Perspektiven der Energiewende in Deutschland

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1 Pumpspeicherkraftwerke unter Tage: Chance für das Ruhrgebiet? Nutzung von Anlagen des Bergbaus zur Speicherung regenerativer Energie 30. November 2011, Essen Perspektiven der Energiewende in Deutschland Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich Lehrstuhl für Rohstoff- und Energietechnologie, Technische Universität München, Straubing Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU), Berlin ATZ Entwicklungszentrum, Sulzbach-Rosenberg

2 Sachverständigenrat für Umweltfragen Beiträge des SRU zur Debatte Mai 2009 Mai 2010 Januar 2011

3 Perspektiven der Energiewende in Deutschland Inhalt Globale Herausforderungen Ausgangslage in Deutschland Umsetzung der Energiewende Nachhaltige Industriegesellschaft

4 Perspektiven der Energiewende in Deutschland Inhalt Globale Herausforderungen Ausgangslage in Deutschland Umsetzung der Energiewende Nachhaltige Industriegesellschaft

5 Gigabarrel Öläquivalent/a CO 2 Konzentration in der Atmosphäre [ppm] Temperatur in C Globale Herausforderungen Energie Entwicklungen und Auswirkungen 77, ,7 64, ,5 Verbrauch fossiler Rohstoffe CO 2 - Konzentration Globale Erwärmung 51, ,3 38, ,1 25, ,9 12, , ,5

6 Perspektiven der Energiewende in Deutschland Inhalt Globale Herausforderungen Ausgangslage in Deutschland Umsetzung der Energiewende Nachhaltige Industriegesellschaft

7 Ausgangslage in Deutschland Endenergieverbrauch / nach CO 2 -Emissionen Sektoren nach Sektoren Deutschland 2009: PJ Strom 20,5 % Wärme 51,2 % Deutschland 2009: 742 Mio. t Strom 39,9 % Kraftstoff 28,3 % Wärme 39,6 % Kraftstoff 20,5 %

8 Ausgangslage in Deutschland Optionen für die Stromversorgung Kernkraft Fossil ohne CCS Fossil mit CCS Erneuerbare Energien Nachhaltigkeitskriterien Reichweite Flächennutzung Standortwahl Emissionen Klimaschutz Kosten Sicherheit Akzeptanz Entsorgung Reversibilität Kompatibilität Integration

9 Ausgangslage in Deutschland Optionen für die Stromversorgung Kernkraft Fossil ohne CCS Fossil mit CCS Erneuerbare Energien Nachhaltigkeitskriterien Reichweite Flächennutzung Standortwahl Emissionen Klimaschutz Kosten Sicherheit Akzeptanz Entsorgung Reversibilität Kompatibilität Integration

10 Perspektiven der Energiewende in Deutschland Inhalt Globale Herausforderungen Ausgangslage in Deutschland Umsetzung der Energiewende Nachhaltige Industriegesellschaft

11 Umsetzung der Energiewende Wandel der Infrastrukturen Heute 2050 Vergütung Genehmigung Akzeptanz Umweltverträglichkeit

12 Erzeugung in TWh Umsetzung der Energiewende SRU-Szenario: Erneuerbare lösen Fossile schrittweise ab Entwicklung der Bruttostromerzeugung bis Randbedingungen: Deutschland, 15 % Stromaustausch mit DK und N Wärmekraftwerke 35 Jahre Laufzeit, Modell DLR REMix Konventionelle Konventionelle Zubau Erneuerbare

13 Kapazität in GW Umsetzung der Energiewende SRU-Szenario: Ausbau der Stromerzeugungskapazitäten Entwicklung der EE-Kapazitäten bis Nachfrage 500 TWh/a Solarenergie gesamt Windkraft gesamt Biomasse gesamt Wasserkraft gesamt

14 Leistung [MW] Umsetzung der Energiewende Stromerzeugung im Wandel Künftiger Lastgang Elektrizitätsnachfrage im Netz (Lastgang) Durch Dispatch jeweils kurzfristig bereitzustellende Leistung Einspeisungsüberschuss für Speicherung Fluktuierende Stromeinspeisung Zeit [h]

15 Umsetzung der Energiewende Optionen zur Stromspeicherung Pumpspeicher Wirkungsgrad [%] Druckluftspeicher Wirkungsgrad [%] Kosten [ct/kwh] Kosten [ct/kwh] 0 50 Lastausgleich 0 50 Lastausgleich Sek. Min. Woche Sek. Min. Woche Elektro-chemische Speicher Wirkungsgrad [%] Chemische Speicher Wirkungsgrad [%] Kosten [ct/kwh] Kosten [ct/kwh] 0 50 Lastausgleich 0 50 Lastausgleich Sek. Min. Woche Sek. Min. Woche

16 Umsetzung der Energiewende Zukünftige strombasierte Infrastruktur Wind Strom Speicherung Sonne Wärme Wasser Mobilität Konversion Biomasse Grundstoffe

17 Perspektiven der Energiewende in Deutschland Inhalt Globale Herausforderungen Ausgangslage in Deutschland Umsetzung der Energiewende Nachhaltige Industriegesellschaft

18 Nachhaltige Industriegesellschaft Stoffströme der Zukunft Biomasse Ernährung Erneuerbare Energien Strom Wärme Mobilität Fossile Rohstoffe Konversion Chemie Metalle Metallurgie Mineralien Bauwesen

19 Nachhaltige Industriegesellschaft Vision Energie 100 % Regenerativ Rohstoffe 100 % Recycling Nachhaltige Industriegesellschaft Lebensstile

20 Perspektiven der Energiewende in Deutschland Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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