Stromgewinnung aus Erneuerbaren Energien in der SR Aachen: Potentiale und ein mögliches Ausbauszenario

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1 Stromgewinnung aus Erneuerbaren Energien in der SR Aachen: Potentiale und ein mögliches Ausbauszenario Dr. Fred Lennartz Forschungsinstitut für Ökosystemanalyse und - bewertung e.v.an der RWTH Aachen e.v. - gaiac 4. Szenario-Workshop render 27. Oktober 2016, Aachen 1

2 Technologiefortschritt (Erhöhung Effizienz) Franz Metelec - Fotolia.com Potenzialbegriff Theoretisches Potenzial (Gunst-/Prüfflächen) Sozial-ökologisch abgestimmtes Potenzial Realisierbares Potenzial (Verfügbarkeit, Ökonomisch) Verfügbarkeit Flächen (u.a. Erweiterung Siedlung)

3 Potenzial Photovoltaik Dach-PV Freifl.-PV Solarkataster der Städteregion Aachen (Firma TETRAEDER) ALKIS-Datensatz, Digitales Geländemodell, gaiac Nach EEG gefördert 110 m Randstreifen an (Geltungsbereich B-Plan) Autobahnen und Bahnstrecken Halden und Deponien Bergbaufolgeflächen Parkplätze Es Fehlt Militärische Konversionsflächen, Hausfassaden, Lärmschutzwände Mindestgröße 3 ha, Parkplätze 100 m² Luftbild-Check Stromertrag Flächen per Luftbild geprüft (Ausnahme Parkplätze) Berechneter Ertrag abhängig von Ausrichtung und Neigung 3

4 Stromgewinnung aus Photovoltaik Dach-PV pot. Anteil am Strombedarf 2030: rd. 23 % Dach-PV pot. Anzahl Anlagen: rd Freifl.-PV pot. Anteil am Strombedarf 2030: rd. 15 %

5 Potenzial Windkraftanlagen Quelle Eckdaten Klimaschutzteilkonzept Erneuerbare Energien für die StädteRegion Aachen, Stand 2014 Gesamträumliches Planungskonzept für die Nutzung der Windenergie in der Stadt Aachen, Stand 2012 Von den Kommunen/Städten selbst angegebene Prüfflächen Prüfflächen kalkuliert für WKA mit Nabenhöhen von m, u.a. Abstand Siedlungsflächen m, Abstand Wohnbereiche im Außenbereich m etc. Nicht aktuell, da moderne WKA Nabenhöhen von m, daher größerer Abstände notwendig Eigene Kalkulation render: noch in Bearbeitung 5

6 Stromgewinnung aus Windkraftanlagen (WKA) Anteil am Strombedarf 2030: rd. 40 % WKA pot. Anzahl Anlagen: rd. 180 (3 MW*2.000 h/a) Stadt Aachen: nach Analyse der weichen Kriterien (Erholung, Artenschutz, Landschaftsbild) kein weiterer Ausbau geplant

7 Potenzial Biomasse - Landwirtschaft Quelle Substrate Ertrag nach Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW, Teil 3 - Biomasse-Energie, LANUV-Fachbericht 40 Anbaubiomasse = Silomais und Getreide-Ganzpflanzensilage Erntenebenprodukte = Stroh und Ernterückstände von Hackfrüchten Wirtschaftsdünger = Gülle und Festmist Grünland = Grasschnitt (aus Schutzgebieten und Dauergrünland) NRW- Leitszenario (entspricht Szenario Natur) Gesamtpotenzial durch ökologische Restriktionen reduziert Restriktionen: Nährstoffausbringung, Flächen für Naturschutz kalkuliert, EEG (Substratmix, Maisdeckel), Cross-Compliance (Regelungen zur Fruchtfolge), Umbruchverbot (Grünland in Acker) SR AC: rd MWh Strom, rd MWh Wärme 7

8 Stromgewinnung aus Biomasse - Ackerflächen rd ha Acker Anbaubiomasse: Anteil am Strombedarf 2030: rd. 1,4 % Benötigte Fläche für Anbau: ha (27 % Ackerfläche) Erntenebenprodukte: Anteil am Strombedarf 2030: rd. 0,5 % (zusätzlich Technologiepfad Verbrennung berechnet, daher weniger Strom)

9 Stromgewinnung aus Biomasse - Grünland rd ha Grünland Grünland (Gras): Anteil am Strombedarf 2030: rd. 0,8 % Benötigte Fläche Grünland: ha (10 % Grünland) Gülle und Festmist: Anteil am Strombedarf 2030: rd. 0,5 %

10 Potenzial Biomasse Forstwirtschaft Quelle Hiebsatz Ertrag nach Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW, Teil 3 - Biomasse-Energie, LANUV-Fachbericht 40 Nachhaltig jährlich einschlagbare Holzmenge, gemessen in Erntefestmeter (Efm) NRW- Leitszenario (entspricht Szenario Natur II) Gesamtpotenzial durch ökologische Restriktionen reduziert Restriktionen / Annahmen: rd. 10 % Holz im Wald belassen (Totholz), 65 % stoffliche Nutzung / 35 % energetische Nutzung, Energetische Nutzung überwiegend Laubholz, Nadelholz nur bedingt SR AC: MWh Strom, rd MWh Wärme 10

11 Stromgewinnung aus Biomasse - Forstwirtschaft Forstwirtschaft: Anteil am Strombedarf 2030: rd. 0,1 %

12 Potenzial Biomasse - Abfallwirtschaft Quelle Substrate Eckdaten Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW, Teil 3 - Biomasse-Energie, LANUV-Fachbericht 40 Hausmüll / hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, Sperrmüll Holz- und halmgutartiges Landschaftspflegematerial Bio- und Grünabfälle Altholz Feste biogene Abfälle (Altholz, Hausmüll) = Verbrennung Feuchte- / biologische Abfälle (Grünschnitt, Bioabfälle) = Vergärung Annahmen zur Bevölkerungsentwicklung, Umlenkung von Stoffströmen, Effizienzsteigerungen etc. berücksichtigt. SR AC: rd MWh Strom, rd MWh Wärme 12

13 Stromgewinnung aus Biomasse - Abfallwirtschaft Biomasse Abfall: Anteil am Strombedarf 2030: rd. 0,3 % Legende Theoretisches Biomassepotenzial Abfallwirtschaft

14 Potenzial Stromgewinnung Übersicht Summe pot. EE-Erzeugung 2030: rd GWh Anteil am Strombedarf 2030: rd. 82 % Legende Theoretisches Potenzial Stromgewinnung aus Erneuerbaren Energien (EE) 14

15 Ausbautrend nach dem aktuellen NEP NEP = Netzentwicklungsplan Strom 2025 (mit Langfristszenarien bis 2035) Erster Entwurf der Übertragungsnetzbetreiber, Version 2015 Szenariorahmen (Best abgeschätzter Ausbautrend) EE-Ausbau am oberen Rand (angelehnt am politischen Ausbaukorridor) Erhöhter Anteil an Erdgas (Zubau von Gas- und Pumpspeicherkraftwerken angenommen, welche sich im Bau oder fortgeschrittenem Planungsstadium befinden) Mittlerer konventioneller Kraftwerkspark (noch nicht im Bau befindliche Kohlekraftwerke werden nicht berücksichtigt) Nettostromverbrauch entspricht dem Referenzjahr 2013 Berücksichtigung neues EEG Berücksichtigung Klimaschutzziele 2025 / 2035 (Emissionsreduktion) 1

16 Ausbautrend BRD Referenzjahr 2013 * * Nennleistung aus NEP umgerechnet in Stromertrag mit Volllaststunden für Szenario B1 (Öko-Institut 2015) * 2

17 Ausbautrend BRD auf SR AC übertragen* 2017/2018 (inkl. WKA in Planung ab 2014) 2017/2018 * berechnet von RISP und gaiac 3

18 Ausbautrend und Energieziele 2030* Ausbautrend: Anteil EE am Stromverbrauch in 2030: rd. 26 % * berechnet von RISP und gaiac 4

19 Trend repower Ersatz alter Anlagen Trend Trend Mais Anbaufläche Franz Metelec - Fotolia.com Übertragung in die Landschaft 2030* Windkraftanlagen Trend: rd. 525 GWh Ziel: rd GWh Photovoltaik Trend: rd. 96 GWh Ziel: rd. 270 GWh Biomasse Trend: rd. 77 GWh Ziel: rd. 200 GWh rd. 85 Windkraftanlagen (3 MW * h/a) rd PV-Dach ( kwp * 900 h/a) oder 120 ha PV-Frfl. rd. 28 Biomasse Anlagen (500 kwp * h/a) Bestand WKA Bestand 2013 rd PV-D 5 PV-Frfl. Bestand 2013 rd. 10 Anlagen 2017/2018 rd. 30 WKA Zubau mind PV-D Zubau rd. 18 Anlagen Zubau rd. 30 WKA Alternativ Zubau mind. 105 ha PV- Frfl. rd ha (50 % der Ackerfläche) * berechnet von RISP und gaiac 5

20 Ihr Ansprechpartner Forschungsinstitut für Ökosystemanlayse und bewertung e.v. Dr. Gottfried Lennartz Kackertstraße Aachen Tel.: +49 (0)