislaufwirtschaft zur EnergiewendeOeko-Institut
Präsentation im Rahmen der Pressekonferenz zur Veröffentlichung der Studie "Beitrag der Kreislaufwirtschaft zur Energiewende", 30.1.2014, Bundespressekonferenz, Berlin.
Vom Kommissionsbericht in die Realität: was nun für die Umsetzung des Kohleau...Oeko-Institut
Präsentation von Dr. Felix Chr. Matthes, eco@dialog: "Nach dem Kohlekompromiss: Bilanz und Perspektiven für die Umsetzung des Kohleausstiegs", 14.3.2019, Berlin
Rainer Baake, Bundesgeschäftsührer DUH stellt in Mannheim und im Hessischen Landtag am 4.9.2008 die Überlegungen zum Kraftwerkspark bis 2020 vor.
www.ralos.de/blog
"Modell Deutschland" - ElektrizitätsversorgungWWF Deutschland
Das Faktenblatt fasst die wichtigsten Ergebnisse der WWF-Studie "Modell Deutschland - Klimaschutz bis 2050" für den Bereich der Stromerzeugung zusammen. In der Studie zeigt der WWF technisch mögliche und wirtschaftlich bezahlbare Wege in eine CO2-arme Zukunft.
In this issue, we highlight National Grid’s efforts minimize blackouts in the United Kingdom in the coming winter. Our energy efficiency section addresses the newest element of the “Energiewende,” or energy transition – energy sufficiency, and the study currently being conducted by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) together with the Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy and the Berlin University of the Arts.
nuances also details the upcoming General Data Protection Regulation and the trialogue expected to take place in September 2015 between the European Parliament, Council of Ministers and the Commission. The transportation section discusses Daimler’s self-driving trucks and the potential tests to be conducted in the German federal state of Baden-Württemberg pending government approval. Lastly, the Capital Markets Union and its progress as a key part of European Commission President Jean-Claude Juncker’s investment plan is analysed.
Quartierwärmeverbünde: Chance und Herausforderung zugleichengineeringzhaw
ZHAW School of Engineering, 70. Energie- und Umweltapero vom 21. Oktober 2015 zum Thema Trends in der urbanen Wärmeversorgung.
Stefan Treudler, Leiter Energie-Contracting bei Stadtwerk Winterthur
The Dominican Republic is interested to promote the utilization of Renewable Energy, on the other hand they are planning to invest into two new coal fired power plants, a clear contradiction. The rest of the world is on its way to decarbonization. The presentation shows technologies which are helping to reach 100%.
Präsentation von Rainer Stock (VKU) auf dem BID.workshop Energiepolitik für Parlamentsmitarbeiter am 22.01.2014 - weitere Infos unter: http://workshop-energiepolitik.bid.ag
Die energetische Optimierung des Gebäudebestandes als Erfolgsfaktor | von Dan...Vorname Nachname
Herausforderungen der Energiestrategie 2050
- Bevölkerungswachstum: Energie für immer mehr Menschen
- Infrastruktur: Kraftwerke und Netze sind jahrzehntealt, müssen unabhängig von neuer Energiestrategie erneuert und ausgebaut werden
- Versorgungssicherheit: Einbindung der Schweiz in internationale Kooperationen sichert Versorgung Strom, Gas, Öl
- Preise und Markt: Tendenziell steigende Preise für Energie, Sicherstellen der Lieferantenwahl, internationale Wettbewerbsfähigkeit CH-Wirtschaft erhalten
- Klimawandel: CO2-Emissionen unter Kontrolle und Auswirkungen beginnende Klimaerwärmung auf einheimische Energieproduktion (Wasserkraft) ab 2050
- Obendrauf, als neue Herausforderung: Post-Fukushima. Dies alles gilt es bei gleichzeitigem, schrittweisen Ausstieg aus Kernenergie zu erreichen!
von Daniel Büchel, Vizedirektor und Leiter Abteilung Energieeffizienz und erneuerbare Energien, Bundesamt für Energie BFE/ Programmleiter Energie Schweiz
Aktuelle Ergebnisse aus dem Förderprogramm & Aussichten für die Zukunft (Präsentation auf der 7. Statuskonferenz des Förderprogramms am 21.11.2017 in Leipzig)
Frischer Wind für den Emissionshandel – National und auf EU-EbeneOeko-Institut
Präsentation von Dr. Felix Chr. Matthes beim Workshop "Viel frischer Wind im Emissionshandel" des Öko-Instituts auf den Berliner Energietagen 2022, 4. Mai 2022, Berlin.
WWF Stromsystem II - Regionalisierung der erneuerbaren StromerzeugungOeko-Institut
Vortrag von Franziska Flachsbarth beim Erneuerbare Energien Kongress, 21.03.2019, Weimar
Ein Projekt für den WWF Deutschland unter Mitarbeit von Dr. Felix Chr. Matthes, Franziska Flachsbarth, Charlotte Loreck, Hauke Hermann (Öko-Institut) und Hanno Falkenberg (Prognos AG)
Kurzfassung der WWF-Studie "Modell Deutschland - Klimaschutz bis 2050". In der Studie zeigt der WWF technisch mögliche und wirtschaftlich bezahlbare Wege in eine CO2-arme Zukunft.
Präsentation Adrian Altenburger, Professor für Gebäudetechnik und Energie, Hochschule Luzern – Technik & Architektur, Konferenz «Mehr Effizienz in Rechenzentren und Serverräumen» 25. September 2018, BERNEXPO, Bern
Verdopplung des energietechnischen Fortschritts Die Rolle örtlicher Innovatio...Ulla Herbst
Jahresauftakt-Konferenz der DENEFF,
Berlin, 12. März 2014,
Eberhard Jochem, Prof. Dr.-Ing., ETH,
Fraunhofer ISI und
IREES Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien
Perceptions of surface facilities of a potential disposal site and the role o...Oeko-Institut
This document summarizes research on how place attachment influences perceptions of infrastructure development like a potential nuclear waste disposal site. The researchers conducted interviews and workshops in three German regions to analyze differences in place attachment and perceptions of visualized models of surface facilities. Key findings include that place attachment was more strongly shaped by social and functional relationships to landscape rather than preserving a "typical" landscape. Perceptions of waste facilities were more negative due to associated risks, and visualization and discussion helped increase understanding and more positive perceptions. The researchers conclude that a place-sensitive long-term governance approach is needed to integrate a disposal site into local identity.
The role of Nuclear Cultural Heritage in long-term nuclear waste governanceOeko-Institut
The document summarizes a literature review conducted as part of the NuCultAge project, which aims to identify concepts and approaches related to nuclear cultural heritage. The literature review found that nuclear cultural heritage includes tangible and intangible elements related to nuclear technology and can serve long-term governance of nuclear sites and waste if embedded within strategic development and participatory processes. It influences how knowledge is preserved and decisions are made for future generations. Spatial, temporal, and social aspects influence how nuclear cultural heritage is developed and implemented. International examples and frameworks were also identified that could aid in operationalizing nuclear cultural heritage.
Technische Probleme in den französischen AKW und ihre AuswirkungenOeko-Institut
Präsentation von Dr. Christoph Pistner, "Misère Nucléaire – Wenn AKW ungeplant ausfallen", Schweizerische Energie-Stiftung, Trinationaler Atomschutzverband, 30.06.2023, Basel
Potentials and challenges of applying Artificial Intelligence (AI) in geoscie...Oeko-Institut
The document discusses the potentials and challenges of applying artificial intelligence (AI) methods in geosciences for searching for a repository site for high-level nuclear waste in Germany. It analyzes how AI could support data processing, analysis, and modeling activities during the site selection process, but may also face challenges regarding transparency, validation of methods, and gaining public trust. While AI may help with data handling and analysis, it is important that any methods used are properly validated and AI only plays a supportive role rather than decision-making to ensure safety and public confidence in the process.
Research needs around politically influenceable factors of climate policy acc...Oeko-Institut
The document discusses research needs around factors that influence public acceptability of climate policy measures. It notes that existing research has limitations, focusing on non-influenceable demographic factors or comparing instruments without improving acceptability. More research is needed on influenceable factors like policy design, timing, participation, and communication framing. Different methods could better study these politically influenceable factors and their impacts.
Präsentation von Dr. Katja Schumacher, Symposium „Klimaschutz in Caritas und Diakonie: Den Weg erfolgreich gestalten“ der Versicherer im Raum der Kirchen Akademie GmbH, 29.9.2022
Das Projekt „compan-e – Wege zur elektrischen und nachhaltigen Unternehmensmobilität“ versteht sich als übergeordnetes Forschungsprojekt, das den Übergang von der bisherigen vereinzelten und pilothaften Erprobung von Elektromobilität in Unternehmen hin zum „Mainstream“ in der gewerblichen Mobilität wissenschaftlich begleitet und durch den koordinierten Erfahrungsaustausch und gezielte Informationsangebote, die auch jenseits der Projektbeteiligten wirksam werden, beschleunigt.
compan-e: Befragungsergebnisse Themenfeld Ladeinfrastruktur am WohnortOeko-Institut
Das Projekt „compan-e – Wege zur elektrischen und nachhaltigen Unternehmensmobilität“ versteht sich als übergeordnetes Forschungsprojekt, das den Übergang von der bisherigen vereinzelten und pilothaften Erprobung von Elektromobilität in Unternehmen hin zum „Mainstream“ in der gewerblichen Mobilität wissenschaftlich begleitet und durch den koordinierten Erfahrungsaustausch und gezielte Informationsangebote, die auch jenseits der Projektbeteiligten wirksam werden, beschleunigt.
Das Projekt „compan-e – Wege zur elektrischen und nachhaltigen Unternehmensmobilität“ versteht sich als übergeordnetes Forschungsprojekt, das den Übergang von der bisherigen vereinzelten und pilothaften Erprobung von Elektromobilität in Unternehmen hin zum „Mainstream“ in der gewerblichen Mobilität wissenschaftlich begleitet und durch den koordinierten Erfahrungsaustausch und gezielte Informationsangebote, die auch jenseits der Projektbeteiligten wirksam werden, beschleunigt.
compan-e: Befragungsergebnisse Themenfeld Car PolicyOeko-Institut
Das Projekt „compan-e – Wege zur elektrischen und nachhaltigen Unternehmensmobilität“ versteht sich als übergeordnetes Forschungsprojekt, das den Übergang von der bisherigen vereinzelten und pilothaften Erprobung von Elektromobilität in Unternehmen hin zum „Mainstream“ in der gewerblichen Mobilität wissenschaftlich begleitet und durch den koordinierten Erfahrungsaustausch und gezielte Informationsangebote, die auch jenseits der Projektbeteiligten wirksam werden, beschleunigt.
Was ist umweltpolitisch „gerecht“? Überblick über die Vielfalt sozialer Aspek...
Rolle der Bioenergie im Strom- und Wärmemarkt bis 2050 unter Einbeziehung des zukünftigen Gebäudebestandes (Bio-Strom-Wärme)
1. www.oeko.de
Rolle der Bioenergie im Strom- und
Wärmemarkt bis 2050 unter Einbeziehung
des zukünftigen Gebäudebestandes (Bio-
Strom-Wärme)
Förderkennzeichen: 03KB114
Ergebnis-Workshop (1. Teil Szenarien und Methodik)
Dr. Matthias Koch, Dr. Klaus Hennenberg,
Dr. Markus Haller und Dr. Tilman Hesse
Leipzig, den 17.04.2018
2. 2
www.oeko.de
Agenda
● Vorstellung der Projektziele und des Projektaufbaus
● Rahmendaten und Szenariendefinition
● Methodik der Modellierung
‒ Strommarktmodellierung mit „PowerFlex“
‒ Gebäudemodellierung mit „BuildingSTar“
‒ Kopplung der beiden Modelle
● Ergebnisse
‒ Entwicklung des Gebäudebestands und der Wärmenachfrage
‒ Allokation der Biomasse
‒ Rolle der Biomasse im Wärme- und Stromsektor
‒ Handlungsempfehlungen
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
3. 3
www.oeko.de
Fragestellung und Zielsetzung
Fragestellung
● Ausgestaltung einer kostengünstigen und energieeffizienten Nutzung
von Biomasse im Strom- und Wärmemarkt (unter Berücksichtigung
der Nachfrage des Verkehrssektors)
Zielsetzung
● Modellgestützte Analyse der Rolle der energetischen Nutzung von
Biomasse im Strom- und Wärmemarkt in Deutschland in einem
Zeitraum von 2020 bis 2050
● Optimale Biomasseallokation in verschieden kombinierten Szenarien
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
4. 4
www.oeko.de
Zentrale Forschungsfragen
● Wie sieht die optimale Biomasseallokation für einen kosteneffizienten
Klimaschutz aus: Flexibilitätsoption im Stromsektor oder
erneuerbarer Energieträger im Wärmesektor?
● Welche Wechselwirkungen ergeben sich zwischen dem Wärme- und
dem Stromsektor und welche Funktion nimmt die Biomasse dabei
ein?
● Wie sensitiv reagieren die Ergebnisse auf Parametervariationen (z.B.
Biomasseangebot, Wärmenachfrage)?
● Was ist ökonomisch und ökologisch vorteilhafter: Klimaschutz durch
Gebäudesanierung oder durch erneuerbare Wärme?
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
8. 8
www.oeko.de
Naturschutzszenarien (Nat)
Hohes Klimaschutzniveau und ein
aus naturschutzgründen
begrenztes Biomassepotenzial:
• Sensitivität
„Kohleschnellausstieg“ (Nat_KA)
Referenzszenarien (Ref)
Mittleres Klimaschutzniveau und ein
voll erschlossenes Biomassepotenzial:
• Sensitivität „verstärkte
Gebäudedämmung“ (Ref_WE)
Klimaschutzniveau
Biomassepotenzial
Szenariengerüst basierend aus KS80 / KS95 für die
Stützjahre 2020, 2030 und 2050
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
10. 10
www.oeko.de
Bestimmung des CO2-Budgets für die Strom- und
Wärmeerzeugung
Vorstellung Bio-Strom-Wärme│Koch & Hünecke & Hesse│Leipzig│11.10.2016
286 Mio. t
166 Mio. t
63 Mio. t
260 Mio. t
377 Mio. t
24 Mio. t
323 Mio. t
11. 11
www.oeko.de
Biomassepotenzial in Deutschland
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
2015 2020 2030 2050
Anbaubiomasse 384 PJ 408 PJ 180 PJ, 360 PJ 0 PJ, 400 PJ
Anbaufläche
(Naturschutzszenarien,
Referenzszenarien)
2,4 Mio. ha 2,4 Mio. ha
1,0 Mio. ha,
2,0 Mio. ha
0 Mio. ha,
2,0 Mio. ha
Flächenertrag 160 GJ/ha 170 GJ/ha 180 GJ/ha 200 GJ/ha
Reststoffe 713 PJ 800 PJ 1.135 PJ 1.135 PJ
Feste Biomasse 504 PJ 570 PJ 880 PJ 880 PJ
Gasförmige Biomasse 80 PJ 100 PJ 155 PJ 155 PJ
Biogener Anteil im
Abfall 129 PJ 130 PJ 100 PJ 100 PJ
● Zunehmender Flächenertrag bei Anbaubiomasse
● Zunehmender Erschließungsgrad für Reststoffe
12. 12
www.oeko.de
Verteilung des Biomassepotenzial auf die Sektoren in
den Szenarien
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
2020 2030 2050
Referenzszenarien
Verkehr 15% 20% 30%
Stoffliche Nutzung 0% 2% 5%
Strom- und
Wärmeerzeugung 85% 78% 65%
Naturschutzszenarien
Verkehr 15% 30% 70%
Stoffliche Nutzung 0% 4% 10%
Strom- und
Wärmeerzeugung 85% 66% 20%
13. 13
www.oeko.de
Für die Strom- und Wärmerzeugung frei allokierbares
Biomassepotenzial in den Szenarien
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
14. 14
www.oeko.de
Für die Strom- und Wärmerzeugung frei allokierbares
Biomassepotenzial in den Szenarien
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
17. 17
www.oeko.de
Weitere übergeordnete Rahmendaten
● Korrelation zwischen Bevölkerung und Energienachfrage
‒ Stromnachfrage: Haushalte, GHD und Verkehr (aber nicht Industrie)
‒ Wärmenachfrage: Anzahl Haushalte (Raumwärme) und Warmwasser
● Anstieg der Bevölkerung um rund 5% bis 6% im Zeitraum 2020 bis
2050 im Vergleich zu den Annahmen in den Klimaschutzszenarien
KS80 / KS95 (2. Runde)
Etwa 3% bis 4% höhere Stromnachfrage (12 TWh bis 20 TWh)
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
20. 20
www.oeko.de
Strommarktmodell PowerFlex
● Einsatzmodell für thermische Kraftwerke, fluktuierende erneuerbare
Energien, Speicher und Flexibilitätsoptionen
● Lineares Optimierungsproblem in stündlicher Auflösung
● Zielfunktion: Minimierung der
variablen Gesamtkosten
‒ Grenzkosten der thermischen
Kraftwerke
‒ Variable Speicherkosten
● Restriktionen:
Energiewirtschaftliche und
technische Nebenbedingungen
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
Abb. 1: Exemplarische Darstellung der Merit Order des deutschen Kraftwerksparks
(Quelle: Öko-Institut e.V.)
21. 21
www.oeko.de
Modellerweiterung bei PowerFlex
● Sektorübergreifende Restriktionen
‒ Einhaltung des verfügbaren Angebots an Biomasse zur energetischen
Nutzung im Strom- und Wärmesektor („Biomasse-Cap“)
‒ Einhaltung des vorgegebenen CO2-Budgets für den Strom- und
Wärmesektor („CO2-Cap“)
● Berechnung der optimalen Biomasseallokation zwischen dem Strom-
und Wärmesektor
‒ Bilanzraum für Heizungssysteme in Gebäuden, die zum Austausch
anstehen (dezentrale Wärmeerzeugung)
‒ Bilanzraum für Nahwärmenetze
● Schnittstelle zur Kopplung mit dem Gebäudemodell „Buildung STar“
‒ Wärmebedarf der auszutauschenden Heizungs-Technologien
‒ Input-Parameter für Bestands-Technologien
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
22. 22
www.oeko.de
Modellvereinfachungen bei PowerFlex
● Sehr vereinfachte Berücksichtigung des europäischen Strommarkts
mit Hilfe einer jährlichen Import-Export Bilanz
‒ Vorteile:
● deutlich kürzere Rechenzeiten schaffen Freiraum für Kopplung mit dem
Gebäudemodell „Building STar“
● keine Möglichkeit für Carbon Leackage Effekte durch CO2-Cap in Deutschland
‒ Nachteile:
● ausgleichende Effekte durch den europäischen Kraftwerkspark in stündlicher
Auflösung werden ausgeblendet (v.a. Strompreise und EE-Überschüsse)
● Keine Netzrestriktionen in Deutschland
‒ Kombination von ganzjährigen Nebenbedingungen und Netzrestriktionen
ist modelltechnisch zu komplex
‒ Keine Netzdaten für 2050 verfügbar
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
23. 23
www.oeko.de
Vorgegebener Kraftwerkspark in allen Szenarien
● Ausgangspunkt ist der Kraftwerkspark des Jahres 2020 aus dem
Klimaschutzszenario KS80.
● Für die Jahre 2030 und 2050 gibt es keine Kernkraftwerke mehr.
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
● Die installierte
Leistung von
Biomasse-HKW und
Biogas-BHKW ist so
groß gewählt, dass
das komplette
Biomasseangebot zur
Stromerzeugung
verwendet werden
könnte.
24. 24
www.oeko.de
Bewertung des Kraftwerksparkeinsatzes
● Brennstoffmix der Stromerzeugung
‒ Unter Einhaltung des „CO2-Caps“
● Maximal eingesetzte Leistung
● Brennstoffspezifische Volllaststunden
‒ Ex-post Betrachtung der Wirtschaftlichkeit
● Kapazitätslücke (Einsatz eines virtuellen Backup-Kraftwerks)
‒ Es fehlt CO2-freie Stromerzeugung: Importe oder EE-Zubau
Abschätzung zur Stilllegung des fossilen Kraftwerksparks und zum
weiteren Zubau von Wind- und PV-Anlagen
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
25. 25
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Wichtige Ergebnisindikatoren und Abbildungen
● Brennstoffmix der Stromerzeugung sowie der Nah- und
Fernwärmeerzeugung
‒ Jährliche Aggregation und im Szenarienvergleich
‒ Stündliche Auflösung je Szenario
● Brennstoffmix der dezentralen Wärmeerzeugung
‒ Für auszutauschende Heizungsanlagen
‒ Zuzüglich Heizungsanlagen im Bestand
● Einsatz und Allokation des verfügbaren Biomassepotenzials
● Maximale Leistung des steuerbaren Kraftwerksparks und der
resultierenden Volllaststunden
● CO2-Emissionen
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
27. 27
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Ergebnisse (t + 1)
Wohngebäudebestand
Gebäudekenngrößen (Anzahl,
Leerstand, Wohnfläche,
Sanierungsstand…)
Heizwärmebedarf
Endenergie-/Primärenergie-
verbrauch nach Energieträgern
CO2-Ausstoß
(Kosten)
Start (t)
Bestand Wohngebäude
Gebäudehülle
Energiebereitstellung
Spezifische Wohnfläche
Bestand Nicht-Wohngebäude
Gebäudehülle
Energiebereitstellung
Veränderung (t -> t + 1)
Sanierungsrate
Gebäudehülle
Energiebereitstellung
Neubaurate
Abrissrate
Wohnflächenbedarf bei WG
Start Veränderung Ergebnisse
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
Building STar – Struktur
28. 28
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Building STar – Details
● Modul Wohngebäude (WG): 6 Gebäudetypen (Anlehnung an TABULA)
● Modul Nicht-Wohngebäude (NWG): 6 Gebäudetypen (KliNeG)
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
Wohngebäudetypen Nicht-Wohngebäudetypen
Einfamilienhäuser (EFH) Wohngebäude mit Mischnutzung (WM)
Zweifamilienhäuser (ZFH) Bildung, Büro und Verwaltung (BBV)
Reihenhäuser mit einer Wohn. (RH-1) Gewerbe, Industrie (GI)
Reihenhäuser mit zwei Wohn. (RH-2) Handel-/ Dienstleistung, Praxisgebäude (HDP)
Mehrfamilienhäuser (MFH) Beherbergung, Gastronomie, Kliniken (BGK)
Große Mehrfamilienhäuser (GMH) Sonstige (Sport, Kultur) (SK)
29. 29
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Building STar – Details
● Parametrisierung zu 2009
● 16 Baualtersklassen (BAK; 10 historisch bis 2009 + 6 weitere bis 2050)
● Abbildung von Kohorten à 50 Häuser (200 oder 1.000)
aktuelle Läufe mit 1.000
● Wichtige Parameter:
‒ Hüllfläche (DA, OG, AW, FB, FE/HT) und U-Werte je BAK
‒ Historische Dämmung & Dämmrestriktionen
‒ 5 Dämmintensitäten (Mindeststandard, E70, E55, E40, zukünftige Dämmstoffe)
‒ >80 Kombinationen von Heizanlagen (z.B. Gas zentral RW/WW+ Solar WW)
‒ Technologieoptionen (z.B. Pelletkessel, Scheitholzkessel, Hackschnitzelkessel,
Holzvergaser)
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
30. 30
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Building STar – Fortschreibungslogik
● „Fixe“ Änderungen, z.B.
‒ spez. Wohnflächenbedarf
‒ Abrissrate, Neubaurate
‒ Anteil Dämmintensität bei Neubau/Sanierung
‒ Länge von Reinvestitions-Zyklen
● Angabe von Entscheidungswahrscheinlichkeiten, z.B.
‒ Entscheidung für Dämmen
‒ Freigabe von Dämmrestriktionen
‒ Auswahl Heizenergie-Anlagenkombi
‒ Änderung des Energieträgers bei Sanierung
● Hintergrundparameter je Szenario, z.B.
‒ Emissionsfaktoren, Bevölkerung, Klima
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
Sanierungsrate ist ein
Modellergebnis!
31. 31
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Szenarien-Einstellungen
Was unterscheidet Naturschutz von Referenz?
● Reduzierung des spezifischen Wohnflächenbedarfs um
‒ 2020: 3%, 2030: 6%, 2040: 10%, 2050: 14%
● Stärkerer Anstieg der Abrissrate und Reduzierung der Neubaurate ab 2030
● Erhöhung Auswahlwahrscheinlichkeit für der höhere Dämmintensitäten
● Erhöhung der Entscheidungswahrscheinlichkeit für Dämmen
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
Referenz Naturschutz
2020 2030 2050 2020 2030 2050
Voll 0,050 0,075 0,075 0,300 0,700 0,900
AW+FE/HT 0,050 0,075 0,075 0,300 0,700 0,900
AW 0,150 0,200 0,200 0,400 0,700 0,900
FE/HT 0,200 0,200 0,200 0,400 0,700 0,900
DA 0,300 0,350 0,350 0,500 0,750 0,900
OG 0,200 0,225 0,250 0,500 0,750 0,900
FB 0,200 0,225 0,250 0,500 0,750 0,900
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Szenarien-Einstellungen
Was unterscheidet Naturschutz von Referenz?
● Reduzierung des spezifischen Wohnflächenbedarfs um
‒ 2020: 3%, 2030: 6%, 2040: 10%, 2050: 14%
● Stärkerer Anstieg der Abrissrate und Reduzierung der Neubaurate ab 2030
● Erhöhung Auswahlwahrscheinlichkeit für der höhere Dämmintensitäten
● Erhöhung der Entscheidungswahrscheinlichkeit für Dämmen
● Verstärkte Freigabe von Dämmrestriktionen (Ästhetik, Überdämmung)
● Reduzierung der Auswahlwahrscheinlichkeit für fossile Energieträger
● Erhöhung der Entscheidungswahrscheinlichkeit für einen Energieträgerwechsel
bei Sanierung weg von fossilen Energieträgern
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
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Herausforderungen der Modellkopplung
Vorstellung Bio-Strom-Wärme│Koch & Hünecke & Hesse│Leipzig│11.10.2016
PowerFlex Building STar
Zeitliche Auflösung 1 h jährlich
Zeitspanne
1 Jahr,
drei Zeitscheiben
2009-2050
Energieträger Fast gleich, leicht anpassbar
Auflösung Heizanlagen Grobe Gruppen Sehr differenziert je Kohorte
Übertragung der
Jahreswerte aus BS
in hoch aufgelöste
Lastkurven in PF
„Einsammeln“ der
neuen Heizanlagen
zwischen den
Zeitscheiben,
Übergabe an PF
Optimierter Energieträgermix
aus PF
Anpassung der
Heizanlagenkombinationen
in BS, bis Übereinstimmung
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Iteratives Vorgehen zur Modellkopplung für ein Stützjahr
● Building STar: Wie entwickelt sich die Wärmenachfrage und welche
Heizungstechnologien stehen zum Austausch an?
‒ Bestandsanlagen
● Biomasseverbrauch
● CO2-Emissionen
● PowerFlex: Brennstoff- und Technologie-Mix zur Deckung der
dezentralen Wärmenachfrage (Heizungen) und der Nachfrage nach
Nah- und Fernwärme unter Einhaltung des „Biomasse-Caps“ und des
„CO2-Caps“
● Building STar: Gebäudespezifischer Austausch der Heizungen unter
Berücksichtigung des vorgegebenen Technologie-Mix
Vorstellung Bio-Strom-Wärme│Koch & Hünecke & Hesse│Leipzig│11.10.2016
‒ Heizungstechnologien für Austausch
● Wärmenachfrage
● Leistungsgrenze für WP und Solarthermie
‒ Heizungstechnologien für Austausch
● Brennstoff- und Technologiemix zur
dezentralen Wärmebereitstellung
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Exemplarische Ergebnisse zur Modellrückkopplung in
BuildingSTar: Ref WG VOR/NACH Rückkopplung
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
nach Rückkopplung
vor Rückkopplung
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Ihre Ansprechpartner
Dr. Matthias Koch
Senior Researcher
Öko-Institut e.V.
Energie & Klimaschutz
Geschäftsstelle Freiburg
Postfach 17 71
79017 Freiburg
Telefon: +49 761 45295-218
E-Mail: m.koch@oeko.de
Dr. Markus Haller
Senior Researcher
Öko-Institut e.V.
Energie & Klimaschutz
Geschäftsstelle Freiburg
Postfach 17 71
79017 Freiburg
Telefon: +49 761 45295-293
E-Mail: m.haller@oeko.de
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018
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Ihre Ansprechpartner
Dr. Klaus Hennenberg
Senior Researcher
Öko-Institut e.V.
Energie & Klimaschutz
Büro Darmstadt
Rheinstraße 95
64295 Darmstadt
Telefon: +49 6151 8191-177
E-Mail: k.hennenberg@oeko.de
Dr. Tilman Hesse
Senior Researcher
Öko-Institut e.V.
Energie & Klimaschutz
Geschäftsstelle Freiburg
Postfach 17 71
79017 Freiburg
Telefon: +49 761 45295-287
E-Mail: t.hesse@oeko.de
Ergebnisvorstellung Projekt „Bio-Strom-Wärme“│Leipzig│17.04.2018