Potenziale Erneuerbarer Energien in Baden-Württemberg

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1 Kommunale Fachtagung "Erneuerbare Energien im Zollernalbkreis" 25. März 2011, Balingen Potenziale Erneuerbarer Energien in Baden-Württemberg Dipl.-Wirt.-Ing. Maike Schmidt Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)

2 Starterregion Welche Erneuerbare Energien für welche Anwendungen? oberflächennahe Geothermie Wasserkraft STROM fest, flüssig, gasförmig Windenergie Tiefengeothermie Solarthermie - 4-2

3 Potenziale Erneuerbaren Energien Wasserkraft Über Modernisierungs-, Erweiterungs- und teilweise Neubaumaßnahmen ist eine Steigerung der Wasserkrafterzeugung von 5,02 TWh (2009) auf 6,4 TWh (2050) möglich. Die Potenziale des Rheins sind schon heute weitgehend erschlossen, Kleinanlagen an Neckar, Donau und Jagst sind möglich. Im Neckareinzugsgebiet allein könnten rund 120 GWh zusätzlich bereitgestellt werden. Quelle: Heimerl, Dußling, Reiss (2010); Ausbaupotenzial der Wasserkraft bis kw im Einzugsgebiet des Neckars unter Berücksichtigung ökologischer Bewirtschaftungsziele Potenziale Erneuerbaren Energien Steigerung der Stromerzeugung aus (fest, flüssig und gasförmig) von 3 TWh (2009) auf 7,1 TWh (2050). Die Nutzung muss so effizient wie möglich erfolgen! Stromerzeugung muss zum Großteil in Kraft-Wärme-Kopplung erfolgen. Davon nachhaltig und wirtschaftlich nutzbar 68 PJ ( GWh) Primärenergie-Potenziale aus Land- und Forstwirtschaft sowie Landschaftspflege 143 PJ ( GWh) Landschaftspflege Siedlungsflächen; 8 PJ; 6% Viehhaltung; 12 PJ; 8% Landschaftspflege Naturschutzflächen; 13 PJ; 9% Holz aus Forstwirtschaft; 38 PJ; 27% Landschaftspflege Siedlungsflächen 3 PJ; 4% Viehhaltung; 6 PJ; 9% Landschaftspflege Naturschutzflächen 10 PJ; 15% Holz aus Forstwirtschaft; 26 PJ; 38% Reststoffe vom Acker; 16 PJ; 11% Grünland ; 12 PJ; 8% Energiepflanzenanbau, 44 PJ 31% Reststoffe vom Acker; 10 PJ; 15% Grünland; 7 PJ; 10% Energiepflanzenanbau; 6 PJ; 9% Plus 20 PJ (5.556 GWh) aus anderen biogenen Quellen (biogene Flüssigbrennstoffe, biogener Anteil des Abfalls, Klär- und Deponiegas etc.) Quelle: Nachhaltigkeitsbeirat der Landesregierung Baden-Württemberg (NBBW) (2008); Energie aus : Potenziale und Empfehlungen für Baden- Württemberg - 6-3

4 Potenziale Erneuerbaren Energien Tiefengeothermie Temperaturverteilung in m Tiefe 50 von 151 bundesweit erteilten Aufsuchungserlaubnissen und Bewilligungen von Konzessionsgebieten sind in Baden-Württemberg. Geothermische Stromerzeugung ist nur bei prioritärer (Ab)wärmenutzung über Nah- und Fernwärmenetze sinnvoll. Forschung und Entwicklung ist insbesondere für das Hot-Dry-Rock-Verfahren zwingend erforderlich C C C C C C C C C C Quelle: Regierungspräsidium Freiburg LGRB C C Unterstützt durch die technologische Weiterentwicklung wird die Stromerzeugung von 0 TWh (2009) auf 1 TWh ansteigen. Das technisch mögliche Potenzial bis max. 6 TWh wird hauptsächlich aufgrund fehlender Wärmesenken nicht ausgeschöpft. Potenziale Erneuerbaren Energien Oberflächennahe Geothermie Temperaturverteilung in 300 m Tiefe Bisherige Nutzung der oberflächennahen Geothermie im Zollernalbkreis: 454 Erdwärmesonden (Stand 2010) Relativ günstige Temperaturverhältnisse C C C C C C C C C Quelle: Regierungspräsidium Freiburg LGRB Hohe Jahresarbeitzahlen sind anzustreben (> 3,5), um nicht mit Strom zu heizen. Der Strom für den Betrieb der Wärmepumpe sollte vorzugsweise aus Erneuerbaren Energien stammen. Möglichkeiten der Kombination mit anlagen. Potenziell im Rahmen von Lastmanagement einsetzbar, was zur Netzentlastung und Stabilisierung beitragen kann

5 Potenziale Erneuerbaren Energien Windenergie Steigerung der Stromerzeugung von 0,6 TWh (2009) auf 16,7 TWh (2050). Erweiterung auf 20,2 TWh möglich, wenn auf ca. 20 % der Landschaftsschutzgebietsflächen Windenergienutzung zugelassen wird- Theoretisches Potenzial km² 49,1 GW (3 MW-Anlagen) 70,1 TWh/a ohne Siedlungsund Verkehrsflächen ohne Schutzgebiete km² 30,1 GW 16,7 TWh/a 44,0 TWh/a km² 12,4 GW ohne Waldflächen 6,3 TWh/a 470 km² 4,5 GW (3 MW-Anlagen) Potenzielle Windstromerzeugung [TWh/a] Quelle: TÜV-Süd (2011), Windatlas Baden- Württemberg Potenziale Erneuerbaren Energien Solare Strahlungsenergie Geeignete Dachflächen 157,3 km² Solarthermie Geeignete Freiflächen 106,6 km² Gesamtfläche 263,9 km² Fläche in km² Als geeignet werden Dachflächen mit bis zu 180 Südab weichung eingestuft, d.h. auch Dächer mit Ost- oder Westorientierung werden mit ein bezogen. Hieraus ergibt sich eine für die solare Nutzung zur Verfügung stehende Gesamtdachfläche von 157,3 km². Als geeignet werden Freiflächen eingestuft, die aufgrund ihrer geografischen Lage und Beschaffenheit für die Nutzung solarer Strahlungsenergie in Frage kommen. versus Solarthermie? Welche Fläche für welche Technologie? versus Solarthermie? Welche Fläche für welche Technologie? hat heute auf dem Dach eindeutige Kostenvorteile gegenüber der Solarthermie. Solarthermie wird sich zukünftig vermutlich nur in Großanlagen (solare Nahwärme) ökonomisch nutzen lassen. 5

6 Potenziale Erneuerbaren Energien Solare Strahlungsenergie Solarthermie Quelle: LUBW (2011) Annahme: 30% der verfügbaren Fläche werden solarthermisch genutzt. Gesamtfläche für Solarthermie: 88 km² (Dachfläche: 52,5 km² Freifläche: 35,5 km²) Annahme: 70% der verfügbaren Fläche stehen der photovoltaischen Nutzung zur Verfügung Gesamtfläche für : 185 km² (Dachfläche: 110 km² Freifläche: 75 km²) Theoretisches Potenzial zur Stromerzeugung bei η = 20% auf 185 km² = 40,7 TWh/a (davon 24,2 TWh auf Dächern und 16,5 TWh auf Freiflächen) Theoretisches Potenzial zur Stromerzeugung bei η = 20% auf 263,9 km² = 58 TWh/a (Gesamtfläche) Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien [GWh] Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien Potenziale für Baden-Württemberg 2050 Stand 2009 Ziel 2020 Potenzial Geothermie 1,0 TWh 2% Windenergie 20,2 TWh 31% Wasserkraft Windenergie Geothermie 30,0 TWh 46% Wasserkraft 6,4 TWh 10% 7,1 TWh 11% Gesamtpotenzial Stromerzeugung 64,7 TWh (Unter Annahme einer Ausschöpfung von des PV-Potenzials zu 75 %.)

7 Ein Blick in die Zukunft Sonstige Energieträger 3% Erneuerbare Energien 15% Strombereitstellung in Baden-Württemberg (2009): Stromimport 16% 78,2 TWh Steinkohle 23% Heizöl 1% Kernenergie 53% Erdgas 5% Ausbau der Nutzung Erneuerbarer Energien Verbrauchssenkung durch Effizienzmaßnahmen Mögliche Stromerzeugung auf Basis Erneuerbarer Energien in Baden- Württemberg (2050): Geothermie 1,0 TWh 2% Windenergie 20,2 TWh 31% 64,7 TWh Wasserkraft 6,4 TWh 10% 30,0 TWh 46% 7,1 TWh 11% Quellen: Statistisches Landesamt (2010); ZSW (2010) Erneuerbare Energien in Baden-Württemberg Die Welt nach dem oder Wann ist die Zukunft? Die Zukunft hat schon begonnen! Woche der maximalen EE-Einspeisung (Sonntag bis Samstag) % 43% Last/Einspeisung [MW] Residuallast PV Wind Wasser Anteil EE 40% 30% 20% 10% Anteil EE 0 0% Die Energieversorgung ohne Kernenergie ist bis 2020 in Baden-Württemberg möglich! Die Energieversorgung aus 100% Erneuerbaren dauert jedoch länger! Kritische Faktoren sind Netzausbau, Speicherintegration, Akzeptanz etc

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