Vita. Prof. Dr. habil. Ingo Stadler. Professor für Erneuerbare Energien & Energiewirtschaft TH Köln

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1 Foto bitte digital, danke Vita Professor für Erneuerbare Energien & Energiewirtschaft TH Köln Prof. Dr.-Ing. habil. Ingo Stadler forscht und lehrt an der TH Köln und ist dort für die Er-neuerbaren Energien und Energiewirtschaft verantwortlich. Seine Arbeiten umfassen die Netzintegration Erneuerbarer Energien und Energiesysteme mit hohen Anteilen an Erneuer-baren Energien und konzentrieren sich auf die über die Elektrizität hinausgehenden, nicht-elektrischen Speicher und das Lastmanagement. Er ist u.a. Mitglied des Beirats der Interna-tionalen Konferenz und Ausstellung zur Speicherung Erneuerbarer Energien (IRES) sowie des International Centre for Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems (SDEWES). Darüber hinaus ist er Autor des Buches Energiespeicher Bedarf, Technologien, Integration, das im Springer Verlag erschienen ist.

2 Wärmeerzeugung zur Flexibilisierung der Stromerzeugung Seite: 1

3 Überblick Energiewende: großer Bedarf für Energiespeicher Eigene Wahrnehmung: Stromsektor: hochdynamischer Wärmesektor: konservativ, ich-bezogen, was interessiert mich die Welt jenseits meines Wärmenetzes? Energiewende ist eine Strom-, Mobilitäts- und Wärmewende Energiewende wird oft nur strombezogen diskutiert Schlüssel für eine kostengünstige Energiewende liegt in der Hand des Wärmesektors! Seite: 2

4 Energiewende im Stromsektor: Speicherbedarf offensichtlich Energiespeicher sind im Stromsektor eher verpönt Seite: 3

5 Energiespeicherung im Mobilitätssektor Energiespeicherung im Mobilitätssektor ist eine ziemlich normale Sache oder können Sie sich netzgekoppelte Autos vorstellen? Seite: 4

6 Energiespeicherung im Mobilitätssektor Energiespeicherung im Mobilitätssektor ist eine ziemlich normale Sache oder können Sie sich netzgekoppelte Autos vorstellen? Quelle: oettle-tuning.de Seite: 5

7 Energiespeicherung im Wärmesektor Energiespeicherung im Mobilitätssektor ist eine ziemlich normale Sache selbst wenn die Wärmeversorgung netzgekoppelt erfolgt Typischer Heizungskeller Quelle: udo-leuschner.de Quelle: shk-profi.de Solare Wärmeversorgung An das Fernwärmenetz gekoppeltes Haus Quelle: psg-hh.de Seite: 6

8 Energiespeicherung im Gassektor Energiespeicherung im Gassektor ist eine ziemlich normale Sache Quelle: Nabucco Gas Pipeline International GmbH Source: KBB UT Seite: 7

9 Cost of a kwh discharged from a storage [ ct/kwh] in relation to generation cost [ /kw] Mobilitätssektor Energiespeicherung in verschiedenen Sektoren Energiespeicherung 100 in verschiedenen Sektoren ,1 0,01 0,001 0,0001 0, , ,001 0,01 0, Wärmesektor Kosten einer aus einem Speicher entladenen Kilowattstunde [ ct/kwh] im Verhältnis zu Übertragungskosten [ /m/mw] Gassektor Stromsektor Seite: 8

10 Zwischenfazit Speicherung und Übertragung können nicht wirklich miteinander verglichen werden beide haben unterschiedliche Aufgaben Das Verhältnis zwischen Speicherkosten und Übertragungskosten ist in den meisten Sektoren sehr gering Nur im Stromsektor ist dieses Verhältnis groß und nur wenn ein Problem in der Stromversorgung durch Speicherung und Netzausbau gelöst werden kann dann stellen Netze die günstigere Lösung dar Energiespeicherung ist keine Luxuslösung. Energiespeicherung ist ein Alltagsprodukt außer im Stromsektor Seite: 9

11 Energiespeicherung im Gassektor ,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 Kosten einer aus einem Speicher entladenen Kilowattstunde [ ct/kwh] im Verhältnis zu Kosten der Erzeugungskapazität [ /kw] Wärmesektor Gassektor Stromsektor Wärme Elektrizität Mobility 0, ,001 0,01 0, Kosten einer aus einem Speicher entladenen Kilowattstunde [ ct/kwh] im Verhältnis zu Übertragungskosten [ /m/mw] Seite: 10

12 Noch n Zwischenfazit Stromspeicherung ist teuer Oder eher positiv ausgedrückt: Erzeugung und Übertragung elektrischer Energie ist im Vergleich zu deren Speicherung billig Seite: 11

13 Energiespeicherung Kosten, Effizienz, Energiedichte Elektrische Speicher Seite: 12

14 Energiespeicherung Kosten, Effizienz, Energiedichte Elektrochemische Speicher Seite: 13

15 Energiespeicherung Kosten, Effizienz, Energiedichte Mechanische Speicher Seite: 14

16 Energiespeicherung Kosten, Effizienz, Energiedichte Thermische Speicher Seite: 15

17 Energiespeicherung Kosten, Effizienz, Energiedichte Chemische Speicher Schlussfolgerung: Nutze billige Speicher aus dem Wärme-, Gas- und Mobilitätssektor, um Speicheraufgaben im Stromsektor zu lösen Seite: 16

18 Wirtschaftlichkeit Wärmespeicher vs. Batterie -rechnung Kosten Kapazität: ca. 250 /kwh Kosten pro Zyklus: ca. 18 ct/kwh Rahmen: i=5%; t bat =10a; t DSM =25a; DOD=0,5; 1 Zyklus/d; them. Sp. 70kWh/m³; Kosten Kapazität: ca. 2,70 /l ca. 38 /kwh Kosten pro Zyklus: ca. 0,74 ct/kwh Kosten Kapazität: ca. 100 /m³ ca. 1,4 /kwh Kosten pro Zyklus: ca. 0,03 ct/kwh Seite: 17

19 Wirtschaftlichkeit Die Größe macht's! Seite: 18

20 Wirtschaftlichkeit Die Größe macht's! Durch die Verknüpfung von Strom- und Wärmesektor wird das Speicherproblem marginal! Seite: 19

21 Strom und Wärme: Passt das zusammen? coverage of th. demand by CHP households trade/ commerce industry 90% 90% 70% 80% 80% 60% 60% 60% 45% 40% 40% 30% 20% 20% 15% installable CHP capacity based on sectoral yearly maximum th. load 80% 60% 40% Source: Schmidla Seite: 20

22 Klarer Vorteil der Wärmespeicherung! Wieso Batterien trotzdem gewinnen können? Source: Sauer Source: Sauer Seite: 21

23 Klarer Vorteil der Wärmespeicherung! Wieso Batterien trotzdem gewinnen können? Source: Sauer Seite: 22

24 Batterien sind die teuerste Möglichkeit Energie zu speichern Aber: Batterielobby ist laut und omnipräsent Trotz klarem Vorteil für Sektorkopplung von Strom und Wärme, kaum präsent in der öffentlichen Diskussion Werden Sie laut! Machen Sie die Energiewende preiswert! Belohnen Sie sich mit neue Geschäftsfeldern! Seite: 23

25 So groß müsste der Speicher nicht mal sein Videos zur Energiewende: Seite: 24