Das Energiekonzept der Bundesregierung Ziele und Handlungsbedarf

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1 Das Energiekonzept der Bundesregierung Ziele und Handlungsbedarf Hochschultag ENERGIE Augsburg, Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mauch Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v., München 1

2 Inhalt 1. Energiekonzept Ziele im Wärmemarkt 3. Zukünftige Strombereitstellung 4. Verkehr Elektromobilität 5. Ausblick 22

3 Energiekonzept Energiekonzept Ziele im Wärmemarkt 3. Zukünftige Strombereitstellung 4. Verkehr Elektromobilität 5. Ausblick 33

4 Energiekonzept 2010: 10-Punkte-Sofortprogramm 1. Anpassung der Seeanlagen-VO Genehmigung von Offshore-Projekten bündeln 2. 5-Milliarden-Kreditprogramm Offshore-Windenergie Zügige Realisierung der ersten 10 Offshore-Windparks 3. Netzplattform Forum für den Dialog mit Netzbetreibern & Ländern zur Bewältigung der Herausforderungen für den Netzausbau 4. Clusteranbindung von Offshore-Parks in der Nord- und Ostsee Sukzessive Errichtung eines modularen Offshore-Netzes im europäischen Verbund 5. Befreiung neuer Speicherkraftwerke von den Netzentgelten Anreiz zur Errichtung neuer Speicherkapazitäten in Deutschland 44

5 Energiekonzept 2010: 10-Punkte-Sofortprogramm Informationsoffensive Netze für eine umweltschonende Energieversorgung Förderung der öffentliche Akzeptanz für den dringend erforderlichen Netzausbau 7. Deutschlandweite Netzausbauplanung Umsetzung eines zwischen allen Netzbetreibern abgestimmten zehnjährigen Netzausbauplans 8. Wärmeliefer-Contracting im Mietrecht 9. CCS Schaffung einer rechtliche Grundlage um die sichere Speicherung von Kohlendioxid zu erproben 10. Markttransparenzstelle Aufdeckung möglichen Fehlverhaltens bei der Preisbildung, Stärkung des Vertrauens der Marktteilnehmer in die Großhandelsmärkte

6 Energiekonzept Überblick 66 Quelle: Prof. Dr.-Ing. H.-J. Wagner, Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft, Institut für Energietechnik der Ruhr-Universität Bochum, 2011

7 77 Zielvorgaben Energiekonzept 2010 CO 2 -Emissionen Deutschland

8 88 Zielvorgaben Energiekonzept 2010 Stromverbrauch in Deutschland

9 99 Zielvorgaben Energiekonzept 2010 Anteil Erneuerbarer Energien

10 Ziele im Wärmemarkt 1. Energiekonzept Ziele im Wärmemarkt 3. Zukünftige Strombereitstellung 4. Verkehr Elektromobilität 5. Ausblick 10

11 Ziele im Wärmemarkt Energieeffizienz - Wohngebäude Neubauten 14 % Anteil EE an der Wärmeerzeugung bis 2020 EEWärmeG Verbesserter Wärmeschutz bei Neubauten EnEV 2009/2012 Gebäudebestand Verminderung des Wärmebedarfs um 20% bis 2020 Sanierungsfahrplan CO 2 -Gebäudesanierungsprogramm Steuerbegünstigung für Gebäudesanierungsmaßnahmen Ziel Klimaneutraler Gebäudebestand 2050? (Minderung des Primärenergiebedarfs um 80%) 11

12 12 Entwicklung des Wohngebäudebestands Neubauquote

13 13 Energieverbrauch privater Haushalte für Heizwärme

14 Zukünftige Strombereitstellung 1. Energiekonzept Ziele im Wärmemarkt 3. Zukünftige Strombereitstellung 4. Verkehr Elektromobilität 5. Ausblick 14

15 Ausstieg aus der Kernenergie Energiekonzept 2010 (28. September 2010) Ursprüngliches Konzept: Befristete Verlängerung der AKW-Laufzeiten Kernenergie als Brückentechnologie Nuklearkatastrophe Fukushima (März 2011) Beschluss der Bundesregierung: Die sieben ältesten deutschen Atommeiler werden umgehend vom Netz genommen 15

16 Ausstieg aus der Kernenergie Beschluss der Bundesregierung: Die sieben ältesten deutschen Atommeiler werden umgehend vom Netz genommen Wegfall von 7 GW Leistung (ca. 7 % der gesamten in Deutschland installierten konventionellen Kraftwerksleistung) Lücke von jährlich 53,1 TWh 1 die aus anderen Quellen gedeckt werden muss Mindereinnahmen durch die Kernbrennstoffsteuer: ca. 900 Mio. Euro pro Jahr Wegfallende Strommenge muss durch konventionelle Kraftwerke ersetzt werden Mio. Tonnen CO 2 zusätzlich 2 (5 % der energiebedingten CO 2 - Emissionen in Deutschland 3 und 11 % der Emissionen im Stromsektor) 1 bei einer Auslastungsdauer von Stunden, 2 Annahme: 2/3 Steinkohle und 1/3 Erdgas 3 Basis 2008

17 Ausstieg aus der Kernenergie Politische Maßnahmen Beschlüsse vom 6. Juni 2011: Entwurf eines 13. Gesetzes zur Änderung des Atomgesetzes Sukzessiver Ausstieg aus der Kernenergie bis 2022 Entwurf eines Gesetzes über Maßnahmen zur Beschleunigung des Netzausbaus Elektrizitätsnetze (NABEG) Verkürzung der Dauer von Genehmigungsverfahren 17

18 Rahmenbedingungen für Szenarien der künftigen Strombereitstellung - Ausstieg aus der Kernenergie (Gesetz) - Ansteigende Brennstoffpreise - Ausbau der Erneuerbaren Energien - Verfügbarkeit von CCS-Kohlekraftwerken (CO 2 -arme Kohlenutzung) ab Beibehaltung der heutigen Versorgungszuverlässigkeit 18

19 Szenario: Stromerzeugung bis 2040 Stromerzeugung Gesamt in TWh Wasser Geothermie Biomasse Photovoltaik Wind KWK Heizöl GT GuD-CCS GuD SK-CCS SK-700 C SK konv. BK-CCS BK-700 C BK konv. Kernenergie 19 Quelle: Kuhn, IfE TU-München Jahr

20 Lastgang 2030 gemäß Leitszenario Verbrauch/Erzeugung in GWh/h 100 GW 80 GW 60 GW 40 GW 20 GW Lastüberdeckung Last 2030 Erneuerbare % KWK-Anteil FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_ GW Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 20 PV = 63 GW, Wind = 65 GW; 821 Stunden negative Restlast; 3400 Volllaststunden zur Restlastdeckung; ca GWh Überschussstrom

21 Stand des Netzausbaus in Deutschland 2005 dena I Bedarf für 850 km neue Höchstspannungsverbindungen bis dena II Bedarf für 3600 km zusätzlich bis Erst rd. 100 km der dena-i- Leitungen sind gebaut! 21 Quelle: Dipl.-Ing. Martin Fuchs, TenneT TSO GmbH, 2011

22 Europaweiter Netzausbau - Supergrid? 22 Quelle: European Climate Foundation

23 Verkehr - Elektromobilität 1. Energiekonzept Ziele im Wärmemarkt 3. Zukünftige Strombereitstellung 4. Verkehr Elektromobilität 5. Ausblick 23

24 Vergleich des KEA eines Benzinfahrzeugs mit einem Elektroauto ohne und mit Range Extender (RE) Entsorgung Instandhaltung KEA [GJ] Fahrbetrieb energet. Aufwendungen Material -100 manueller Benziner Elektroauto ElektroautoRE 24

25 25 Energiewirtschaftliche Betrachtung

26 Ausblick 1. Energiekonzept Ziele im Wärmemarkt 3. Zukünftige Strombereitstellung 4. Verkehr Elektromobilität 5. Ausblick 26

27 Ausblick Wie können die Ziele des Energiekonzepts 2010 erreicht werden? Verbrauchsentwicklung fossiler Endenergieträger Die größten Potenziale zur Energieeinsparung liegen im Gebäudebereich, im Verkehrssektor und bei industriellen Querschnittstechnologien. Sanierungsmaßnahmen im Wohngebäudebestand müssen flächendeckend umgesetzt werden. Entwicklung des Stromverbrauchs Der Stromverbrauch wird nicht wesentlich abnehmen, weil Strom zunehmend auch fossile Endenergieträger substituieren wird. Der Stromanteil wird in Zukunft weiter zunehmen, weil er einen wichtigen Beitrag zur energiepolitisch unverzichtbaren Diversifizierung des Primärenergieträger-Mixes leistet. 27 Entwicklung der Strombereitstellung Die Struktur der Strombereitstellung muss sich in den kommenden Jahrzehnten deutlich verändern. Höhere Anteile fluktuierender erneuerbarer Energien, wärmebedarfsgeführter dezentraler KWK-Anlagen erfordern schnellregelnde Großkraftwerke, neue Netzsysteme und große Energiespeicher. Erdgas muss die Rolle der Brückentechnologie übernehmen

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mauch +49 (89) Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v. Am Blütenanger München 28

29 29 Backup

30 Energiebilanz in Deutschland 2007 Quellen: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen BDEW-Projektgruppe Nutzenergiebilanzen IfE / TU München 30 Gesamte Nutzenergie: PJ (31,3 %)

31 Aufteilung des Endenergieverbrauchs auf Verbrauchersektoren und Bedarfsarten in Deutschland 2007 Mechanische Energie 41,6 29,8 3,6 2,0 Industrie Haushalte 6,2 Beleuchtung 2,4 2,3 Endenergie 8585 PJ = 100 4,4 4,7 Alle Angaben in % Verkehr Gewerbe, Handel, Dienstleistung (GHD) 17,9 19,0 Raumheizwärme 26,1 5,8 0, PJ Information & Kommunikation 1,8 Prozeßwärme 28, Beleuchtung Mechanische Energie ,7% 21,9% 66,8% 1,4% 8,2% ,9% 7,6% 18,3% 2,5% 69,7% ,5% 23,1% 28,0% 3,5% 46,9% Industrie Haushalt GHD Verkehr Prozeßwärme Raumheizwärme Information & Kommunikation ,4% 28,5% 25,7% 15,6% 30,2% 0,5% Beleuchtung Information & Kommunikation 0,6% Raumheizwärme 0,5% 31 Quelle: AG Energiebilanzen, BDEW-Projektgruppe Nutzenergiebilanzen, IfE/TU München Copyright 2008, IfE/ TU München, B-08

32 Struktur der Stromerzeugung in Deutschland 2008 Struktur der Stromerzeugung in Deutschland 2008, Gesamt: 639 TWh el Bruttostromerzeugung = inkl. Eigenverbrauch der Kraftwerke Einsatz von Energieträgern 2007: PJ = TWh CO 2 -Emissionen zur Bereitstellung einer kwh Strom aus verschiedenen Energieträgern, für 2007 Strom aus: (für 2007) Spez. CO 2 - Emissionen in g/kwh netto ohne Vorkette Steinkohle 965 Braunkohle Übrige 320 Heizöl 656 Erdgas 452 Wasser-/Windkraft -- Kernenergie -- Insgesamt Quellen: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Energiestatistiken Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen

33 CO 2 -Bilanz Deutschland Stand 2009 Energiebedingte CO 2 -Emissionen in Deutschland, nach Energieträgern Entwicklung Angaben in Mio. Tonnen CO 2 Seit 1990 Rückgang um insgesamt 26,4 % 33

34 Stromerzeugung Gesamt in TWh Wasser Geothermie Biomasse Photovoltaik Wind KWK Heizöl GT GuD-CCS GuD SK-CCS SK-700 C SK konv. BK-CCS BK-700 C BK konv. Kernenergie 34 Jahr

35 Rahmenbedingungen für Szenarien der künftigen Strombereitstellung - Ausstieg aus der Kernenergie (Gesetz) - Ansteigende Brennstoffpreise - Ausbau der Erneuerbaren Energien - Begrenzung der Braunkohlenutzung auf 50 Mio. t SKE/a - Verfügbarkeit von CCS-Kohlekraftwerken (CO 2 -arme Kohlenutzung) ab Beibehaltung der heutigen Versorgungszuverlässigkeit Keine Beschränkung von Emissionen (Szenario 1) oder Vorgabe von CO 2 -Zertifikatspreisen (Szenario 2) 35

36 CO 2 -Emissionen der thermischen Kraftwerke in den untersuchten Szenarien 300 Mio. t IfE, B CO2-Emissionen Szenario 1 Szenario Jahr 36

37 Stromgestehungskosten in den untersuchten Szenarien (ohne Zertifikatskosten) 6 ct/kwh 5 IfE, B-08 Stromgestehungskosten Szenario 2 Szenario Jahr 37

38 Beispielhafte Auswertung des Regionenmodells 4,0 3,5 Restlast Wind PV Biomasse KWK Wasser 7,0 6,0 Restlast Wind PV Biomasse KWK Wasser Last in MW 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Last in MW 5,0 4,0 3,0 2,0 0,5 1,0 0,0 FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00259 Mo Di Mi Do Fr Sa So 0,0 FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00260 Mo Di Mi Do Fr Sa So Zeit Zeit 3,5 3,0 Restlast 4,0 3,0 Restlast 2,5 2,0 Last in MW 2,0 1,5 1,0 Last in MW 1,0 0,0-1,0-2,0 0,5-3,0 0,0 FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00261 Mo Di Mi Do Fr Sa So -4,0 FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00262 Mo Di Mi Do Fr Sa So Zeit Zeit 38