Erneuerbare Energien:

Transkript

1 Erneuerbare Energien: Status, Entwicklungen, Probleme, Perspektiven und Visionen Rainer Luick

2 Erneuerbare Energien: ODER Rainer Luick

3 Erneuerbare Energien: Waren die ersten 10% schon nicht ganz einfach, wie schwierig werden dann erst die verbleibenden 90% Rainer Luick

4 Vorbemerkungen I Es gibt derzeit keine weitere Gesellschaft / kein Land, das unter Einbeziehung aller gesellschaftlichen Gruppierungen und Interessen (noch) einen derart breiten Konsens für eine notwendige neue Energiewirtschaft hat. Deutschland wird (wurde) im Ausland bewundert für den Diskurs, die getroffenen Entscheidungen und vor allem für die technologischen Entwicklungen und die Kompetenzen.

5 Vorbemerkungen II Es gibt allerdings auch keine Modelle und Erfahrungen, wie man eine Energiewende und eine neue Energieversorgung gestaltet, neben großen Erfolgen sind daher auch Fehlentscheidungen oder / und ungewollte Entwicklungen wohl kaum vermeidbar. Deutschland ist sowohl ein Labor für Strategien, wie sich zukunftsfähige Gesellschaften und Wirtschaftssysteme entwickeln müssen, gleichzeitig aber auch der Lackmustest für Pfade, die man besser nicht verfolgen sollte.

6 Vorbemerkungen III Es gibt keine Alternative zu einer umfassenden und radikalen Energiewende!

7 Diskussionen & Positionen um das neue Erneuerbare Energiengesetz (EEG) Energiewende am Ende oder Energiewende vor einem Neubeginn

8 Diskussionen & Positionen um das neue Erneuerbare Energiengesetz (EEG) Im Grunde hat die Energiewende noch gar nicht stattgefunden!

9 Diskussionen & Positionen um das neue Erneuerbare Energiengesetz (EEG) Im Grunde hat die Energiewende noch gar nicht stattgefunden! Begründungen

10 Anteil der EE am Endenergieverbrauch in D in % Strom 2013 = 23,4%

11 Anteil der EE am Endenergieverbrauch in D in % 12,6%

12 Anteil der EE am Energieverbrauch in D in % Selbst bei einem radikalen Ausbau der Erneuerbaren Energien, wird es nicht 12,6% möglich, sein unseren aktuellen Energiekonsum erneuerbar zu produzieren.

13 Falsche Strategien und Prioritäten der Energiewende Erneuerbare Energien Energiesparen Energieeffizienz

14 Falsche Strategien und Prioritäten der Energiewende Energiesparen Energieeffizienz Erneuerbare Energien

15 Die Sache mit der Energiedichte Energieverbrauch pro Bundesbürger und Jahr in Öläquivalenten = l, kann bereit gestellt werden durch: Bioenergie qm grün Solarstrom 600 qm gelb Windkraft 2 qm blau

16 Zeitliche Perspektiven von Entscheidungs- und Wirkungshorizonten Unternehmen Kreisrat / Gemeinderat / Bürgermeister Politiker / Abgeordnete Wissenschaft Quartal 1 Jahr 4 bis 5 Jahre Jahrzehnte, Jahrhunderte, Jahrtausende, Jahrhunderttausende

17 Warum eine neue Energiewirtschaft?

18 Klimawandel Atomausstieg Substitution Unabhängigkeit

19 Klima- Experten schlagen Alarm Der Weltklimarat (IPCC) warnt in seinem neuen Sachstandsbericht vor den dramatischen Folgen des Klimawandels und ruft die Politik zum Handeln auf. SK 01-April-2014

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22 Unsere Ansprüche: USA: 20 t Deutschland: 10 t Marokko: 0,8 t CO 2 / pro Einwohner / Jahr

23 Marokko / Hoher Atlas

24 Mobilität

25 Wohnen

26 Landwirtschaft

27 Waschen

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30 Die EU Außengrenze - auch ein Bollwerk gegen Klimaflüchtlinge

31 Weltenergieverbrauch Reichweiten der fossilen Energieträger bei gleichbleibendem aktuellem Verbrauch Kohle: 200 Jahre Öl: 40 bis 60 Jahre Gas: 60 bis 80 Jahre Uran: 50 bis 80 Jahre

32 Zukünftige Entwicklung Weltenergie -verbrauch Die Primärenergienachfrage soll nach Einschätzung der Weltenergie-Agentur und der OECD bis zum Jahr 2030 gegenüber 2010 um 50 % zunehmen und sich bis 2060 gegenüber heute verdoppeln

33 Woher Zukünftige Entwicklung Weltenergie -verbrauch soll diese Energie kommen?

34 Schon eine Energiewende in Deutschland?

35 End- Energie: x 3 seit 1998

36 Anteil der EE am Endenergieverbrauch in D in % 12,6%

37 Erneuerbare Anteil Energien erneuerbarer Energien in Deutschland am in Deutschland im Jahr 2012 Endenergieverbrauch 2013 Gesamt: PJ 1) Windenergie: 1,8 % Wasserkraft: 0,8 % Photovoltaik: 1,1 % BMU 2013 fossile Energieträger (Steinkohle, Braunkohle, Mineralöl, Erdgas) und Kernenergie: 87,4 % Anteile EE ,6 % Biomasse 2) : 8,2 % Solarthermie, Geothermie: 0,5 % 1) Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. (AGEB); 2) Feste und flüssige Biomasse, Biogas, Klär- Deponiegas, biogener Anteil des Abfalls, Biokraftstoffe; Quelle: BMU - E I 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) und ZSW, unter Verwendung von Angaben der AGEB; EE: Erneuerbare Energien; 1 PJ = Joule; Abweichungen in den Summen durch Rundungen; Stand: Februar 2013; Angaben vorläufig

38 Erneuerbare Anteil Energien erneuerbarer Energien in Deutschland am in Deutschland im Jahr 2012 Endenergieverbrauch 2013 Gesamt: PJ 1) BMU 2013 fossile Energieträger (Steinkohle, Braunkohle, Mineralöl, Erdgas) und Kernenergie: 87,4 % Windenergie: 1,8 % Wasserkraft: 0,8 % Innerhalb der Erneuerbaren Energien, haben die Bioenergieträger einen Anteile EE 2012 von ca. 75 % 12,6 % Biomasse 2) : der EEs an der Struktur der 8,2 % Endenergie in 2013 Photovoltaik: 1,1 % Solarthermie, Geothermie: 0,5 % 1) Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. (AGEB); 2) Feste und flüssige Biomasse, Biogas, Klär- Deponiegas, biogener Anteil des Abfalls, Biokraftstoffe; Quelle: BMU - E I 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) und ZSW, unter Verwendung von Angaben der AGEB; EE: Erneuerbare Energien; 1 PJ = Joule; Abweichungen in den Summen durch Rundungen; Stand: Februar 2013; Angaben vorläufig

39 Biomasseanteil der EE am Energieverbrauch in D in % für ,9% 10,4% 5,5% Anteil an der Gesamtendenergie Davon Biomasse 28% 90% 100% Strom Wärme Kraftstoff

40 Politische Ziele / Leitszenario 2050 Energieverbrauch soll deutlich reduziert werden

41 Politische Ziele / Leitszenario % Erneuerbare Energien

42 Die regionale Dimension der Energiewende

43 Wind

44 Die Sache mit den Potentialen, den Begierden und den apokalyptischen Ängsten - oder Energiewende ja, aber nicht bei uns Potenzialatlas BW / Erneuerbare Energien / LUBW / Wind

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46 Harte Ausschlussflächen Windkraft Siedlungs- und Wohnungsflächen (Ortslagen inkl. Abstandsflächen) Verkehrsflächen Gewässer Leitungen und Masten Technische Ausschlussflächen (z.b. wegen Hangneigung) Luftverkehr, Militär, Flughäfen, Richtfunk u.a.

47 Tabubereiche Windkraft: aus Naturschutzsicht Nationalparke, Nationale, Naturmonumente, Naturschutzgebiete, FFH-Gebiete, Landschaftsschutzgebiete Kernzonen von Biosphärengebieten, Bann- und Schonwälder, SPA- Gebiete mit Vorkommen windenergieempfindlicher Vogelarten, Zugkonzentrationskorridore von Vögeln oder Fledermäusen, bei denen Windenergieanlagen zu einer signifikanten Erhöhung des Tötungs- oder Verletzungsrisikos oder zu einer erheblichen Scheuchwirkung führen Rast- und Überwinterungsgebiete von Zugvögeln mit internationaler und nationaler Bedeutung

48 Potentielle Windnutzungsgebiete in BW bei 6,0 m/s

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53 Erstaunlich, wie viele Vogelfreunde es plötzlich im Land gibt!

54 Biomasse / Holz

55 Stofflicher und energetischer Holzverbrauch in Deutschland (Mio. m 3 ) Quelle: MANTAU 2008, WUPPERTALINSTITUT : 84 Mio. fm stofflich (= 57 %) 2010: 58 Mio. fm energetisch (= 43 %)

56 Stofflicher und energetischer Holzverbrauch in Deutschland (Mio. m 3 ) Quelle: MANTAU 2008, WUPPERTALINSTITUT bereits > 50% des Einschlags für energetische Zwecke

57 BioEnergiedorf Pfalzgrafenweiler Weiler Wärme eg (7.300) Einwohner, ha Fläche, davon ca ha Wald (ca. 65 %) Heizkraftwerk mit ORC-Anlage 4 MW therm. + 0,56 MW elektr. + 0,3 MW therm. + 0,4 MW elektr / Biogasanlage Brennstoff: 95 % Holz + 5 % agr. Biomasse Ca. 50 % des Wärmebedarfs der Hauptgemeinde (= E)

58 Rohstoffbedarf: t holzartige Biomasse pro Jahr (Holzreste, Landschaftspflegematerial, Waldholz) = entspricht dem Brennwert von ca fm Waldholz) Nachhaltige Ressourcennutzung: bei 12 fm Zuwachs pro Jahr und ha Wald = fm Holz / Jahr Entspricht der Hälfte des Aufkommens bei kompletter Holznutzung.

59 In der Region gibt es zahlreiche weitere Energieholzund traditionelle Rohholznutzer, daher Beschaffungsradius 20 bis 30 km

60 Andere Gemeinden wollen auch umsteigen! Wer bekommt das Holz? Wer plant, regelt, steuert, entscheidet oder überlässt man die Entwicklungen dem freien Markt?????

61 Energieholz Aushaltung sinnvoll? Ökologisch und ökonomisch sinnvoll Ökonomisches und ökologisches Downcycling? 20 % 40 % Quelle: ARGE-Landnutzung

62 Energieholz Aushaltung sinnvoll? Ökonomisches und ökologisches Downcycling? Ökologisch und ökonomisch katastrophal Ganzbaumnutzung einschließlich der Stubben 40 % 100 % Quelle: ARGE-Landnutzung

63 Biomasse / Biogas

64 Biogas in Deutschland bei Einführung der EEG-Förderung auch Notprogramm für die Landwirtschaft Schlechte Einkommenssituation in den meisten agrarischen Produktionsbereichen Teils extreme Überschüsse bei vielen Produkten, Diskussion Getreide zu verbrennen Stilllegungsverpflichtungen und freiwillige Flächenstilllegungen Förderung von nwaro-anbau auf Brachflächen

65 Entwicklung und Zahl der Biogasanlagen in D (Status 11/2013), ca Anlagen und MW elektr. Leistung

66 Konzentration von Anlagen 40 % der installierten elektrischen Leistung aus Biogasanlagen kommt aus Niedersachsen und Bayern

67 Verteilung und Leistung der Biogasanlagen in D (Status 11/2012); in BW ca. 800 Anlagen und MW elektr. Leistung in BW ca. 800 Anlagen und ca. 0.3 MW elektr. Leistung

68 Zahl der Biogasanlagen in Deutschland 2014 ca , das entspricht ca. 80 % aller modernen Anlagen weltweit Quelle: ITT 2009

69 Biogasanlagen in Baden-Württemberg (Status Juni 2013) In BW gesamt: 846 Anlagen installierte elektr. Energie: kw Im Lkr. Konstanz: 34 Anlagen installierte elektr. Energie: kw

70 Der Energievernichter Elektrischer Wirkungsgrad liegt bei 35 bis 40 % 80 % aller Anlagen haben keine oder keine sinnvolle Abwärmenutzung

71 -4,8 % -6,5 % -7,0 % -6,3 % +0,1 % -7,1 % -2,5 % -3,8 % -6,1 % -2,9 % -4,2 % -2,9 % -4,9 % -4,0 % Verlust von Dauergrünland nach Bundesländern Stand Herbst 2009 zum Referenzjahr Quelle: Peters et al PM Bundestag

72 Das Vermaisungsproblem ist zumindest in BW relativ und hat eine regionale und lokale Dimension Ballung von Maisanbau am Rhein/Schwarzwald zur Saatgutvermehrung, nicht EE!

73 Biogasanlagen in Hilzingen und Umgebung / Lkr. Konstanz 260 kw 450 kw 500 kw 130 kw 365 kw 265kW 180 kw 500 kw ha lw Fläche gesamt ha Ackerfläche Biogasanlagen mit ca. 2,7 MW installierter Leistung = Äquivalent von ca ha (Mais)Ackerfläche

74 Nach Info ENERGIEDIENST 2013 Bis 2008 war Gemeinde Stromsenke Seitdem ständig zunehmender Nettostromexporteur 260 kw 450 kw 500 kw 365 kw 130 kw 265kW 500 kw 180 kw

75 Probleme in Biogas- Konzentrationsgebieten Konkurrenzen Streit im Dorf Pachtpreise Entwicklungsschranke für normale LW (Problem sinnvoller Abwärmenutzungen) Nährstoffallokationen durch Biomasseimporte

76 Jahrespachtpreise in für Ackerland in Niedersachsen Region / Lkrs. 1) ) ) 2011/2012 Helmstedt 344 ca Diepolz 401 ca Rotenburg (Wümme) bis 500 im Nordkreis bis Stade Cloppenburg 557 ca bis Bentheim 476 ca Vechta 552 ca )= Durchschnitt für Ackerflächen ohne Unterscheidung nach alten und neuen Verträgen (Quelle: LWK/ Nds. 2)= Neuverträge: Eigene Untersuchungen NABU Nds. / Baumert 3)= Spitzenpreise für einzelne Flächen, Biogasbetriebe in Zwangssituationen

77 Bioenergie sinnvoll und nachhaltig nutzen

78 Biogasanlage Hackschnitzelheizung + PV Grundlast Spitzenlast (im Winter)

79 Bioenergiedorf Lippertsreute Biogasanlage Mikrogasnetz Heizzentrale Nahwärmenetz

80 Bioenergiedorf Büsingen erstmals mit großer Kollektorfläche

81 Innovation Wärmeproduktion im Sommer über eine große Kollektorfläche mit ca. 1 ha Produktion: qm x 400 kwh = 1,2 Mio kwh Im Vergleich zu Wärme aus Biomasse: kwh / ha zu 1,2 Mio kwh / ha = Faktor 60!

82 Bioenergiedorf Emmingen ~ 10 km Trassenlänge ~ 160 Anschlussnehmer ~ 5 Mio. Investitionen

83 Innovation Großwärmespeicher 1 Mio. Liter Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ~ t CO2-Einsparung; > Kaufkraft

84 Fertiger Wärmespeicher mit Technikmodul

85 Die Zukunft:

86 Die Zukunft: Was wird aus den Anlagen nach Ende der Strompreisgarantie? Wie sicher ist dann der Betrieb von Nahwärmenetzen? Bislang gibt es nur theoretische Modelle, die auch nur für wenige Anlage in Frage kommen und große Neuinvestitionen voraussetzen: Regelstrom?, Direktvermarktung?, Gaseinspeisung?, Gas for Mobility?

87 Biomasse in einem globalen Kontext

88 Wo die Reise hingeht / hingehen könnte? Die Weltproduktion für Pellets bekommt eine extreme Dynamik. Der europäische Biomasseverband AEBIOM prognostiziert eine globale Produktion von 150 Mio. t Holzpellets im Jahr (zum Vergleich 2012 ca. 15 Mio. t). Der Rotterdamer Hafen geht von einem Umschlag von 130 Mio. t im Jahr 2020 aus und baut derzeit schon entsprechende Logistikketten auf.

89 RWE baut um

90 Tillbury Power Station / RWE UK / nördwestlich von London Ehemaliges Kohlekraftwerk mit MW; im Betrieb bis 2010, dann Umbau Ab 4. Quartal 2011 Biomasse-befeuertes Kraftwert mit 700 MW (Holzpellets)

91 Albany Pioneer Vessel type: Wood Chips Carrier, Gross tonnage: 47,928 tons = m3; Administrative Information Home port: Manila / Philippines; Owner, Negros Navigation Manila / Philippines

92 WAYCROSS / GEORGIA / USA

93 Pelletwerk in Sovetskiy nördlich von St. Petersburg / Russland

94 2010 Pelletwerk in Sovetskiy nördlich von St. Petersburg in Betrieb gegangen. Ab t / Jahr Zum Vergleich: die ca. 80 deutschen Pelletwerke produzieren derzeit zusammen 2,3 Mio. t. / Jahr Geplant sind in Russland weitere Werke der Sovetskiy-Klasse Jährlich Zuwachsrate der Wälder in der Region 1 bis 1,5 fm / ha / a

95 Last Intact Forest Landscapes of Northern European Russia BUT /

96 Flächenbedarf für Energiepflanzenanbau in 2013 ca. 2,1 Mio. ha Ackerflächen = 20 % der Ackerfläche in Deutschland

97 Indirekte Landnutzungsänderungen (ILUC) Beispiel Brasilien: Rodungen von Primärwäldern für den Anbau von Soja

98 Landgrabbing

99 Mögliche Handelsrouten und Herkunftsgebiete für energetische Biomasse bis 2020 (IEA 2011)

100 Take-Home- Messages

101 Unsere Ansprüche: USA: 20 t/a Deutschland: 10 t/a Marokko: 0,8 t/a CO 2 Vertretbar sind 2 t CO 2 pro Jahr und Einwohner

102 Wo die Energiewende eigentlich beginnt

103 Wo die Energiewende eigentlich beginnt

104 Vielen Dank für das Interesse