Versorgungssicherheit im Lichte von Klimawandel und Extremwetterereignissen. Mag. Christopher Binder, IEWT 2017, Wien,

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1 Versorgungssicherheit im Lichte von Klimawandel und Extremwetterereignissen Mag. Christopher Binder,, Wien, Februar Altenberger Straße 69, HF-Gebäude, 3. Stock, A-4040 Linz Tel.: / IEWT office@energieinstitut-linz.at

2 Projektteam - Wissenschaft Projektleitung: Institut für Meteorologie, Universität für Bodenkultur Ass.Prof. Dr. Herbert Formayer Projektpartner I: Energieinstitut, Johann Kepler Universität Linz Dr. Michael Schmidthaler, Dr. Johannes Reichl und Mag. Christopher Binder Projektpartner II: Umweltbundesamt Wien Dr. Ivo Offenthaler Projektpartner III: Virginia Tech University, Blacksburg, VA, USA Dr. Jed Cohen 2

3 Projektteam - Netzbetreiber APG (Austrian Power Grid) TINETZ-Tiroler Netze GmbH KNG-Kärnten NetzGmbH Vorarlberger Energienetze GmbH Energienetze Steiermark GmbH Wiener Netze Netz OÖ GmbH 3

4 Bewertung von Versorgungssicherheit Switch-Off: Analyse der Effekte sich ändernder Klima- und Wettermuster auf ÜNB und VNB Status-Quo und Ausblick auf Basis holistischer Klimamodelle! Ad-hoc Analyse wirtschaftlicher Schäden bei Versorgungsunterbrechungen Detailauswertung auf Basis von Blackout Simulation Bestmögliche Modellierung: Alle Sektoren der Wirtschaft + private Haushalte In Zusammenarbeit mit Netzbetreibern ist Modellierung auf feinstem geographischem Raum möglich! Auswertung von besonderem Interesse für Netzbetreiber, Wissenschaft, Politik 4

5 Motivation Stromunterbrechungen im Jahr 2014 Zerstörte Stromleitung durch Eisansatz in Kärnten, 1/2/2014 KELAG Schaden an Stromleitung durch Windwurf. FF Güssing: www. feuerwehren.at 5

6 Motivation Versorgungssicherheit in Europa Quelle: (Schmidthaler et al. (2015): Ausfall je Netzbenutzer in min p.a. (SAIDI), in Europa, 2009) 6

7 Sozio-ökonomische Aspekte der Energieversorgungssicherheit Meteorologische Einflüsse auf Versorgungssicherheit besonders im Verteilnetz IPCC erwartet einen signifikanten Anstieg von Häufigkeit und Dauer von Versorgungsunterbrechungen bedingt durch Extremwetterereignisse. Anzahl der Stromausfälle im Hochspannungsnetz in den USA von Quelle: (Climate Central (2014). Blackout: Extreme Weather, Climate Change and Power Outages) 7

8 Motivation Versorgungssicherheit in Österreich Quelle: (Energie Control Austria (2015). Ausfall- und Störungsstatistik für Österreich Ergebnisse 2014) 8

9 Hauptursachen meteoroligsch bedingter Ausfälle in Österreich Beobachtungszeitraum ( ) Häufigste Ursache für Stromausfälle: Gefrierende Niederschläge gefolgt von Stürmen und Gewittern. Eis, Eisregen, Schnee, Raureif Sturm Gewitter Eingedrungene Feuchtigkeit 54 % 28 % 15 % 3 % 9

10 Case Study - Analyse Sozioökonomische Analyse der Stromausfallskosten auf NUTS III Ebene (16 NUTS III Regionen) 6 verschiedene Stromausfallsszenarien (je 1h), basierend auf blackout-simulator.com Drei verschiedene Jahreszeiten (Sommer, Winter und Übergangszeit), Tag und Nacht Wirtschaftliche Betrachtung des entstandenen Schaden durch Versorgungsunterbrechungen (VoLL) Regionale Darstellung des VoLL im GIS 10

11 Was kostet ein Blackout in den Regionen? Annahme: 1 h Blackout am Vormittag, Übergangszeit * * , 10 11h relative Einheiten (teuerste NUTS3-Region = 100) Quelle: (Eigene Darstellung) 11

12 VoLL Vergleich 16 Nuts III Regionen Wien Linz-Wels Rheintal-Bodenseegebiet Innviertel Klagenfurt-Villach Traunviertel Tiroler Unterland Innsbruck Steyr-Kirchdorf Mühlviertel Unterkärnten Bludenz-Bregenzer Wald Oberkärnten Tiroler Oberland Osttirol Außerfern Max VoLL Min VoLL

13 Case Study - Kärnten AT211 Klagenfurt-Villach AT212 Oberkärnten AT213 Unterkärnten 13

14 Case Study Klagenfurt-Villach Zusammenfassung Merkmale Einwohner (EW) 283,941 Fläche 2, km² EW/km² 140 Bezirke Klagenfurt, Villach, Klagenfurt-Land, Villach-Land Quelle: (Statistik Austria, 2016) Quelle: (Eigene Darstellung) 14

15 Case Study Klagenfurt-Villach OPQRST 25% KLMN 21% A 1% BDE 5% GHIJ 25% C 18% F 5% Code A BDE C F Wirtschaftssektor Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Fischerei Bergbau, Wasserversorgung, Abwasser und Abfall Management Herstellung von Wirtschaftsgütern Baugewerbe GHI Großhandel, Autohandel, Reparatur und Transport, Gastgewerbe und Gastronomie J Informations- und Kommunikationstechnologie K Finanz- und Versicherungswesen LMN Grundstücks- und Wohnungswesen, Erbringung von freiberuflichen wissenschaftlichen Tätigkeiten und technischen Dienstleistungen, sonstige wirtschaftliche Dienstleistungen OPQRS Öffentlicher Verwaltungssektor (Administration und Sozialversicherung, Gesundheitswesen, Bildungswesen, Kultur, andere Dienstleistungsaktivitäten) Bruttoregionalprodukt Klagenfurt-Villach Quelle: (Statistik Austria, 2016) 15

16 Case Study Klagenfurt-Villach 13% 7% 0% 41% Eingedrungene Feuchtigkeit Eis, Eisregen, Schnee, Raureif Gewitter Sonstige Einwirkungen Sturm 39% Wetterbedingte Ausfälle Klagenfurt-Villach Quelle: Eigene Darstellung basiert auf (Kaernten Netz, 2016)* *Die Daten beziehen sich auf das Nuts III Gebiet Klagenfurt-Villach exklusive der Stadt Klagenfurt 16

17 Case Study Oberkärnten Zusammenfassung Merkmale Einwohner (EW) 125,474 Fläche 4, km² EW/km² 30 Bezirke Feldkirchen, Hermagor, Spittal an der Drau Quelle: (Statistik Austria, 2016) Quelle: (Eigene Darstellung) 17

18 Case Study Oberkärnten OPQRST 18% A 4% BDE 4% Code A BDE Wirtschaftssektor Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Fischerei Bergbau, Wasserversorgung, Abwasser und Abfall Management KLMN 19% GHIJ 29% C 13% F 13% C F Herstellung von Wirtschaftsgütern Baugewerbe GHI Großhandel, Autohandel, Reparatur und Transport, Gastgewerbe und Gastronomie J Informations- und Kommunikationstechnologie K Finanz- und Versicherungswesen LMN Grundstücks- und Wohnungswesen, Erbringung von freiberuflichen wissenschaftlichen Tätigkeiten und technischen Dienstleistungen, sonstige wirtschaftliche Dienstleistungen OPQRS Öffentlicher Verwaltungssektor (Administration und Sozialversicherung, Gesundheitswesen, Bildungswesen, Kultur, andere Dienstleistungsaktivitäten) Bruttoregionalprodukt Oberkärnten Quelle: (Statistik Austria, 2016) 18

19 Case Study Oberkärnten 19% 5% 1% 44% Eingedrungene Feuchtigkeit Eis, Eisregen, Schnee, Raureif Gewitter Sonstige Einwirkungen Sturm 31% Wetterbedingte Ausfälle Oberkärnten Quelle: Eigene Darstellung basiert auf (Kaernten Netz, 2016) 19

20 Case Study Unterkärnten Zusammenfassung Merkmale Einwohner (EW) 151,067 Fläche 3, km² EW/km² 45 Bezirke St. Veit an der Glan, Völkermarkt, Wolfsberg Quelle: (Statistik Austria, 2016) Quelle: (Eigene Darstellung) 20

21 Case Study Unterkärnten OPQRST 18% A BDE 4% 3% Code A BDE Wirtschaftssektor Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Fischerei Bergbau, Wasserversorgung, Abwasser und Abfall Management KLMN 18% GHIJ 18% F 8% C 31% C F Herstellung von Wirtschaftsgütern Baugewerbe GHI Großhandel, Autohandel, Reparatur und Transport, Gastgewerbe und Gastronomie J Informations- und Kommunikationstechnologie K Finanz- und Versicherungswesen LMN Grundstücks- und Wohnungswesen, Erbringung von freiberuflichen wissenschaftlichen Tätigkeiten und technischen Dienstleistungen, sonstige wirtschaftliche Dienstleistungen OPQRS Öffentlicher Verwaltungssektor (Administration und Sozialversicherung, Gesundheitswesen, Bildungswesen, Kultur, andere Dienstleistungsaktivitäten) Bruttoregionalprodukt Unterkärnten Quelle: (Statistik Austria, 2016) 21

22 Case Study Unterkärnten 6% 27% Eingedrungene Feuchtigkeit 1% 23% Eis, Eisregen, Schnee, Raureif Gewitter Sonstige Einwirkungen Sturm 43% Wetterbedingte Ausfälle Unterkärnten Quelle: Eigene Darstellung basiert auf (Kaernten Netz, 2016) 22

23 Case Study Kärnten Werte in % 211 Klagenfurt-Villach 212 Oberkärnten 213 Unterkärnten Min Max Min Max Min Max VoLL Range in /kwh Quelle: (Eigene Darstellung) 23

24 Projektergebnisse (geplant) 1. Ein bundesländerübergreifendes Inventar datierter und verorteter Versorgungsunterbrechungen samt meteorologischer Ursachen und betroffener (=klimasensibler) Komponenten. 2. Eine Zusammenstellung schadensrelevanter meteorologischer Indikatoren samt Schwellintensitäten für verschiedene Schadenstypen. 3. Eine Abschätzung der Auswirkungen des Klimawandels auf die vorgenannten meteorologischen Indikatoren und der damit verknüpften Änderung des Risikos für die Versorgungssicherheit. 4. Risikokartierung und Identifikation von hotspots mit hoher meteorologischer Vulnerabilität der Stromnetze bei großem sozioökonomischem Risiko. 24

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! St.v. für das Switch-OFF Projektteam Kontakt: Mag. Christopher Binder E-Post: 25