Energieautarkie für Österreich. Unfug oder Zukunftschance?

Transkript

1 Energieautarkie für Österreich - Unfug oder Zukunftschance? Prof. Dr. Reinhold Christian

2 Motivation: Bekenntnis zur nachhaltigen Entwicklung Bedeutung des Energiesystems Erschöpfbarkeit fossiler Energieträger

3 zusätzliche Motivation: L. Windtner (Energie AG): Energieautarkie ist letztlich eine Fiktion, W. Boltz (E-Control): Kernkraftwerke im ENTSO-E-Netz erzeugen jährlich 730 TWh. Der Ersatz durch Photovoltaik würde rund 1/7 der österreichischen Fläche beanspruchen. W. Anzengruber (Verbund) Das Streben nach Energieautarkie ist Unfug, Quellen: chemie report 3/2011 Der Standard, 22. April Energieautarkie ist Unfug im EU-Binnemarkt

4 Fragestellung: Inwieweit kann langfristig die österreichische Energieversorgung durch Erneuerbare gesichert werden? Rahmenbedingungen: Verzicht auf herkömmliche Trendfortschreibungen Begrenztheit erneuerbarer Energieträger ökologische und soziale Verträglichkeit Sicherung von Wohlstand und Komfort stetige, angepasste Entwicklung

5 Trends, Szenarien und Prognosen New Policies Scenario World Energy Outlook 2010: Quelle:

6 Herausforderungen Fossile und nukleare Energieträger sind langfristig nicht verfügbar bereits vor der Erschöpfung des Erdöls: - steigende Preise - kein Öl mehr für Verbrennungszwecke - Wirtschaftkrisen ungeahnter Dimension Risiken der Atomkraft vom Bergbau bis zur Entsorgung Nicht sicher, nicht sauber, nicht CO 2 -frei langfristig gibt es nur Erneuerbare auch Erneuerbare sind begrenzt

7 Bruttoinlandsverbrauch und energetischer Endverbrauch BIV und EE von PJ JBIV EE Bruttoinlandsverbrauch [PJ] energetischer Endverbrauch [PJ] 1.118

8 Methode: 1. Abschätzung der Potenziale Erneuerbarer 2. Entwicklung der Energiedienstleistungen der Zukunft 3. Berechnung des damit verbundenen Energieeinsatzes im Rahmen von drei Szenarien unter Berücksichtigung zweier Varianten der Bevölkerungsentwicklung 4. Verknüpfung von Aufkommen und Verbrauch 5. Bewertung nach ökonomischen, ökologischen und sozialen Kriterien

9 Potenziale erneuerbarer Energieträger (Ö) 2005 [PJ] 2020 [PJ] 2050 [PJ] Wasserkraft 140,4 144,2 152,3 Windkraft 26,0 61,0 4,8 Photovoltaik 9,0 94,5 Biomasse (Landwirtschaft) 80,0 205,0 164,0 Biomasse (Forstwirtschaft) 193,5 215,6 Solarthermie 27,0 90,0 Wärmepumpe 26,5 95,0 9,8 Industrielle Abwärme 4,1 12,0 Geothermie 0,0 7,4 SUMME 306,8 510,3 932,8

10 Wasserkraft (k)eine Lösung GWh Vollausbau Stromverbrauch Wasserkraft

11 Verband der Elektrizitätswerke Österreichs (1978): Die Zuwachsraten im Stromverbrauch sind zu hoch. Selbst wenn wir alle Wasserkräfte unseres Landes völlig ausnützen würden, wir brauchten im Jahr 1990 eine zweite Donau, die es leider niemals geben wird.

12 Masterplan Wasserkraft Technisch-wirtschaftliches Restpotenzial: GWh (64,4 PJ) Zusätzlich realisierbare Potenziale: 2020: GWh (23,4 PJ) 2050: GWh (43,2 PJ) Bei der Erstellung vernachlässigt: EU-Wasserrahmenrichtlinie lokale Rahmenbedingungen

13 Kriterienkatalog Wasserkraft Lob: ökologische und energiewirtschaftliche Kriterien sind ausgewogen Kritikpunkte: dzt. Ist die Anwendung auf Einzelfälle eingeschränkt es fehlt eine überregionale strategische Planung es fehlen regionale Nutzungskonzepte es gibt (bewusst) keine Hinweise zur Abwägung der Kriterien untereinander

14 Energiedienstleistungen: behagliche Wohnsituation erreichter Arbeitsplatz getrocknete Wäsche, Annäherung durch Kennzahlen: Heizwärmebedarfe von Gebäuden Verkehrsleistung Stromverbrauch von Elektrogeräten

15 private Haushalte wichtigste Parameter thermische Sanierung Zielwerte HWB thermische Sanierung Sanierungsrate Wohnnutzfläche pro Kopf Haushaltsgeräte durchschnittlicher Verbrauch Haushaltsgeräte Ausstattungsgrade zwei Bevölkerungsvarianten

16 private Haushalte wichtigste Parameter Prag. Forc. HWB Sanierung [kwh/m²a] (ab 2021) Sanierungsrate [%/a] (ab 2021) 1,0 1,5 3,0 WNF pro Kopf [m²] Verbrauch [kwh/a] Ausstattungsgrad [%] PC Kühlgeräte Gefriergerät Trockner

17 thermische Sanierung Quellen: zientegebaeude/energieeffiziente-gebaeude_node.html

18 Effiziente Geräte oder gar keine? Quellen:

19 private Haushalte Endenergie 300,0 250,0 [PJ] 200,0 150,0 100,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 50,0 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 46 77%

20 Dienstleistungsbereich Endenergie 160,0 140,0 120,0 [PJ] 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Pragmatisch Forciert Basisjahr Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 25 65%

21 Sachgüterproduktion wichtigste Parameter Produktion der Branchen Entwicklung des produktionsbedingten Energieeinsatzes Entwicklung der Wirkungs- und Nutzungsgrade Umstieg von Verbrennungs- auf Elektromotoren

22 Sachgüterproduktion wichtigste Parameter 2050 Prod. E-einsatz (Zunahme in %) Wirkungsgrade [%] 2005 Prag. Forc. Eisen und Stahl ±0-5 Papier Holzverarbeitung Beleuchtung V-Motoren E-Motoren

23 Sachgüterproduktion Endenergie 350,0 300,0 [PJ] 250,0 200,0 150,0 100,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 50,0 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 10 14%

24 Mobilität wichtigste Parameter durchschnittliche Wegzahl durchschnittliche Weglänge Modal Split energieeffiziente Technologien Güterverkehr Flugverkehr

25 Personenverkehr wichtigste Parameter 2050 Gemeinden > Einwohner, Jahre 2005 Prag. Forc. durchschnittliche Wegzahl 3,10 3,12 2,80 durchschnittliche Weglänge [km] Modal Split - Berufsverkehr MIV 10,0 10,5 8,0 ÖV 7,5 7,7 6,0 Fuß Rad MIV ÖV

26 50 Jahre Käfer 50 Jahre Fortschritt? VW Käfer, BJ 1955, 730 kg, 30 PS, 110 km/h, 7,5 l/100 km VW New Beetle, BJ 2005, 1200 kg, 75 PS, 160 km/h, 7,1 l/100 km Quelle: Wuppertal Institut, 2007

27 Mobilität Endenergie 400,0 350,0 300,0 [PJ] 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, Pragmatisch Forciert Basisjahr Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 50 79%

28 energetischer Endverbrauch 1.200, ,0 ] [PJ] 800,0 600,0 400,0 200,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 0, Pragmatisch Forciert EE [PJ] Bandbreite der Reduktion: 33 56%

29 energetischer Endverbrauch [PJ] nach Sektoren Pragmatisch Forciert Mobilität [PJ] Landwirtschaft [PJ] Sachgüterproduktion [PJ] Dienstleistungsbereich [PJ] private Haushalte [PJ] energetischer Endverbrauch [PJ]

30 Stromverbrauch 300,0 250,0 [PJ] 200,0 150,0 100,0 Pragmatisch Forciert Basisjahr 50,0 0, Pragmatisch Forciert Stromverbrauch gesamt [PJ] Bandbreite der Zunahme: 11 24%

31 Strom Aufbringung 2050: direkt (Wasser, Wind, Sonne): 308 PJ aus KWK: 16 PJ bis 20 PJ Import: 5 PJ bis 15 PJ Pumpstromverluste [TJ]: werden ca. 85 PJ gepumpt!

32 weitere Aggregate der Gesamtenergiebilanz 2005 [PJ] nicht energetischer Verbrauch nev 116,7 Verbrauch Sektor Energie VSE 79,5 Transportverluste TV 22,7 inländische Erzeugung von Rohenergie inerz 408,2 Importe Imp 1.238,3 Exporte Exp 205,0 Umwandlungseinsatz Uein 875,9 Umwandlungsausstoß Uaus 759,6 Bruttoinlandsverbrauch BIV 1.433,8

33 BIV [PJ] davon erneuerbar [%] EE [PJ] davon erneuerbar [%] Eel [PJ] davon erneuerbar [%] Importtangente [PJ] Energieautarkie mit Erneuerbaren?

34 Ersatz durch erneuerbare Energieträger energetischer Endverbrauch nötige Technologien vorhanden Ersatz möglich Umwandlungsbereich Raffinerie (Schmiermittel, Bitumen, Grundstoffe der Petrochemie, ): Ersatz möglich, aber Energieeinsatz, Umwandlungsverluste? Kokerei und Hochofen (Koks): Ersatz möglich (Kunststoffpellets, Holzkohle, ) Problem ist der große Verbrauch!

35 Ersatz durch erneuerbare Energieträger Koksbilanz 2005 Aufbringung [PJ] Verbrauch [PJ] Import 40, Kokereioutput 40, energetischer Endverbrauch ,5 nicht energetischer Verbrauch ,7 Verbrauch Sektor Energie ,9 Umwandlungseinsatz ,0 Auf die Eisen- und Stahlerzeugung entfallen davon 75,4 PJ! (gesamter VSE, nev und Uein sowie 6,8 PJ des EE)

36 Ersatz durch erneuerbare Energieträger Annahmen Koks-Ersatz 2050: Holzkohle aus Retortenköhlerei, Ausbeute 35 Gewichts-% keine/geringfügige Reduktion der Produktion keine Verlagerung zu mehr Recycling kaum Einsatz von Kunststoffpellets Ergebnis: knapp 50% des Potenzials der forstlichen Biomasse fließen in die Köhlerei das entspricht rund 2/3 des jährlichen, für energetische Nutzung verfügbaren Holz-Zuwachses!

37 Flussbild Basisjahr

38 Flussbild Szenario Forciert

39 Evaluierung der Szenarien: interdisziplinäre hochkarätige Expertengruppe Ökologische, ökonomische, technische und soziale Aspekte Szenario Forciert am besten bewertet (Ökologie, Ökonomie, Klima, Energie) offen: Akzeptanz?

40 Energiestrategie Österreich

41 Vergleich mit ZEFÖ: Energiestrategie Österreich E-Strat. ZEFÖ E-Strat. Pragm. Forciert BEV [PJ] ebev [PJ] ebev - % 24,4 25,8 35,5 47,6 52,9 EE [PJ]

42 CO 2 -Emissionen: Energiestrategie Österreich Energiestrategie: Nicht-Emissionshandelsbereich -17,7% THG-Emissionen ZEFÖ: Abschätzung, Basis Luftemissionsrechnung Szenario Pragmatisch: -17,3% CO 2 -Emissionen -37,2% unter Vernachlässigung biogener CO 2 -Quellen Szenario Forciert: -33,2% CO 2 -Emissionen -53,5% unter Vernachlässigung biogener CO 2 -Quellen

43 Energiewende Energiewende braucht: Bewusstsein Kenntnisse und Fähigkeiten Finanzielle Anreize Ökosoziale Steuerreform Ordnungsrechtliche Regulative: - Verbrauchsnormen - Ge- und Verbote -

44 Energiewende Energiewende braucht: Vollständigkeit: Koordinierte, kontinuierliche, flächendeckende Maßnahmen Systeme statt Einzelmaßnahmen: - Gebäudesanierung - Raumordnung - Elektromobilität - Verhaltensänderungen: Vom Wäschetrockner bis zur bewussten Verkehrsmittelwahl

45 Fazit: erneuerbare Vollversorgung ist langfristig möglich Energieautarkie ist möglich Umsetzung in stetiger Entwicklung sehr unwahrscheinlich Empfehlungen: Ziele und Vorgaben des Szenario Forciert sofort in die Energiestrategie integrieren die dafür erforderlichen Instrumente rasch entwickeln Bewusstseinsbildung, Motivation und Information, konsequente Umsetzung sichern erforderliche Maßnahmen als attraktives Angebot von Energiedienstleistungen für den Letztverbraucher gestalten

46 Die Kyoto-Ziele haben wir verfehlt. Den Weg zur Energieautarkie (noch) nicht!