Energiewende - Versorgungssicherheit in Schwaben in Gefahr?

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1 Stephan Kohler Energiewende - Versorgungssicherheit in Schwaben in Gefahr? 09. Juli 2013, Leipheim 1

2 Die Gesellschafter der Deutschen Energie-Agentur. dena Bundesrepublik Deutschland 50 % KfW Bankengruppe 26 % Vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie im Einvernehmen mit: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Allianz SE Deutsche Bank AG DZ BANK AG 8 % 8 % 8 % Geschäftsführung Stephan Kohler Vorsitzender Andreas Jung 2

3 Die Kompetenz- und Handlungsfelder der dena. 3

4 Energiepolitische Rahmenbedingungen. 4

5 Die energiepolitischen Ziele der Bundesregierung (I). Energi iekonzept der Bund desregierung Reduktion der Treibhausgasemissionen (ggü. 1990) Senkung des Primärenergieverbrauchs (ggü. 2008) Steigerung der Energieproduktivität (ggü. 2008) Reduktion des Wärmebedarfs in Gebäuden (ggü. 2008) Verdoppelung der energetischen Sanierungsrate - 40 % - 80 % - 20 % - 50 % - 20 % Endenergie um durchschnittlich 2,1 % p.a. bezogen auf den Endenergieverbrauch - 60 % Endenergie von ca. 1 % auf 2 % zur Erreichung eines nahezu klimaneutralen Gebäudebestandes bis Zielsetzung

6 Die energiepolitischen Ziele der Bundesregierung (II). Energieko onzept der Bundesre egierung Gesetzgebung 2011 Reduktion des Stromverbrauchs (ggü. 2008) Anteil Stromerzeugung aus EE am Bruttostromverbrauch Anteil der EE am Bruttoendenergieverbrauch Elektrofahrzeuge in Deutschland Ausbau Offshore- Windenergie Ausstieg aus der Kernenergienutzung - 10 % - 25 % mind. 35 % 80 % 18 % 60 % 1 Mio. 5 Mio. 10 GW 25 GW bis 2022 Beschleunigung des Ausbaus der Stromnetzinfrastruktur 2010/11 Zielsetzung

7 Handlungsfelder und übergeordnete Ziele. Handlungsfelder Energienachfrage Erneuerbare Energien Konventionelle Energien Stromnetz Energiespeicher Strommarktdesign Europäische Aspekte übergeordnete Ziele Wirtschaftlichkeit Versorgungssicherheit Nachhaltigkeit Senkung CO 2 Energienachfrage Ausbau EE EU-Strommarkt Zieldreieck Umbauziele Jedes Handlungsfeld muss hinsichtlich aller Zielkategorien untersucht werden. 7

8 Nachfrage - Strom Nachfrage - Wärme EE Kraftwerke Übertragungsnetz Verteilnetz Offshore-Netz Speicher EU Status Quo der Handlungsfelder. Ausbauziel erneuerbare Energien (EE) als einziges Ziel (über-)erfüllt: Allerdings zu sehr hohen Kosten. Auf allen Ebenen dringender Handlungsbedarf: Kernaspekt ist die Koordination des EE-Ausbaus mit dem Fortschritt der anderen Handlungsfelder. Akuter Handlungsbedarf u.a. in: Koordination des Netzausbaus mit dem EE-Ausbau Senkung der Energienachfrage Erstellung eines neuen Strommarktdesigns Die Weichen für eine erfolgreiche Energiewende müssen jetzt gestellt werden. Marktdesign 8

9 Herausforderung der Energiewende - Systemintegration der erneuerbaren Energien. 9

10 Stromverbrauch in Deutschland nach Verbrauchergruppen (2012*). 3 % Nettostromverbrauch in 2012: 526,6 TWh (-1,6 % ggü. 2011: 535,2 TWh). Industrie und Gewerbe haben mit ~ 70 % den größten Anteil am Nettostromverbrauch. *vorläufig, gerundet; Quellen: BDEW 2013, Statistisches Bundesamt, Stand 04/

11 Bruttostromerzeugung in Deutschland 2012 nach Energieträgern (617,6 TWh). Wind 7,4 % Biomasse 5,8 % PV 4,5 % Wasser 3,4 % Der Kohle-Anteil am Strommix wächst Veränderung der Energieträgerstruktur ggü. 2011: Erneuerbare Energien: + 10,3 %. Braunkohle: + 6,0 %. Steinkohle: + 5,0 % Kernenergie: - 7,9 %. Erdgas: - 15,2 %. Siedlungsabfälle 0,8 % Quelle: Statistisches Bundesamt 07/2013; Angaben gerundet. 11

12 Erwartete Entwicklung der erneuerbaren Energien für die Stromversorgung in Deutschland. Jahreshöchstlast Summe 65,2 GW 139,5 GW 173,2 GW Hohe installierte Leistung von Technologien mit geringen Betriebsstunden. Quelle: Genehmigter Szenariorahmen der Bundesnetzagentur (2012) NEP Strom 2013 Szenario B. 12

13 Installierte Leistung, gesicherte Leistung und Last (2023) in Verbindung mit Szenario B des NEP Strom 2013 für das Jahr Sonstige Erneuerbare 134,7 143 Nicht einsetzbare Leistung Revisionen Ausfälle Reserve für System-DL Verbleibende Leistung: 5,8 GW Wasserkraft Sonstige Erdgas Steinkohle Braunkohle 4,8 14,3 13,3 7,9 33,0 28,4 25,7 22,1 17,6 16,2 1, Höchstlast Schwachlast installierte Leistung gesicherte Leistung Last 232,8 GW 89,8 GW Quellen: Szenario B aus dem Szenariorahmen für den NEP Strom 2013; dena Netzstudie I; eigene Berechnungen 13

14 Entwicklung der verfügbaren gesicherten Leistung im Szenario Sinkende Stromnachfrage. Gesicherte Leistung [M MW] MW Noch benötigte gesicherte Leistung Gesicherte Leistung durch zusätzliche erwarteten KWK- Ausbau Gesicherte Leistung durch regenerative Energien (inkl. Biomasse-KWK, ohne Wasserkraft) Gesicherte Leistung durch geplante Kraftwerke Kategorie B (inkl. KWK) Gesicherte Leistung durch Kraftwerke Kategorie A (inkl. KWK) Gesicherte Leistung bestehende thermischer Kraftwerke ( >20 MW, inkl. Wasserkraft und Pumpspeicher und inkl. KWK) Quellen: dena, Analyse Kraftwerksplanung in Deutschland bis 2020, Aktualisierung Szenario Sinkende Stromnachfrage : ewi / Prognos Energieszenarien für den Energiegipfel 2007 und BMU-Leitstudie 2007 (ab 2020); 14

15 Atomausstieg in Deutschland Abschaltung der verbliebenen 9 AKW-Blöcke (jeweils zum ). Grafenrheinfeld (Bayern, MW) Gundremmingen Block B (Bayern, MW) Philippsburg Block II (Baden-Württemberg, MW) Gundremmingen Block C (Bayern, MW) Grohnde (Niedersachsen, MW) Brokdorf (Schleswig-Holstein, MW) Emsland (Niedersachsen, MW) Isar Block II (Bayern, MW) Neckarwestheim Block II (Baden-Württemberg, MW) AKW-Abschaltung in Süddeutschland insgesamt MW install. Leistung

16 Installierte Leistung des konventionellen Kraftwerksparks in Deutschland. Installierte Leistung [GW] KWK konventionell 18,6 20,8 21,4 16,3 11,7 Öl 4,3 0,5 0,3 0,2 0,0 Gas 13,9 27,1 42,4 41,2 37,3 St ei n kohl e 19,9 18,8 9,3 8,5 8,5 Braun kohl e 19,5 13,4 10,0 7,2 3,5 Kern kraft 20,3 8,1 0,0 0,0 0,0 Summe kon ven t i on el l 96,5 88,6 83,4 73,4 61,0 Grundlegende Veränderung des konventionellen Kraftwerksparks in Deutschland bis 2050, installierte Leistung sinkt zwischen 2010 und 2050 um 35,5 GW (- 36,8 %). Die installierte Leistung aus konventioneller KWK sinkt um 6,9 GW (- 37,1 %). Massiver Anstieg der installierten Leistung von Gaskraftwerken um 23,4 GW zwischen 2010 und 2050 (+ 168,3 %). Quelle: dena-studie Integration EE (2012). 16

17 Schematische Merit-Order-Kurve - Deutschland. Koordination des Kraftwerkseinsatzes eine der zentralen Funktionen des Strommarktes. Kraftwerkseinsatz erfolgt dabei grundsätzlich nach den Grenzkosten der Kraftwerke. Energy-Only-Markt (EOM) hat sich als effizienter Mechanismus für die Koordination des Kraftwerkseinsatzes bewährt. Preisbildung auf dem Strommarkt erfolgt nach Grenzkosten der Erzeugung; PV und Wind weisen die niedrigsten Grenzkosten auf. Quellen: enervis, Thüga AG 17

18 Skizzenhafte Darstellung des Integrated-Market-Model. Angebot Markt Nachfrage Gesicherte Erzeugung: - Konventionelle Kraftwerke - EE-Anlagen (z.b. Biomasse) - Speicher Ungesicherte Erzeugung: EE-Anlagen (vor allem Photovoltaik und Wind) Angebot Strom ( /Mwh) Bereitstellung ungesicherter Leistung ( /kw) Strommarkt Joint-Energy- Market (JEM) Capacity market gesicherte Leistungen (Börse/OTC/Termin) ungesicherte Leistungen (Ausschreibungen) Nachfrage nach Strom ( /MWh) Nachfrage nach gesicherter Leistung ( /kw) Nachfrage nach EE- Leistung ungesichert ( /kw) Großkunden Bereitstellung gesicherter Leistung ( /kw) Beschaff -ung & Vertrieb Gewerbe Kleinkunden Haushalte Staat/ Regulierer Pol. Zielvorgaben für EE-Ausbau Quelle: Thüga AG 18

19 Situation in Bayern Besondere Betroffenheit im Hinblick auf die Energiewende. Bis zum Moratorium 2011 Konzentration insbesondere der nuklearen Erzeugungskapazitäten nahe der Lastzentren im Süden und Südwesten Deutschlands. Kernkraftanteil am Strommix in Bayern bis 2010 konstant über 50 %. EE-Anteil bezogen auf den Stromverbrauch 2012 bereits bei 34 % (Wasserkraft 14,6 %, PV 10,3 %, Wind 1,0 %, Biomasse 8,1 %). Ausbauziel EE laut Bayerischem Energiekonzept 2011: 50 % bis 2021 (Wasserkraft 14,5 %, PV 14,0 %, Wind 6,8 %, Biomasse 8,0 %, Geothermie 0,5 %). EE-Ausbau in Bezug auf das Bayerische Energiekonzept weit über Plan. Bis 2020 in Süddeutschland Verlust von ca MW gesicherter Kraftwerksleistung (Abschaltung KKW und alter fossiler Anlagen). Zubau flexibler fossiler Kraftwerke zum Ausgleich schwankender EE-Erzeugung und Sicherung der Versorgung in Süddeutschland dringend erforderlich. Quellen: BNetzA 07/2013, VBEW 04/2013, Bayerisches Energiekonzept

20 Notwendiger Netzausbau auf Höchstspannungs- und Verteilnetzebene zur Systemintegration der erneuerbaren Energien. 20

21 Kraftwerke in Deutschland ab 100 MW und Windleistung. Konzentration fossiler und nuklearer Erzeugungskapazitäten nahe der Lastzentren im Westen und Süden Deutschlands. Bestehende Übertragungsnetze stoßen auf Nord-Süd- und Ost- West-Trassen an ihre Kapazitätsgrenze, wenn erneuerbare Energien effizient integriert werden sollen. Quelle: Umweltbundesamt (UBA) 2012, Stand

22 Bundesländer: Ausbauziele erneuerbarer Energien bis alle Angaben in GW Photovoltaik Wind Wind Sonstige EE Summe EE onshore offshore Baden-Württemberg 9,5 4, ,9 Bayern 14,0 4,3 0 4,8 23,1 Berlin 0,2 0,1 0 0,2 0,5 Brandenburg 2,9 8,1 0 0,5 11,5 Bremen 0,0 0,2 0 0,0 0,2 Hamburg 0,1 0,1 0 0,1 0,3 Hessen 3,7 3,4 0 0,5 7,6 Mecklenburg-Vorpommern 2,5 8,4 2,8 0,4 14,1 Niedersachsen 6,1 14,2 12 1,4 33,7 Nordrhein-Westfalen 5,5 10,3 0 1,4 17,2 Rheinland-Pfalz 3, ,4 9,6 Saarland 0,7 0,5 0 0,2 1,4 Sachsen 1,9 1,5 0 0,4 3,8 Sachsen-Anhalt 1,3 5,4 0 0,5 7,2 Schleswig-Holstein 2, ,3 18,3 Thüringen 2 6,1 0 0,4 8,5 Deutschland gesamt 55, ,8 13,5 172,9 Windenergieausbau vor allem im Norden und Osten Deutschlands. Signifikante Abweichung der Ausbauziele im Bereich der Onshore- Windenergie: (Leit-) Szenario B - installierte Leistung bis 2023: 49,3 GW. Ausbauziele Bundesländer bis 2023: 86,0 GW Quelle: eigene Darstellung nach BNetzA Szenariorahmen für den NEP Strom

23 Quellen: Bundesnetzagentur, ÜNB, GeoBasis DE/ BKG 2011, Stand 04/2013. Ausbaustand Stromtrassen nach EnLAG (24). Realisierungsstand 03/ 2013: 268 km von km (ca. 15 %). Vorauss. Neubau 2013: 96 km ÜNB erwarten die Fertigstellung der ersten Hälfte der Leitungsvorhaben bis 2016 (963 km von 1855 km). Der ursprüngliche Planungshorizont für den Großteil der EnLAG-Vorhaben war Noch keines der Vorhaben mit Pilotstrecken für Erdkabel ist in Betrieb. 16 der 24 Vorhaben im Zeitverzug, Verzögerung zwischen 1-7 Jahren! 23

24 Entwurf Netzentwicklungsplan Strom 2013(NEP 2013). Der Entwurf des NEP 2013 enthält Maßnahmen im Höchstspannungsnetz, die bis 2023 für eine sichere und zuverlässige Energieversorgung notwendig sind. Verstärkung und Optimierung in bestehenden Trassen: km Netzausbau in neuen Trassen: km Abgeschätzter Investitionsbedarf: ~ 21 Mrd. bis 2023 Entwurf O-NEP 2013 für das Offshore-Netz in Nord- und Ostsee (Leitszenario B 2023): Netzausbaubedarf: km Abgeschätzter Investitionsbedarf: ~ 22 Mrd. bis 2023 Quellen: Entwurf NEP Strom 2013 der ÜNB, Stand 03/

25 Prozentuale Aufteilung der elektrischen Anschlussleistung von erneuerbaren Energien auf die Netzebenen. Prozentualer Anteil der Anschlussleistung von Windenergie. Prozentualer Anteil der Anschlussleistung von Photovoltaik. 4,5% 100,0% 95,5% Übertragunsnetz Verteilnetz Übertragunsnetz Verteilnetz Erneuerbare Energien sind zu ca. 97 Prozent auf den Verteilnetzebenen angeschlossen. Quelle: BNetzA Monitoringbericht

26 Ausbaubedarf der deutschen Stromverteilnetze bis Ausbaubedarf auf den verschiedenen Spannungsebenen bis 2030: Niederspannung: bis km Mittelspannung: bis km Hochspannung: bis km Quelle: dena-verteilnetzstudie 12/

27 Effizienz entscheidet. Vielen Dank. b2b.dena.de 27

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