Spurensuche hinsichtlich einer generationenübergreifenden

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Britta Schmid
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1 Spurensuche hinsichtlich einer generationenübergreifenden energetischen Herausforderung Generalversammlung

2 Elektrischer Black OUT Grossräumiger Stromausfall (Bulletin SEV) Gar nichts geht mehr! Denkbare Dauer: 4 Stunden bis 3 Tage Hinweis: Roman von Marc Elsberg fachkundig und glaubwürdig recherchiert Generalversammlung

3 EGS in der CH EVU Struktur (Quelle: Fichtner Management Consulting AG) GWh/a 52 Generalversammlung

4 Energiewende Wachstum und Wohlstand ohne Erdöl und Uran - der Untertitel des 1980 erschienen Buches Energiewende von Floretin Krause, Hartmut Bossel und Karl-Friedrich Müller-Reissmann ist auch heute noch eine prägnante Zusammenfassung der Langfristvision, für die bei uns der seit 2011 populär gewordene Begriff steht. Im englischen Sprachraum: The Energiewende Inhalt des Begriffes: Neugestaltung CH Gesamtenergieanwendung Generalversammlung

5 Energiewende = Grösstes CH Projekt Vergleichbar mit Neat aber flächendeckend Energiewende Projekt Am Anfang besteht keine Erfolgssicherheit Aktuelle Phase = Strategische Planung Schweizervolk muss die Realisierung bejahen Korrekt informierte Bürger sind entscheidend Generalversammlung

6 Korrekte Informationen sind unabdingbar Übliche Aussage: Entspricht dem jährlichen Strombedarf von X Haushalten Diese Verteilung der Energieproduktion von unregelmässig produzierenden Anlagen über das ganze Jahr ist, solange die passende Energiespeicherung fehlt, physikalisch nicht möglich und daher eine grobe Täuschung Die grossen Lieferlücken werden nicht erwähnt und eine durchschnittlich Jahresproduktion vorgetäuscht Generalversammlung

Korrekte Informationen sind unabdingbar 111 594 Fahrzeuge fahren pro Tag durch diesen Tunnel, das sind nur 4 650 Fahrzeuge

7 Korrekte Informationen sind unabdingbar Fahrzeuge fahren pro Tag durch diesen Tunnel, das sind nur Fahrzeuge pro Stunde = den ganzen Tag kein Stau. Falsch: Es gibt Werktags jeden Morgen und Abend Stau! Generalversammlung

8 Warum braucht es eine? (Quelle: BFE) Bevölkerungswachstum Infrastruktur Versorgungssicherheit Preis und Markt Klimawandel Umwelt, Natur, Landschaft Ausstieg aus der Kernenergie BFE: Bundesamt für Energie Generalversammlung

9 Prioritäten (Quelle: BFE) Energieeffizienz erhöhen, Stromverbrauch stabilisieren Anteil der EE erhöhen; Restbedarf durch fossile Stromproduktion und Importe decken Um-/Ausbau der elektrischen Netze und Energiespeicherung vorantreiben Energieforschung verstärken Vorbildfunktion der öffentlichen Hand wahrnehmen Internationale Zusammenarbeit im Energiebereich intensivieren Generalversammlung

10 (Quelle: BFE) Massnahmen Energieperspektiven 2050 Erstes Massnahmenpaket Aktionsplan koordinierte Energieforschung *) Parlamentarische Initiative *) Strategie Stromnetze Verhandlungen mit der EU zum Stromabkommen Zweiter Marktöffnungsschritt Revision Stromversorgungsgesetz 2. Phase (ab 2021) Übergang vom Förder- zum Lenkungssystem *) bereits beschlossen Generalversammlung

11 Ausbauziele 24,2 Terawattstunden NEE Geothermie (Quelle BFE) Tera Wh/a Wind , , ,2 Fotovoltaik Biomasse Biogas Generalversammlung

12 Aktueller Stand Energienachfrage (Quelle: CH Gesamtenergiestatistik 2012) 278 TWh Elektrizität 24 % Gas Treibstoffe 24.2 Kohle Erdölbrennstoffe Holz Generalversammlung

13 Stossrichtungen (Quelle: BFE) Smart Grid: Vorgabe zur Einführung von Smart Metern Technische Mindestanforderungen für intelligente Messsysteme Regelung der Kostentragung Verfahrensbeschleunigung Ordnungsfristen für Sachplan- und Plangenehmigungsverfahren Rechtsmittelverfahren (eingeschränkte Beschwerdemöglichkeit) Stromnetze: Bedarfs- und zeitgerechter Um- und Ausbau Generalversammlung

14 Grosses Einsparpotential Gebäudepark CH (Quelle: Elektrotechnik 1/14) In der Schweiz beansprucht der Gebäudepark 49% der fossilen und 37% der elektrischen Energie Generalversammlung

15 Effizienzsteigerung z. B. bei Haushaltgeräten Maximale Effizienz beim Waschen Entwicklung Wasser- und Stromverbrauch Eine höhere Effizienz ist Kaum mehr möglich! 0.9 kwh/kg 54 l/kg Wasser - 87% Strom - 81% 0.17 kwh/kg 7 l/kg l/kg kwh/kg 18 Generalversammlung

16 Energiespeicherung erforderlich (Quelle: BFE) Wichtige Rolle zusammen mit steuerbarer Produktion und flexibler Nachfrage Ausgleich saisonal und zusätzlich innerhalb Tagen und Stunden Unregelmässig anfallende NEE führen zu kurzfristigen Ungleichgewichten zwischen Produktion und Verbrauch Wechsel von zentral zu vermehrt dezentral und unregelmässig eingespeister Energie bedingt Bereitstellung von genügend Backup-Kapazitäten Generalversammlung

17 Masseinheit der Energiespeicherung (Quelle: Matthias Popp 2010) Ladungsabweichung in Tagesladungen Eine Tagesladung ist die Energie, die in einem Versorgungsgebiet im Langzeitdurchschnitt an einem Tag umgesetzt wird. Die Ladungsabweichung ist definiert als das Integral der Durchschnitts- Leistungsabweichung über die Zeit Ladungsabweichung Jan. 05 bis Nov. 08 (D) Generalversammlung

18 Speicherseen (Quelle: CH Elektrizitätsstatistik 2012) Kapazität: Rund Gigawattstunden Nachfrage im Winterhalbjahr 11/12: Gigawattstunden Deckungsgrad durch Speicherseen: Rund 22 % bzw. 39 Winter-Tagesladungen Beste Grundlage zur Realisierung der Energiewende! Langfristig: Gezielter Einsatz zum Ausgleich der fehlenden Energie, vor allem im Winter Generalversammlung

19 Energie in GWh aus Speicherseen (Quelle: SCS super computing systems) 300 Speicherseen Speicherseen Generalversammlung

20 Optimale Platzierung der Speicher im Energienetz (Quelle: ABB) Generalversammlung

Energie aus Pumpspeicherkraftwerk (Quelle: Infel Broschüre Leben mit Energie ) In Zeiten mit geringer Nachfrage wird Wasser ins obere Becken gepumpt In Zeiten mit

21 Energie aus Pumpspeicherkraftwerk (Quelle: Infel Broschüre Leben mit Energie ) In Zeiten mit geringer Nachfrage wird Wasser ins obere Becken gepumpt In Zeiten mit grosser Nachfrage Speicherseen gelangt Wasser vom oberen Becken durch die Turbinen ins untere Becken Wirkungsgrad 75 bis 80 % Speicherseen Generalversammlung

22 Spielregeln Energieproduktion (Quelle: SCS super computing systems) Deckung der Nachfrage: 1. Laufwasserkraft 2. Wind und Fotovoltaik 3. Lokale Batterien 4. Pumpspeicherwerke: Produzieren 5. Gaskombikraftwerke 6. Speicherkraft (Speicherseen) Generalversammlung

23 Eine Folge von Überproduktion (z.b. Windenergie) Generalversammlung

24 Spielregeln für Energiespeicherung Verwendung der Überproduktion: 1. Durch Lastverschiebung (evtl. geplant) kompensieren 2. Lokale Warmwasserbereitung Ein/Aus mit Rundsteuerung: Elektroboiler Grosse Warmwasserspeicher 3. Lokale Batterien laden 4. Wasserversorgungen: Reservoire füllen 5. Pumpspeicherwerke: Pumpen 6. Ins Ausland verkaufen 7. Fotovoltaikanlagen: WR auf Teilleistung mittels Rundsteuerung Generalversammlung

25 Energiespeicherung mit Power-to-Gas (Quelle: BFE) Überschüssige NEE Energie kann in Methan umgewandelt und ins Erdgasnetz eingespeist werden Methan lässt sich in vorhandenen Erdgasnetzen in grossen Mengen speichern sowie über kurze und lange Distanzen transportieren Verwendung in Fahrzeugen mit Gasantrieb und zur Produktion von elektrischer Energie und Wärme Generalversammlung

26 Gaskombikraftwerke, GuD (Quelle: BFE) Künftig wird die Nachfrage nach elektrischer Energie mit einem Mix aus Wasserkraft, NEE und soweit nötig aus WKK-Anlagen, Gaskombikraftwerken sowie Stromimporten abgedeckt Der Einsatz fossiler Energien für die Produktion von Elektrizität soll die klimapolitischen Ziele des Bundes nicht gefährden Für 50% der verursachten Emissionen müssen die Betreiber im Inland Kompensationsmassnahmen umsetzen Soweit erforderlich, gewährleistet eine begrenzte Anzahl GuD Netzstabilität und einen angemessenen Eigenversorgungsgrad Generalversammlung

Mobilität: Energieeffizienz mit (Bio)gas-Diesel-Hybrid Das Konzept der ETH für einen neuartigen Automotor ist so effizient, dass er nur halb so viel

27 Mobilität: Energieeffizienz mit (Bio)gas-Diesel-Hybrid Das Konzept der ETH für einen neuartigen Automotor ist so effizient, dass er nur halb so viel CO 2 emitiert wie herkömmliche Motoren. Eine Alternative zu Elektro- Hybriden und rein elektrisch angetriebenen Autos. Generalversammlung

28 Erdgasnetz = Drehscheibe für Treibstoff, Elektrizität und Wärme Elektrizität Erdgas Wärme Treibstoff Waldholz Generalversammlung

Windenergie (Quelle: Der Spiegel 14/14) Neuer Holz-Werkstoff Baubuche der Grosssägerei Pollmeier (D), rundum vom Baumstamm geschält und zu endlosen Platten verbacken.

29 Windenergie (Quelle: Der Spiegel 14/14) Neuer Holz-Werkstoff Baubuche der Grosssägerei Pollmeier (D), rundum vom Baumstamm geschält und zu endlosen Platten verbacken. Einfach vor Ort montierbar und gut für extreme Anforderungen. Aus dem Wald in den Wald zurück und kaum mehr sichtbar! 160 m Ø 120 m Generalversammlung

30 Kraftwerkspark 2025 in Deutschland (Quelle: Fraunhofer Institut) Generalversammlung

31 Schlussfolgerungen Abnahme Importe nicht erneuerbare Energie (Quelle: SCS) Generalversammlung

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