Regenerative Energien - Chancen und Wirkungen

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1 Regenerative Energien - Chancen und Wirkungen Prof. Dr.-Ing. G. Förster Studiengang Energie- und Ressourcenmanagement

2 Inhalt Probleme unserer heutigen Energieversorgung Möglichkeiten der regenerativen Energien Auswirkungen / derzeitige Nachteile regenerativer Energien

3 ca t Rohöl 2 Mio. brl.

4 2 Mio. brl.. * 110 $/brl brl.. = 210 Mio. $ 150 Mio.

5 Wertschöpfung fließt ab Primärenergieverbrauch Öl 2010: ca. 803 Mio. brl brl.. * 110 $/brl brl.. 80 Mrd. $ 57 Mrd.

6 Entwicklung der Erdölfunde und der Förderung Quelle: Peakoil.net/Newsletter 39

7 Entwicklung der Fördermenge über die Zeit

8 Rohölpreisentwicklung Inflationsbereinigte Jahresdurchschnitte [US$ / barrel] Kriegsbeginn Irak gegen Iran (Sept. 1980) 80 zweite Ölkrise 70 Realpreis in US$ (Bezugsjahr 2010) erste Ölkrise Einmarsch Irak in Kuwait (Aug. 1990)

9 Wohlstand und Energie Primärenergieverbrauch Deutschland 2010: ca TWh _kWh EW 47,5 MWh / EW * a Liter Öl / EW * a 80 Energiesklaven (Arbeit) * 80 6,5 Mrd. Menschen Weltbevölkerung

10 Primärenergieträgermix Primärenergieverbrauch [TWh/a] Braunkohle Steinkohle Kernenergie Erdgas Mineralöle REG

11 Steigende Energierohstoffimportabhängigkeit Energierohstoffimportabhängigkeit [%]

12 Probleme unserer heutigen Energieversorgung Ressourcenintensiv Verknappung fossiler Energierohstoffe (Erdöl, Erdgas) Versorgungssicherheit nimmt ab Hohes Konfliktpotenzial (international) Klimaschädlich Global ungleiche Verteilung von Energieeinsatz und Energienutzung Ökologische Risiken (Gewinnung, Transport)

13 Inhalt Probleme unserer heutigen Energieversorgung Möglichkeiten der regenerativen Energien Auswirkungen / derzeitige Nachteile regenerativer Energien

14 Vorteile einer regenerativen Energieversorgung Unerschöpflich ressourcenschonend Kein Konfliktpotenzial heimische Energieträger ger Geringe Schadstoffemissionen Regionale Wertschöpfung Dezentrale Energieversorgung (mehr Wettbewerb, kurze Transportwege) Mehr Bürgerbeteiligung Technologieexport globaler Wachstumsmarkt Ökologisch nachhaltig Versorgungssicherheit

15 0 Anteile regenerativer Endenergien im Jahr 2010 [TWh] Primärenergieverbrauch [TWh/a] Braunkohle Steinkohle Kernenergie Erdgas Mineralöle EEG Gesamt: 260 TWh = 7 % Nach der Substitutionsmethode: 470 TWh = 12 % Fotovoltaik 12 5% Wasserkraft 21 8% Geothermie 5 2% Windenergie 39 15% Solarthermie 5 2% Biomasse %

16 Technische Potenziale und Nutzung einzelner regenerativer Energie- erzeugungsarten in Deutschland 2010 Geothermie Fotovoltaik Solarthermie Windkraft Wasserkraft Biomasse [TWh/a]

17 Möglicher Ausbau regenerativer Energien 60 % Anteil am Bruttoendenergieverbrauch = ca TWh/a Fortschreibung / leicht Steigerung der bisherigen Dynamik (ca. 161 TWh/a Zubau) technisches Potenzial ca TWh/a Regenerative Energien [TWh/a] Wasserkraft Windkraft Biomasse Photovoltaik Solarthermie Geothermie

18 Inhalt Probleme unserer heutigen Energieversorgung Möglichkeiten der regenerativen Energien Auswirkungen / derzeitige Nachteile regenerativer Energien

19 Nachteile einer regenerativen Energieversorgung Teilweise noch fehlende Wirtschaftlichkeit Teilweise noch nicht ausgereifte Technik Fluktuierendes Energieangebot Lebenszyklusanalyse teilweise nicht besser als konventionelle Technik Niedrige Energiedichte großer Flächenverbrauch Lokale Energieerzeugung Konflikte Teilweise ökologische Nachteile Teilweise fehlende Infrastruktur (Stromnetz, Wasserstoffinfrastruktur,...)

20 3 600 km neue Höchst- spannungs- leitungen Quelle: VDN

21 Veränderungen Stromerzeugung / Stromtransport Notwendigkeiten: ca km neue Höchstspannungstrassen (Integration Windparks) smart grids / smart metering viel mehr Stromspeichermöglichkeiten (Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher, Batterien für Elektrofahrzeuge ) mehr regelfähige Kraftwerke effektiveres Lastmanagement auf Verbraucherseite Ausbau europäisches Verbundnetz (Kuppelstellen, Nordsee)

22 Volkswirtschaftliche Vorteile des Ausbaus regenerativer Energien - Leitszenario 2008; Preispfad A - Kumlierte Differenzkosten, Mrd.EUR (2005) Strom ohne PV PV Strom ohne PV Wärme Kraftstoffe Leit-08/Dif-kum; Quelle: DLR

23 Energiekonzept 2050 Bundesregierung Prim ärenergieverbrauch [TWh/a] ? Braunkohle Steinkohle Kernenergie Erdgas Mineralöle REG

24 Endenergieverbrauch in den Sektoren [TWh[ in 2009] Haushalte % Gewerbe % Industrie % Verkehr %

25 Wir sollten das Öl verlassen, bevor es uns verlässt. Fatih Birol

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27 Primärenergieverbrauch in Deutschland (Trendfortschreibung) Primärenergieverbrauch [TWh/a] Braunkohle Steinkohle Kernenergie Erdgas Mineralöle REG

28 2) Energieeffizienz Energieproduktivität 2,1 %/a Verstärkung der bisherigen Dynamik notwendig, vorgeschlagene Maßnahmen hierfür nicht ausreichend technisches Potenzial prinzipiell vorhanden [MWh/EW] 55,00 54,00 53,00 52,00 51,00 50,00 49,00 48,00 47,00 46,00 2,50 2,40 2,30 2,20 2,10 2,00 1,90 1,80 1,70 1,60 [MWh/1000 BIP] 45, Primärenergieverbrauch / EW [im Durchschnitt -0,69 %/a] Primärenergieverbrauch / BIP [im Durchschnitt -1,7 %/a] 1,50

29 5) Gebäude Verdoppelung der energetischen Sanierungsrate von ca. 1 % auf 2 % notwendig Primärenergiebedarf für Raumwärme 30 kwh/m 2 a Gebäudebestand klimaneutral kein CO 2

30 Entwicklung der energetischen Gebäudeanforderungen [kwh/m 2 *a] WSVO 1977 Bestand WSVO 1984 WSVO 1995 EnEV Passivhaus Heizung Warmwasser Strom Lüftung

31 Entwicklung Energieeffizienz Wärme- bzw. Stromverbrauch pro m 2 Wohnfläche 250,0 200,0 [kwh / m2 * a] 150,0 100,0 50,0 0, Wärmeverbrauch / m2 [im Durchschnitt -0,99 %/a] Stromverbrauch / m2 [im Durchschnitt -0,1 %/a]