Einführung/Überblick Windenergie. Geothermie Solarenergie Bioenergie. Einführung/Überblick Windenergie. Wasserkraftwerk.

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1 Straubing-Bogen: für Erneuerbare Energien im Landkreis Seminarreihe Erneuerbare Energien Wintersemester 2009/10 Dipl.-Ing. agr. Korbinian Scherm Lehrstuhl für Rohstoff- und Energietechnologie Technische Universität München Nutzungsmöglichkeiten EE Primärenergiequelle SONNE Erscheinungsform Biomasse Windkraft Solarstrahlung Natürliche Energieumwandlung Biomasse-Produktion Verdunstung, Niederschlag, Schmelzen Technische Energieumwandlung Heizkraftwerk/ Konversionsanlage werk Sekundärenergie Wärme, Strom, Brennstoff Strom Atmosphärenbewegung anlage Strom Wellenbewegung Wellenkraftwerk Strom Meeresströmung Meeressströmungskraftwerk Strom Erwärmung der Erdoberfläche und Atmosphäre Solarstrahlung Wärmepumpen Meeresströmungskraftwerk Photolyse Solarzelle, Photovoltaik- Kraftwerk Kollektor, solarthermisches Kraftwerk Wärme Strom Brennstoff Strom Wärme, Strom MOND Gravitation Gezeiten Gezeitenkraftwerk Strom ERDE Isotopenzerfall und Restwärme aus Erdentstehung Geothermik Heizwerk, Heizkraftwerk Wärme, Strom Dreiklang in der Energiewirtschaft Theoretische Wirtschaftlichkeit Versorgungssicherheit Berücksichtigung technischer und ggf. nicht-technischer Restriktionen Umweltverträglichkeit Technische Energieversorgung konkurrierender Wirtschaftliche Systeme Berücksichtigung konkurrierender Systeme und zusätzlicher energiepolitischer Maßnahmen Erschließbare 1

2 Szenarienbildung Theoretisches Technisches Wirtschaftliches Erschließbares Szenarien: Szenarien sind keine Prognosen, sondern alternative Zukunftsbilder Bereits zwei Alternativ-Szenarien können Entwicklungsspanne darstellen Szenario-Technik Landkreis Straubing-Bogen Szenario-Technik: 1. Strukturierung und Definition des Untersuchungsfeldes 2. Identifizierung und Strukturierung der wichtigsten Einflussbereiche auf das Untersuchungsfeld 3. Ermittlung von Entwicklungstendenzen und kritischen Deskriptoren für die Umfelder 4. Bildung und Auswahl alternativer konsistenter Annahmebündel 5. Interpretation der ausgewählten Umfelder-Szenarien 6. Einführung und Auswirkungsanalyse signifikanter Störereignisse 7. Ausarbeiten der Szenarien bzw. Ableiten von Konsequenzen für das Untersuchungsfeld Der Wert der Szenario-Technik liegt darin, den Entscheidern zu verdeutlichen, welche Faktoren in Wechselwirkungen mit anderen Größen stehen und in welchem Ausmaß sie Entwicklungen beeinflussen. Planer sollen von eindimensionalen Prognosen weggeführt werden. Landkreis Straubing-Bogen: Fläche: 1202,24 km² Einwohner: Bevölkerungsdichte: 81 Einwohner je km² 37 Gemeinden Keine nach EEG geförderte Anlage Installierte Höchstleistung: - kw p Stromproduktion 2008: - kwh/jahr Eignungsgebiete bei Windgeschwindigkeiten >5,2m/s durch : -% Eine Anlage ist in Konzell geplant (185 m Höhe) 2

3 Eignungsgebiete 68 nach EEG geförderte Anlagen Installierte Höchstleistung: 2 MW p Stromproduktion 2008: MWh/Jahr durch : 0,54% Temperaturprofil in Deutschland Temperaturprofil Süddeutschland 3

4 Bodentemperaturen SR Bodentemperaturen im Landkreis Straubing-Bogen 13m unter Geländeoberkante 406 Wärmepumpenanlagen 54 Erdwärmesonden 1 bohrung: 2MW th Tiefe der Förderbohrung: 825 m Tiefe der Injektionsbohrung: 800 m Abstand der Bohrungen: m Fördertemperatur der Sole: 36 C Deckung des Wärmebedarfs der Haushalte im Landkreis durch : 1,0% Jahressummen in kwh/m² Globale Temperaturentwicklung Zweitgrößte PV Freiflächenanlage der Welt in Straßkirchen: Installierte Höchstleistung: 54 MWp; 150 ha, davon 120 ha Modulfläche Eingespeiste Leistung: 57 GWh Anlagen Davon 19 PV Freiflächenanlagen Installierte Höchstleistung: kw p Stromproduktion 2008: MWh/Jahr durch Photovoltaik: 4,6% Anteil an der deutschen Stromerzeugung durch Photovoltaik: ~ 1% Anteil Solarthermie am Wärmebedarf (Haushalte): 2,7% 4

5 NaWaRo Lignocellulose Forst Stärkepflanzen Lignocellulose Landwirtschaft NaWaRo Zuckerpflanzen Ölpflanzen Reststoffe rmittlung Landwirtschaft Forst-/Papierund Holzwirtschaft Tierkörperverwertung Biogene Reststoffe Biotop- und Landschaftspflege Abfallwirtschaft NaWaRo: Potenzial sehr volatil, da Landwirte jährlich zwischen Nahrungsmittel- und Energiemarkt wechseln können. Reststoffe: Potenzial im Gegensatz zu NaWaRo relativ stabil Dies gilt auch für die anderen EE: Abwasserwirtschaft Lebensmittelindustrie NaWaRO in Deutschland Anbau Fruchtarten SR 5

6 Biogaserzeugung- und verwertung Biogaserträge verschiedener Gärsubstrate Altfette Backabfälle Rapskuchen Altbrot Melasse Speiseabfälle Fette aus Fettabscheidern Roggen GPS M aissilage Grassilage Grünschnitt Biertreber Zuckerrübe Hühnermist Kartoffelschälabfall Rübenblatt Schweinemist Rindermist Kartoffelschlempe Labmolke Schweinegülle Rindergülle m 3 Biogas / Mg Frischmasse 16 Biogasanlagen Installierte Höchstleistung 2009: 20 MW p Stromproduktion 2008: MWh/Jahr durch : 3,9% 1 Anlage zur Gaseinspeisung: 16,5 Mio. m³/a Einsatzmenge: t/a Lösungsansatz Prinzip Kombikraftwerk Energiespeicherung durch Lastmanagement: Großversuch Kombikraftwerk Beispiel: Verlauf im Mai 2006 Quelle: Globale Temperaturentwicklung Prognosen sind schwierig, besonders wenn sie die Zukunft betreffen (Karl Valentin) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 6

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