Energieautarkie für Österreich?

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1 Energieautarkie für Österreich? 7. Internationale Energiewirtschaftstagung TU Wien Prof. Dr. Reinhold Christian

2 UMWELT MANAGEMENT AUSTRIA Gemeinnütziger Verein Umweltschutz zur Kosteneinsparung, für Wettbewerbsvorteile und besseres Image nutzen 60% Erwachsenenbildung 30% Forschung 10% Gesellschaftspolitik

3 Prof. Dr. Reinhold CHRISTIAN Geschäftsführer Umwelt Management Austria Präsident Forum Wissenschaft & Umwelt Energie 2030 (Wien 1984), die erste Energiesparstudie für Österreich Vorbereitung der Nationalparke Donauauen und Thayatal ( ) Energiezukunft Niederösterreich

4 Studie: Zukunftsfähige Energieversorgung für Österreich ZEFÖ Motivation: Bekenntnis zur nachhaltigen Entwicklung Bedeutung des Energiesystems Erschöpfbarkeit fossiler Energieträger

5 Fragestellung: Inwieweit kann langfristig die österreichische Energieversorgung durch Erneuerbare gesichert werden? Rahmenbedingung: Verzicht auf herkömmliche Trendfortschreibungen Begrenztheit erneuerbarer Energieträger ökologische und soziale Verträglichkeit Sicherung von Wohlstand und Komfort stetige, angepasste Entwicklung

6 Methode: 1. Abschätzung der Potenziale Erneuerbarer 2. Entwicklung der Energiedienstleistungen der Zukunft 3. Berechnung des damit verbundenen Energieeinsatzes im Rahmen von drei Szenarien unter Berücksichtigung zweier Varianten der Bevölkerungsentwicklung 4. Verknüpfung von Aufkommen und Verbrauch 5. Bewertung nach ökonomischen, ökologischen und sozialen Kriterien

7 Potenziale erneuerbarer Energieträger (Ö) 2005 [PJ] 2020 [PJ] 2050 [PJ] Wasserkraft 129,2 144,2 152,3 Windkraft Photovoltaik 4,8 26,0 9,0 61,0 94,5 Biomasse (Landwirtschaft) Biomasse (Forstwirtschaft) 164,0 80,0 193,5 205,0 215,6 Solarthermie 27,0 90,0 Wärmepumpe Industrielle Abwärme 9,8 26,5 4,1 95,0 12,0 Geothermie 0,0 7,4 SUMME 306,8 510,3 932,8

8 private Haushalte wichtigste Parameter thermische Sanierung Zielwerte thermische Sanierung Sanierungsrate Wohnnutzfläche pro Kopf Haushaltsgeräte durchschnittlicher Verbrauch Haushaltsgeräte Ausstattungsgrade zwei Bevölkerungsvarianten

9 private Haushalte wichtigste Parameter HWB Sanierung [kwh/m²a] Sanierungsrate [%/a] WNF pro Kopf [m²] Verbrauch [kwh/a] Ausstattungsgrad [%] PC Kühlgeräte Gefriergerät Trockner Pragmatisch 40 1, Forciert 15 3,

10 private Haushalte Endenergie 300,0 250,0 [PJ] 200,0 150,0 100,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 50,0 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 46 77%

11 Dienstleistungsbereich wichtigste Parameter thermische Sanierung Zielwerte thermische Sanierung Sanierungsrate Anzahl der Beschäftigten Nutzfläche pro Beschäftigtem Effizienzfaktoren Ausstattungsgrade

12 Dienstleistungsbereich wichtigste Parameter HWB Sanierung [kwh/m²a] Sanierungsrate [%/a] Abrissrate [%/a] Neubaurate [%/a] Ausstattung Effizienzfaktoren 0,67 0,33 elektr. Klein-Geräte 1,20 1,00 Standmotoren elektr. Klein-Geräte Pragmatisch 40 1,5 0,33 0,45 0,8 Forciert 15 2,0 0,33 0,41 0,7

13 Dienstleistungsbereich Endenergie 160,0 140,0 120,0 [PJ] 100,0 80,0 60,0 40,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 20,0 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 25 65%

14 Sachgüterproduktion wichtigste Parameter Entwicklung des produktionsbedingten Energieeinsatzes Entwicklung der Wirkungs- und Nutzungsgrade Umstieg von Verbrennungs- auf Elektromotoren

15 Sachgüterproduktion wichtigste Parameter Pragmatisch Forciert Prod. E-einsatz (Zunahme in %) Eisen und Stahl Papier Holzverarbeitung ± Wirkungsgrade [%] Beleuchtung V-Motoren E-Motoren

16 Sachgüterproduktion Endenergie 350,0 300,0 [PJ] 250,0 200,0 150,0 100,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 50,0 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 10 14%

17 Mobilität wichtigste Parameter durchschnittliche Wegzahl durchschnittliche Weglänge Modal Split energieeffiziente Technologien Güterverkehr Flugverkehr

18 Mobilität wichtigste Parameter Gemeinden > Einwohner, Jahre durchschnittliche Wegzahl durchschnittliche Weglänge [km] Modal Split - Berufsverkehr MIV ÖV 7,7 6 Rad MIV ÖV Pragmatisch 3,12 10,5 Fuß Forciert 2,

19 Mobilität Endenergie 400,0 350,0 300,0 [PJ] 250,0 200,0 150,0 100,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 50,0 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 50 80%

20 energetischer Endverbrauch 1.200, ,0 [PJ] 800,0 600,0 400,0 200,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 33 57%

21 Stromverbrauch 300,0 250,0 [PJ] 200,0 150,0 100,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 50,0 0, Pragmatisch Forciert Eel [PJ] Bandbreite der Zunahme: 11 24%

22 weitere Aggregate der Gesamtenergiebilanz nicht energetischer Verbrauch Verbrauch Sektor Energie Transportverluste inländische Erzeugung von Rohenergie Importe Exporte Umwandlungseinsatz Umwandlungsausstoß Bruttoinlandsverbrauch nev VSE TV inerz Imp Exp Uein Uaus BIV 2005 [PJ] 116,7 79,5 22,7 408, ,3 205,0 875,9 759, ,8

23 nicht energetischer Verbrauch Zusammensetzung 2005: Öl, Kohle, Gas Entwicklung u. a. abhängig von: Herstellung von Chemikalien und chemischen Erzeugnissen Eisen- und Stahlerzeugung Pragmatisch Forciert nev [PJ] 116,7 113,7 110,8 111,6 102,5

24 Verbrauch Sektor Energie Zusammensetzung 2005: Öl, Kohle, Gas, Strom Entwicklung u. a. abhängig von: Pumpstrom Eigenbedarf aus Erzeugung (des Kraftwerksparks) Pragmatisch Forciert VSE [PJ] 79,5 70,2 59,4 69,2 57,1

25 Transportverluste Strom Fernwärme Kokereigas Gichtgas Verluste 6,50% 9,00% 8,56% 1,79% bezogen auf den energetischen Endverbrauch energetischen Endverbrauch Output der Kokerei Output des Hochofens unabhängig von Szenarien, Zeitpunkt und Bevölkerungsvarianten

26 inländische Erzeugung von Rohenergie fossile Energieträger: 2020: auf 10% von 2005 reduziert 2050: kein Erdöl- und Erdgasbergbau erneuerbare Energieträger: Potenziale von Biomasse, Wasserkraft, Windkraft, Photovoltaik und Geothermie vollständig ausgeschöpft 2020: industrielle Abwärme zu 100%, Solarthermie und Wärmepumpe weitgehend (~ 84 99%) ausgeschöpft 2050: Solarthermie (20 35%), Wärmepumpe (21 30%) und industrielle Abwärme (46 53%) gering genutzt

27 Ersatz durch erneuerbare Energieträger energetischer Endverbrauch nötige Technologien vorhanden Ersatz möglich Umwandlungsbereich Raffinerie (Schmiermittel, Bitumen, Grundstoffe der Petrochemie, ): Ersatz möglich, aber Energieeinsatz, Umwandlungsverluste? Kokerei und Hochofen (Koks): Ersatz möglich (Kunststoffpellets, Holzkohle, ) Problem ist der große Verbrauch!

28 Ersatz durch erneuerbare Energieträger Koksbilanz 2005 Import Kokereioutput energetischer Endverbrauch nicht energetischer Verbrauch Verbrauch Sektor Energie Umwandlungseinsatz Aufbringung [PJ] 40,7 40, Verbrauch [PJ] ,5 36,7 1,9 30,0 Auf die Eisen- und Stahlerzeugung entfallen davon 75,4 PJ! (gesamter VSE, nev und Uein sowie 6,8 PJ des EE)

29 Ersatz durch erneuerbare Energieträger Annahmen Koks-Ersatz 2050: Holzkohle aus Retortenköhlerei, Ausbeute 35 Gewichts-% keine/geringfügige Reduktion der Produktion keine Verlagerung zu mehr Recycling kaum Einsatz von Kunststoffpellets Ergebnis: knapp 50% des Potenzials der forstlichen Biomasse fließen in die Köhlerei das entspricht rund 2/3 des jährlichen, für energetische Nutzung verfügbaren Holz-Zuwachses!

30 Anteile Erneuerbarer abhängig von energetischem Endverbrauch nicht energetischem Verbrauch inländischer Erzeugung von Rohenergie Import/Export Annahmen zur inländischen Erzeugung industrielle Abwärme, Abfälle, Ablaugen sind erneuerbar Annahmen zu Strom und Fernwärme erneuerbarer Anteil wird auf Umwandlungseinsatz zurückgeführt Importstrom ist zu 20% (2005), 35% (2020) bzw. 50% (2050) erneuerbar

31 Bruttoinlandsverbrauch Berechnet sich aufkommensseitig aus inländischer Erzeugung von Rohenergie + Importe - Exporte (± Lager) verwendungsseitige Berechnung: energetischer Endverbrauch + Verbrauch Sektor Energie + nicht energetischer Verbrauch + Transportverluste + Umwandlungsverluste

32 Pragmatisch Forciert BIV [PJ] davon erneuerbar [%] EE [PJ] davon erneuerbar [%] Eel [PJ] davon erneuerbar [%] Importtangente [PJ] Energieautarkie mit Erneuerbaren?

33 Energieautarkie Szenario Pragmatisch Import-Export-Tangente 2050: ~ 94 bis 164 PJ keine Energieautarkie 2050 verbleibende Potenziale: thermische Sanierung (2050 sind 70% des Bestandes 2005 saniert) verstärkte Nutzung von Solarthermie und Wärmepumpe

34 Anteile Erneuerbarer Szenario Pragmatisch 2 Möglichkeiten: 1. Import erneuerbar Import an Biogas, fester Biomasse, flüssiger Biomasse unbegrenzt möglich 2. Import fossil erneuerbarer Import nur begrenzt möglich: Biogas, feste Biomasse: bis zu 15 PJ flüssige Biomasse: bis zu 10 PJ Auswirkungen von Import fossil: 1. Koks wird nicht ersetzt 2. nicht energetischer Verbrauch wird nicht ersetzt 3. Teile des EE durch Öl (20 PJ) bzw. Erdgas (10 PJ) gedeckt

35 Flussbild Szenario Pragmatisch, Import erneuerbar

36 Flussbild Szenario Pragmatisch, Import fossil

37 Flussbilder Vergleich Import fossil: 1. kein Import fester Biomasse 2. geringer Gas-Import 3. Importe nehmen zu (~ 25 PJ) Import erneuerbar Import fossil

38 Flussbilder Vergleich Exporte: bei Import fossil deutlich größer (~ 32 PJ) Import erneuerbar BIV: bei Import fossil etwas kleiner (~ 6 PJ) Import fossil

39 Flussbilder die Unterschiede 1. Ersatz von Koks durch Holzkohle 2. Ersatz von Öl im nicht energetischen Verbrauch Import erneuerbar Import fossil

40 Energieautarkie Szenario Forciert Import-Export-Tangente 2050: ~ -44 bis -79 PJ Anteil der inländischen Erzeugung am BIV: 105,9 bis 111,3% Energieautarkie 2050 möglich Problempunkte: Winterloch bei Strom Ersatz sämtlicher Verbrauche durch erneuerbare Energieträger

41 Flussbild Szenario Forciert

42 Flussbild Szenario Forciert Exporte Durch schließen des Winterlochs bei Strom ist Österreich energieautark sind BIV und EE zu 100% erneuerbar Importe

43 Kaufen Sie keine Pelletsheizung!