Energiewende und schneller Atomausstieg_ - Technische Herausforderungen und Konsequenzen -

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1 Energiewende und schneller Atomausstieg_ - Technische Herausforderungen und Konsequenzen - Marco K. Koch 19. KKV-Herbstforum Energiewende, 05. November 2012, Essen 1

2 Energiewende Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung. Erneuerbare Energien werden als Alternative zu fossilen Energieträgern (Öl, Kohle, Gas) und Kernbrennstoffen (Uran) verstanden. Energiesparen und höhere Energieeffizienz. und schneller Atomausstieg Beschluss der Bundesregierung am 6. Juni 2011 zur Stilllegung von acht Kernkraftwerksblöcken und zum stufenweisen vollständigen Kernenergieausstieg bis Notwendigkeit einer deutlichen Beschleunigung des grundlegenden Umbaus der Energieversorgung unter Berücksichtigung der Konsequenzen auf Versorgungssicherheit und Importabhängigkeit, Kosten und Akzeptanz. Das neue System muss in der Lage sein, verbrauchsferne, dezentrale und stark fluktuierende Einspeisungen zu integrieren Übertragungs- und Verteilungsnetze. 2

3 Struktur Die Welt aus Sicht der Energie Deutschland in dieser Energiewelt Wärme Hoffnungsträger Sanierung und Erneuerbare Strom Hoffnungsträger Erneuerbare 3

4 Die Welt hungert nach Energie Weltprimärenergieverbrauch Energieverbrauch in Mio. t SKE Faktor 10 in 100 Jahren Fossiler Anteil > 90 % Sonstige Kernenergie Wasserkraft Erdgas Erdöl Feste Brenstoffe 2008: 16 Mrd. t SKE TWh Anteil ausgewählter Länder: USA 20 % EU % davon Deutschland 3 % China 18 % Japan 4 % Afrikanische Länder 3 % Quelle: verschiedene Statistiken; letzte Jahre: BP-Statistik 4

5 Globale Stromerzeugung 2009 (ca TWh) Quellen: verschiedene Statistiken; BWK Jahresüberblick; Erneuerbare Energien in Zahlen, BMU 7/2012 5

6 EU Stromerzeugung 2010 (ca TWh) Quelle: nach Erneuerbare Energien in Zahlen, BMU 7/2012 6

7 Kernenergie weltweit vor Fukushima Daiichi 7

8 Kernenergie weltweit nach Fukushima Daiichi 8

9 Struktur Die Welt aus Sicht der Energie Deutschland in dieser Energiewelt Wärme Hoffnungsträger Sanierung und Erneuerbare Strom Hoffnungsträger Erneuerbare 9

10 Kernenergie in Deutschland vor Fukushima Daiichi Diskussion der Aufhebung der erst nachträglich eingeführten, gesetzlichen Befristung der Laufzeit von KKW auf eine Regellaufzeit von 32 Kalenderjahren. 10

11 Kernenergie in Deutschland nach Fukushima Daiichi 11

12 Stromverbrauch Deutschland 2010: 604 TWh Richtschnur war bisher der Energiemix Kosten Versorgungssicherheit Importabhängigkeit Quelle: Energiestatistik BMWi,

13 640 Struktur der Energiewende nach dem Weißbuch Energie der Bundesregierung 630 in TWh % Anteil an der Stromproduktion Stromproduktion Effizienzgewinn Strombedarf Stromimporte Stromproduktion Nicht erneuerbare Effizienzgewinimportproduktioerneuerbare Strombedarf Strom Strom Nicht Energien 2050 Energien 2050 Erneuerbare Energien Erneuerbare Energien 13

14 Energiekonzept Herausforderungen Ziele 2050 Handlungsfelder Maßnahmen Treibhausgasemissionen insgesamt senken auf 20%* Anteil der Regenerativen Energien steigern auf 60% (Endenergie), 80% (Strom) Primärenergieverbrauch senken auf 50%** Stromverbrauch senken auf 75%** Endenergieverbrauch im Verkehr senken auf 60% *** Wärme Strom Verkehr * gegenüber 1990, ** gegenüber 2008, *** gegenüber 2005 Effizienzsteigerung Gebäudebereich, z.b. Steigerung Sanierungsrate auf 2% p.a. Ausbau Regenerativer Energien Emissionsreduktion (CCS) Bau neuer Speicher Ausbau Stromnetze Effizienzsteigerung Industrie: Energiemanagementsysteme Elektromobilität CO 2 -Emissionsgrenzwerte Erhöhung Bio-Kraftstoffanteil Ausbau Schienennetz 14

15 Energiekonzept Herausforderungen Ziele 2050 Handlungsfelder Maßnahmen Treibhausgasemissionen insgesamt senken auf 20%* Anteil der Regenerativen Energien steigern auf 60% (Endenergie) Primärenergieverbrauch senken auf 50%** Stromverbrauch senken auf 75%** Endenergieverbrauch im Verkehr senken auf 60% *** Verkehr * gegenüber 1990, ** gegenüber 2008, *** gegenüber 2005 Status quo 50 Mio. Autos Erdgasfahrzeuge (900 von Tankstellen) Ziel 1 Mio. Elektroautos bis Mio. Elektroautos bis 2030 Elektromobilität CO 2 -Emissionsgrenzwerte Erhöhung Bio-Kraftstoffanteil Ausbau Schienennetz 15

16 Energiekonzept Herausforderungen Ziele 2050 Handlungsfelder Maßnahmen Treibhausgasemissionen insgesamt senken auf 20%* Anteil der Regenerativen Energien steigern auf 60% (Endenergie) Primärenergieverbrauch senken auf 50%** Stromverbrauch senken auf 75%** Endenergieverbrauch im Verkehr senken auf 60% *** * gegenüber 1990, ** gegenüber 2008, *** gegenüber 2005 Wärme Strom Effizienzsteigerung Gebäudebereich, z.b. Steigerung Sanierungsrate auf 2% p.a. Ausbau Regenerativer Energien Emissionsreduktion (CCS) Bau neuer Speicher Ausbau Stromnetze Effizienzsteigerung Industrie: Energiemanagementsysteme Ausbau Regenerativer Energien mit Netzausbau + Energieeinsparung 16

17 Struktur Die Welt aus Sicht der Energie Deutschland in dieser Energiewelt Wärme Hoffnungsträger Sanierung und Erneuerbare Strom Hoffnungsträger Erneuerbare 17

18 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Gebäudesektor 5000 alte Bundesländer: private Haushalte und GHD 4500 alte und neue Bundesländer: private Haushalte und GHD Ziel Endenergieverbrauch [PJ] Faktor 4-20 % bis % bis 2050* * gegenüber 2008 Nationale Gesetze und Verordnungen 0 Internationale Einflüsse 18

19 Entwicklung des Gebäudesektors Bestand 18 Millionen Wohngebäude 40 Millionen Wohneinheiten Wohneinheiten nach überwiegender Beheizungsart Neubau Wohngebäude nach vorwiegend verwendeter Heizenergie Neubauquote 2008: 0,53 % 3% Holz/Erneuerbare Energien % Fernwärme 1% Kohle 30% Heizöl 4% Strom 49% Gas 0% 20% 40% 60% Anzahl in [Tausend] Öl Gas Strom Fernwärme Wärmepumpe Solarenergie Sonstige 19

20 Struktur Die Welt aus Sicht der Energie Deutschland in dieser Energiewelt Wärme Hoffnungsträger Sanierung und Erneuerbare Strom Hoffnungsträger Erneuerbare 20

21 Quelle: RWE 21

22 Die Politik verändert den deutschen Strommix Ökosteuer EEG - Gesetz KWK- Gesetz Kernenergieausstieg CO 2 - Zertifikate Deutscher Steinkohleausstieg Unbundling Erzeugung/Netz 22

23 Bisherige Rolle der thermischen Kraftwerke im Strommix Struktur bisher Biomasse 4% Photovoltaik 1% Wasser 3% Müll 1% Heizöl, Pumpspeicher und Sonstige 6% Wind 7% Braunkohle 24% Kernenergie 23% Erdgas 13% Steinkohle 18% Laufwasser Wasser 6 7% % Grundlast Grundlast Stand: 2009 Braunkohle Braunkohle 49 % 46% Kernenergie 45 47% % 23

24 Bisherige Rolle der thermischen Kraftwerke im Strommix Grundlast Struktur bisher Stand: 2011 Laufwasser 7% Kernenergie 39% Braunkohle 55% Stand: 2009 Grundlast Laufwasser Wasser 6 7% % Braunkohle Braunkohle 49 % 46% Kernenergie 45 47% % 24

25 Sonstige *) Photovoltaik 3,8 Biomasse 3,2 GW 6, h/a TWh 23,6 39,7 3,1 19,4 Wind 22,2 27,7 9,7 Wasser 10,9 75,9 Heizöl 6, h/a Erdgas 22, h/a 140,5 Kernenergie 20, h/a 142,0 Steinkohle 27,7 Braunkohle 20, h/a 155,1 *) u. a. Müll Stromerzeugungskapazitäten Netto 143,3 GW Prof. Quellen: Dr.-Ing. BDEW Marco / BMU K. / AGEB Koch 19. KKV-Herbstforum Energiewende Haus der Technik, Essen Stromerzeugung Brutto 636,7 TWh Stand:

26 Status quo in Deutschland: Wind und Photovoltaik GW 24 GW 26

27 Ausblick in Deutschland: Wind und Photovoltaik Szenariorechnung: Restkapazitätsbedarf bei 45 GW onshore Wind, 10 GW offshore Wind und 39,5 GW Photovoltaik Quelle: Dissertation von T. Große Böckmann; Szenario BEE Wochen 27

28 Thermisches Kraftwerk: gesicherte Leistung Quelle: atw, Betriebsergebnisse

29 Wind und Photovoltaik: fluktuierende Leistung Quelle: Zahlen und Fakten, Stromerzeugung 2012/2013, VGB 29

30 Zusammenfassung Energiekonzept setzt auf Effizienz, Erneuerbare, Elektromobilität. Kohle und Erdgas bleiben als Restenergien. Im Wärmemarkt werden Konzepte für den Bestand benötigt. Ausbau dezentraler erneuerbarer Energien erfordert zwingend den Netzausbau. Die Stromversorgung wird europäisch, wenn die Nachbarländer mitmachen Stromtransport über große Entfernungen, Reservekonzept für operative Störungen erforderlich. Energiepolitik sollte Klimapolitik, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit gleichgewichtig berücksichtigen. 30

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 31

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