Abkürzungsverzeichnis... XVII. Zusammenfassung... XXV. Summary... XLVII

Transkript

1 Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis... XVII Zusammenfassung... XXV Summary... XLVII 1 Einleitung Problemstellung Status quo und Ziele für die Entwicklung der Energieversorgung Die Wärmeversorgung in Deutschland Die Stromversorgung in Deutschland Entwicklungsziele für die zukünftige Energieversorgung Ziel, Aufbau und Vorgehen der Studie Ökonomische Anforderungen an ein zukünftiges Energiesystem Ziele für eine zukunftsfähige Entwicklung Ziele der Energiewirtschaft Inter- und intragenerational gerechte Verteilung Wirtschaftlichkeit Kombination von inter- und intragenerational gerechter Verteilung mit Wirtschaftlichkeit in Form einer operativen Handlungsregel Wohlfahrtsverluste durch Marktunvollkommenheiten Typen von Marktunvollkommenheiten Monopolmacht Schlecht geregelte Eigentumsrechte Unvollständige Marktstrukturen, Unsicherheit und Versicherungsfragen Zusammenfassung... 28

2 XII Inhaltsverzeichnis 2.3 Die Bedeutung gerechter Verteilung und marktexterner sozialer Kosten im Energiebereich Ressourcenverfügbarkeit Systemaspekte der Energieversorgung Umwelteffekte Zwischenfazit Ableitung von Indikatoren für den Technologievergleich Managementregeln und Indikatoren für gerechte Verteilung und Effizienz Relevante Indikatoren im Bereich von Brennstoffzellen und Virtuellen Kraftwerken Die Technologien Brennstoffzelle und Virtuelles Kraftwerk und ihre Bewertung im Hinblick auf eine zukunftsfähige Energieversorgung Die Brennstoffzelle als dezentrales Energiesystem Kraft-Wärme-Kopplung Die Brennstoffzellentechnologie Energiequellen und Energieträger für den Einsatz in Brennstoffzellen Brennstoffzellen-Heizgeräte in der Hausenergieversorgung Charakteristika der Hausenergieversorgung Aufbau des Brennstoffzellen-Heizgerätes für die Hausenergieversorgung Stand der Technik Direkt konkurrierende Technologien Anforderung an die technische Weiterentwicklung Marktpotenzial Integration von Brennstoffzellen-Mikro-KWK-Anlagen in die bestehende Energieversorgung Mögliche Betriebsweisen von Mikro-KWK-Anlagen Integration dezentraler Anlagen ins Stromnetz Integration dezentraler Anlagen zu einem Virtuellen Kraftwerk Anforderungen an ein Virtuelles Kraftwerk... 82

3 Inhaltsverzeichnis XIII 3.4 Wirtschaftlichkeit von Brennstoffzellen-Heizgeräten in Virtuellen Kraftwerken Nutzen und mögliche Erlöse durch den Betrieb dezentraler KWK-Anlagen Zusätzliche Nutzen und mögliche Erlöse durch den koordinierten Betrieb dezentraler Anlagen Analysen zur Wirtschaftlichkeit von Brennstoffzellen- Heizgeräten unter den gegebenen Rahmenbedingungen Bewertung von Brennstoffzellen und Virtuellen Kraftwerken im Vergleich zu konkurrierenden Technologien im Hinblick auf ihre Zukunftsfähigkeit Ressourcennutzung Umwelteffekte Beiträge zum Energieversorgungssystem Zukünftige Konkurrenzfähigkeit beim Klimaschutz und Umsetzungspotenziale Zusammenfassende Bewertung der Technologien hinsichtlich ihrer Zukunftsfähigkeit Schlussfolgerungen Technische Entwicklung und Potenziale Wirtschaftlichkeit Zukunftsfähigkeit Innovationsprozesse und ihre ökonomischen Rahmenbedingungen Innovationsprozesse Wirtschaftstheoretische Grundlagen Determinanten von Innovationen Effekte von Innovationen im Energiesektor Instrumente zur Gestaltung der ökonomischen Rahmenbedingungen Staatliche Innovationsförderung mittels Subventionen Staatliche oder private Standardsetzung und Normung Innovationsanreize durch Zertifikate und Öko-Steuern Staatliche Regulierung des Netzzugangs Maßnahmen zur Beseitigung von Informationsmängeln Staatliche oder private Informationskampagnen Informierung und Qualifizierung des Handwerks Produktwerbung: Betriebswirtschaftliche Absatzstrategien Schlussfolgerungen

4 XIV Inhaltsverzeichnis 5 Rechtliche Rahmenbedingungen Produktzulassung Produktsicherheit Umweltgerechte Gestaltung energiebetriebener Produkte Einsatz im Wohn- oder Gewerbeobjekt Kommunale Bauleitplanung Bauordnungsrecht Kommunaler Anschluss- und Benutzungszwang Energieeinspargesetz/-verordnung Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz Immissionsschutz Mikro-KWK-Anlagen in der Wohnungswirtschaft Mietrecht und Eigenbetrieb der Anlage Contracting Anschluss-, Abnahme- und Vergütungsanspruch bezüglich der einzelnen Anlage Anschluss an das Stromnetz Abnahme- und Vergütungsanspruch Dauer der Förderung nach dem KWKG Zulassung als KWK-Anlage/Nachweispflicht Zusammenschluss zu Virtuellen Kraftwerken Organisationsformen und Betreiber Energiewirtschaftsrechtliche Grenzen Genehmigungs- und Anzeigeerfordernisse Rahmenbedingungen zur Realisierung von Erlöspotenzialen KWK-Förderung für das Virtuelle Kraftwerk Anreizwirkung bisheriger Fördergesetze für die Integration in Virtuelle Kraftwerke Netzzugang Virtueller Kraftwerke Weitere Fragen bei fortschreitender Dezentralisierung Begrenzte Netzkapazitäten Netzausbau Wandel der Akteursrollen und System der Elektrizitätswirtschaft Interoperabilität der Netze im weiteren Sinne

5 Inhaltsverzeichnis XV 5.7 Sonstige Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit von Mikro-KWK Steuern EEG- und KWK-Umlagen; Konzessionsabgaben Schlussfolgerungen Vorschläge für konsistente Strategien und Maßnahmen Strategien zum Umgang mit Marktunvollkommenheiten bei der Brennstoffzelle Eigentumsrechte Monopolprobleme Unsicherheitsprobleme Strategien zur Beseitigung von Innovationsbarrieren Handlungsfeld Wirtschaftsunternehmen I: Brennstoffzellen Handlungsfeld Wirtschaftsunternehmen II: Virtuelle Kraftwerke Handlungsfeld Staat Empfehlungen Sachlage Normative Grundlagen Konkrete Empfehlungen Brennstoffzellen-Heizgeräte: Technische Entwicklung und Implementierung Brennstoffzellen-Heizgeräte, andere Mikro-KWK und regenerative Energieversorgung: Netzintegration und Virtuelle Kraftwerke Gestaltung der Rahmenbedingungen für Brennstoffzellen und Mikro-KWK-Anlagen Gestaltung der Rahmenbedingungen für Netzintegration und Virtuelle Kraftwerke Literaturverzeichnis Glossar Index Autorenverzeichnis

6