E n e r g i e v e r s o r g u n g 2.0

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1 E n e r g i e v e r s o r g u n g 2.0 Herausforderungen und Perspektiven für eine sichere und nachhaltige Energiewirtschaft Dr. Jörg Kruhl Leiter Neue Technologien, E.ON New Build & Technology München, 23. Oktober 2010

2 Gesellschaftliche Trends beeinflussen die Energiewirtschaft Reduktion CO 2 -Emissionen Ökologie und Nachhaltigkeit Dezentralisierung/ Autonomie Politische Einflussnahme

3 Die Stromwirtschaft im Wandel Kraftwerke Netze + Systeme Kunde Auf allen Wertschöpfungsstufen stehen erhebliche Veränderungen an! 3

4 Kunde und Energieverbrauch

5 Bausteine zukünftiger Energieversorgungssysteme Kraftwerke Netze + Systeme Kunde Endenergiebedarf Energieeffizienz E-Mobilität Smart Services Dezentrale Erzeugung Mikro-KWK, PV Brennstoffzellen Wärmepumpen

6 Stromverbrauch im Haushalt der Zukunft E-Mobility (2.500 kwh) Kühlen, Gefrieren, Sonstige kwh Licht Kochen, Trocknen, Bügeln Warmwasser Unterhaltung, Kommunikation, IT Heizung Einführung der Elektromobilität revolutioniert Stromverbrauch des einzelnen Haushalts Elektrofahrzeuge sind aus vertrieblicher Sicht interessantes Geschäftsfeld BDEW 2008: Energiemarkt Deutschland ; E.ON-Projektion zu E-Mobility Jahresverbrauch kwh; Prognos 2009: Trendstudie Energiemarkt 2020

7 Elektromobilität entwickelt sich in Phasen Test Entwicklung Etablierung Lernen Erproben Probleme lösen Early adopters Evolution + Selektion von Geschäftsmodellen Aufbau kommerzieller Strukturen Marktanreizsysteme Gesellschaftliches Interesse wecken Etablierte Marktstrukturen Automobil- und Energiewirtschaft realisieren Synergien (V2G) Massenmarkttaugliche Technologien Elektrisches Fahren ist natürlich und akzeptiert Anzahl E-Autos in D 3 Mio 2 Mio 1 Mio Förder- und Anreizprogramme Lern- und Skaleneffekte

8 Strombedarf Elektrofahrzeuge in Deutschland Studie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v i.a. von E.ON Energie Stadtverkehr Marktdurchdringung Pendler km Pendler km 25% 17% 0,85 Mio. PKW 58% Geschäftlich Private Nutzung Pendler über 50 km 27% 4% 17% Pendler km 8,4 Mio. PKW 18% 25% Geschäftlich 9% Pendler bis 10 km Pendler km 3,3 TWh pro Jahr 25,5 TWh pro Jahr 15% Marktanteil von E-Fahrzeugen steigern der Strombedarf um weniger als 5%

9 Erstkundensegmente erkennbar, Marktpotential bedeutend Kumulierte Fahrleistung Privatautos 100% 80% 60% 40% 20% 0% Sources: DIW, McKinsey 0 km 50 km 80% max. 70 km 50% max. 40 km Erstauto Zweitauto 100 km Tägliche Fahrleistung Marktsegmente Zweitwagen 1/3 der mobilen Haushalte nutzen einen Zweitwagen Parken häufig auf Privatgrundstück Pendler Fahrten Zuhause <-> Arbeitsplatz Arbeitsplatz bietet Ladeoption Dienstleistungsflotten Feste Routen und Fahrzeiten ermöglichen zeitoptimierte Ladevorgänge Gesamtpotential > 20 Mio. Fahrzeuge 9

10 BDEW 2008: Energiemarkt Deutschland ; E.ON-Projektion zu E-Mobility Jahresverbrauch kwh; Prognos 2009: Trendstudie Energiemarkt 2020 Beheizungsstruktur im Haushalt der Zukunft Erneuerbare Elektro-WP Öl & Kohle Gas Fernwärme <2000 <2010 <2020 <2030 Anteil Erneuerbarer Energien steigt Elektro-WP auf dem Vormarsch Gas auch mittelfristig mit wesentlichem Anteil 10

11 Neue Technologien erweitern den Wärmemarkt Wärmepumpe Mikro-KWK Elektro-WP seit 1970ern im Markt CO 2 -freier Strom und Möglichkeit zur Laststeuerung erhöhen Attraktivität Sinnvoller Einsatz auch für Bestandsgebäude nachgewiesen 1. Generation Markteinführung steht bevor Stirling-Heizgeräte Mikro-BHKW z. B. Stiebel Eltron z. B. WhisperGen z. B. Honda Ecowill Gas-WP Markteinführung erfolgt 2011 Bis zu 30% Verbrauchseinsparung ggü. Gas-Brennwertkesseln Kombination mit Solarwärme und Bioerdgas bietet weitere Effizienzsteigung und CO 2 - Vermeidung 2. Generation In der Entwicklung Brennstoffzellen-Heizgeräte z. B. Junkers z. B. Baxi Gamma z. B. Hexis Galileo 11

12 Kraftwerkstechnik

13 E.ON setzt sich anspruchsvolle CO 2 -Reduktionsziele E.ONs spezifische CO 2 Emissionen Mögliches Kraftwerksportfolio % in g/kwh ~ 360 Ziel % Reduktion der spezifischen CO 2 Emissionen i. Vgl. z Bis 2030 Reduktion bis 360 g/kwh < 50 % CO 2 - armer Strom > 50 % CO 2 - freier Strom 31 % 22 % 11 % 36 % Erdgas Kohle Kohle mit CCS 1) GuD: Verbesserung Wirkungsgrad Anteil ausbauen Kohle: Verbesserung Wirkungsgrad Einführung CCS Kernenergie: Anteil beibehalten Erneuerbare: Anteil ausbauen Erneuerbare Kernenergie 1) Carbon Capture and Storage

14 Bruttostromerzeugung in Deutschland 2009 Steinkohle 18,3 % Erdgas 12,9 % Mineralöl 2,1 % Sonstige 3,9 % PV 1,0 % Müll (50 % fossil) 0,6 % Biomasse 4,2 % 596 TWh Erneuerbare 15,6 % 93 TWh Wasser reg. 3,2 % Wind 6,4 % Kernenergie 22,6 % Braunkohle 24,6 % Quellen: BMWi, AGEB, AGEE-Stat 14

15 Bausteine zukünftiger Energieversorgungssysteme Kraftwerke Kunde Kernenergie Gen III+ Gen IV Kernfusion Endenergiebedarf Energieeffizienz E-Mobilität Smart Services Fossile Energieträger 700 C Kohle CCS GuD Erneuerbare Energien Wind-Offshore Biomasse CSP / Desertec Dezentrale Erzeugung Mikro-KWK, PV Brennstoffzellen Wärmepumpen

16 Installierte Leistung und Bruttostromerzeugung in Deutschland Installierte Leistung [GW] Kernenergie * * * Braunkohle Steinkohle Bruttostromerzeugung [TWh] Gas Wind Geringer Leistungsnutzen Sonne Wasser Quellen: BMWi, AGEE-Stat * Werte aus

17 Netze und Systeme

18 Herausforderung der Balance von Erzeugung und Verbrauch Prognoseunsicherheit bei der Erzeugung (Wind, Sonne) Exemplarische Darstellung aus dem VE Netzgebiet Lastwechselanforderung an Kraftwerke steigt Ausbleiben der Erzeugung Überschussleistung aus Erneuerbaren Energien Netzengpässe zwischen zentraler Erzeugung und verbrauchsstarken Regionen Technologieentwicklung erforderlich in Kraftwerksdynamik, Netzen, Speichern, Verbrauchsmanagement

19 Elektromobilität aus Sicht des Energieversorgungssystems Elektroauto als Zeitpunkt der Akkuladung Auswirkungen/Potentiale 1. einfacher Verbraucher 2. steuerbare Last 3. Energiespeicher stochastisch/ nach Bedarf des Nutzers bei Schwachlast/ Überangebot von erneuerbaren Energien Ladung/ Entladung ähnlich Speicherkraftwerken 1. Zusätzlicher Strombedarf/-absatz 2. Veränderung des Lastprofils 1. Effizienter Kraftwerksbetrieb ( Nachtspeicher ) 2. Integration erneuerbarer Energien 1. Nutzung von Strompreisdifferenzen 2. Systemdienstleistungen 19

20 Demonstrationsprojekte Elektromobilität

21 Bausteine zukünftiger Energieversorgungssysteme Kernenergie Gen III+ Gen IV Kernfusion Kraftwerke Fossile Energieträger 700 C Kohle CCS GuD Erneuerbare Energien Wind-Offshore Biomasse CSP / Desertec Netze + Systeme Kunde Endenergiebedarf Energieeffizienz E-Mobilität Smart Services Dezentrale Erzeugung Mikro-KWK, PV Brennstoffzellen Wärmepumpen

22 Bausteine zukünftiger Energieversorgungssysteme Netze und Systeme Speicher Batterien Druckluft -Speicher Li-Ionen-Batterie für E-Fahrzeuge Quelle: dena Internet Druckluftspeicher-Kraftwerk Smart Meter Netze Smart Meter Smart Grids Super Grids Quelle: Siemens PTD September 2007 Vision weltweites Super Grid

23 Bausteine zukünftiger Energieversorgungssysteme Kraftwerke Netze und Systeme Kunde Kernenergie Gen III+ Gen IV Kernfusion Fossile Energieträger 700 C Kohle CCS GuD Erneuerbare Energien Wind-Offshore Biomasse CSP / Desertec Speicher Batterien Druckluft -Speicher Netze Smart Meter Smart Grids Super Grids Endenergiebedarf Energieeffizienz E-Mobilität Smart Services Dezentrale Erzeugung Mikro-KWK, PV Brennstoffzellen Wärmepumpen

24 innovate.on Entwicklung von Schlüsseltechnolgien für zukünftige Energieversorgungssysteme CO 2 -Abtrennung & Speicherung Desertec / HGÜ Strom-Speicherung Smart-Services Kernenergie Generation III+ Elektro-Mobilität hocheffiziente Kraftwerke Wärmepumpen Wind Offshore Bio Erdgas Smart-Meter Smart-Grids Mikro-KWK

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!