Die Zukunft der Energiewende
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- Britta Dittmar
- vor 6 Jahren
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1 Die Zukunft der Energiewende Herausforderungen und Perspektiven Dr. Gerd Rosenkranz, Deutsche Umwelthilfe e.v. Veranstaltung Petra Kelly Stiftung Schweinfurt, 18. April 2013
2 Die Zukunft der Energiewende Herausforderungen und Perspektiven Dr. Gerd Rosenkranz, Deutsche Umwelthilfe e.v. Veranstaltung Petra Kelly Stiftung Landshut, 19. April 2013
3 Die Zukunft der Energiewende Um was es geht... und wo wir stehen Die falsche Debatte um die Strompreise Die wahren Herausforderungen - Atomausstieg sichern - Klimaziele erreichen - Stromerzeugung und bedarf zur Deckung bringen - Versorgungssicherheit bewahren - Stromübertragung sichern, Netze um- und ausbauen - Konflikte mit dem Naturschutz minimieren - Kosten optimieren - Energiewende europäisieren
4 Vor dem zweiten Solarzeitalter Fossiles 1. Solarzeitalter Zeitalter 2. Solarzeitalter Jahre nach Christi Geburt
5 Wo wir stehen Wärme Fortschritte nur in Trippelschritten Verkehr Weit entfernt von der Wende Strom immerhin ein fulminanter Start
6 Energieverbrauch
7 Erneuerbare sind Energiequelle Nr. 2 Quelle: AG Energiebilanzen; *) vorläufig
8 Quelle: AG Energiebilanzen; *) vorläufig Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien [TWh]
9 Strompreisentwicklung
10 Strompreisentwicklung Industrie & Privathaushalte
11 Strompreisbildung an der Börse (ohne EE) Preis in /MWh Merit-Order Prinzip Nachfrage P 1 P 2 Angebot Menge in MWh Wasser Atom Braunkohle Steinkohle Gas (GuD) Gas Öl
12 Strompreisbildung an der Börse (mit EE) Preis in /MWh Merit-Order Prinzip Nachfrage P 1 Erneuerbare senken den Börsenpreis P 2 Angebot Erneuerbare Energien Wasser Atom Braunkohle Steinkohle
13 Börsenstrompreisentwicklung Terminmarkt (EEX) EEX PHELIX Futures (Baseload ) Handelszeitraum: 01/ /2013 EEX Future BASE 2014 EEX Future BASE 2015 EEX Future BASE 2016 AKW-Laufzeitverlängerung Atomkraftmoratorium Preis in /MWh Quelle: EEX
14 Entwicklung EEG-Umlage ( )
15 Bestandteile der EEG-Umlage 2012/2013 Die reinen Förderkosten für Erneuerbare-Energien-Anlagen machen an der Umlage 2013 einen Betrag von 2,29 Cent/kWh aus. Damit erhöht sich dieser Bestandteil gegenüber 2012 um 0,2 Cent/kWh.
16 Strompreisentwicklung energieintensive Industrie
17 Industriestrompreisentwicklung (VIK-Index) Quelle: Verband der Industriellen Kraftwerksbetreiber - VIK
18 Konsumausgaben private Haushalte nach Verwendungszweck (2011)
19 Monatliche Energiekosten 3-Personen-Haushalt
20 Energiepreissteigerungen Privathaushalte Quelle: Statistisches Bundesamt
21 Traditionelle Stromerzeugung vor dem Erneuerbaren- Zeitalter
22 Schematischer Tageslastgang (Werktag im Frühjahr, nur konvent. Erzeugung) :00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 [MW] Netzlast
![Schematischer Tageslastgang (Werktag im Frühjahr, nur konvent. Erzeugung) 65.000 [MW] Braunkohle Atom 60.000 55](/docs-images/77/74548548/images/23-0.jpg ".000 50")
23 Schematischer Tageslastgang (Werktag im Frühjahr, nur konvent. Erzeugung) [MW] Braunkohle Atom :00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:30 18:00 18:30 19:00 17:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 Wasser Netzlast Grundlast Grundlast
![65.000 [MW] 60.000 55.000 50.000 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0 Schematischer Tageslastgang (Werktag im Frühjahr, nur konvent.](/docs-images/77/74548548/images/24-0.jpg "Erzeugung) 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00")
24 [MW] Schematischer Tageslastgang (Werktag im Frühjahr, nur konvent. Erzeugung) 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 19:00 17:00 17:30 18:00 18:30 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 Steinkohle Braunkohle Atom Wasser Netzlast Mittellast Grundlast Grundlast
![65.000 [MW] 60.000 55.000 50.000 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0 Schematischer Tageslastgang (Werktag im Frühjahr, nur konvent.](/docs-images/77/74548548/images/25-0.jpg "Erzeugung) 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00")
25 [MW] Schematischer Tageslastgang (Werktag im Frühjahr, nur konvent. Erzeugung) 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 19:00 17:00 17:30 18:00 18:30 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 Erdgas Steinkohle Braunkohle Atom Wasser Netzlast Spitzenlast Mittellast Grundlast Grundlast
26 Stromerzeugung der Zukunft mit Wind und Sonne als Grundlage
27 Stromerzeugung aus Erneuerbaren (Sonntag )
28 Stromerzeugung aus Erneuerbaren Atom und Braunkohle (Sonntag ) STROMEXPORT 232 GWh
29 Erzeugungskapazitäten in den 4 Regelzonen Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 18:00 Uhr) Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 19:15 Uhr) Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 18:45 Uhr) Wind: 570 MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 21:00 Uhr) Bundesweit: Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 19:00 Uhr) Quellen: Amprion, Transnet BW, 50Hertz, Tennet, BNetzA (12/2012); Graphik: Wikipedia
30 Erzeugungskapazitäten in den 4 Regelzonen Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 18:00 Uhr) Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 19:15 Uhr) Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 18:45 Uhr) Wind: 570 MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 21:00 Uhr) Bundesweit: Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 19:00 Uhr) Quellen: Amprion, Transnet BW, 50Hertz, Tennet, BNetzA (12/2012); Graphik: Wikipedia
31 50Hertz Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Wind- und Solarstromerzeugung (Sonntag, 24. März 2013) Quelle: EEX, 50Hertz; Graphik: DUH
32 50Hertz Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Wind-, Solar- und Braunkohlestromerzeugung (24. März 2013) Quelle: EEX, 50Hertz; Graphik: DUH
33 Erzeugungskapazitäten in den 4 Regelzonen Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 18:00 Uhr) Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 19:15 Uhr) Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 18:45 Uhr) Wind: 570 MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 21:00 Uhr) Bundesweit: Wind: MW Solar: MW konvent MW max. Last MW (am ; 19:00 Uhr) Quellen: Amprion, Transnet BW, 50Hertz, Tennet, BNetzA (12/2012); Graphik: Wikipedia
34 TenneT Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Wind- und Solarstromerzeugung (24. März 2013) Quelle: EEX, 50Hertz; Graphik: DUH
35 TenneT Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Wind-, Solar- und Atomstromerzeugung (24. März 2013) Quelle: EEX, 50Hertz; Graphik: DUH
36 Stromexportweltmeister Deutschland Für 2013 wird ein weiteres Allzeithoch beim Stromexport erwartet Daten: AG Energiebilanzen, Quelle: AG Graphik: Energiebilanzen DUH *) vorläufig
37 Die wirklichen Herausforderungen
38 Herausforderungen Atomausstieg vollziehen Versorgungssicherheit gewährleisten Die Klimaziele erreichen Ausgleich zwischen Stromangebot und Stromnachfrage schaffen (Netze, Speicher, Nachfrageflexibilität) Ausgleich zwischen Erzeugungs- und Verbrauchszentren schaffen (Netze) Die Kosten optimieren Die Energiewende europäisieren
39 Atomausstieg absichern, Versorgungssicherheit gewährleisten
40 Dimension der Herausforderung (D) 1. Stilllegungen vermeiden (solange erforderlich) Flexible Neuanlagen ermöglichen (soweit nötig) 3. Demand Response erschließen (größtmöglich) Höchstlastbereich (mit Nachfragemanagement) Hohes Maß an Versorgungssicherheit als öffentliches Gut Netto-Kraftwerksleistung Nicht nutzbare Kapazität (fluktuierende Erneuerbare etc.) Wartung und Instandhaltung Ausfälle Systemdienstleistungs- Reserve Versorgungssicherheits- Reserve Stilllegung KKW (gesetzlich vorgeschrieben) Stilllegung konventionell (bisher angemeldet) Inbetriebnahmen (bisher angemeldet) Stilllegung KKW (gesetzlich vorgeschrieben) Stilllegung konventionell (unsicher) Inbetriebnahmen (unsicher) Stilllegung KKW (gesetzlich vorgeschrieben) Stilllegung konventionell (unsicher) Inbetriebnahmen (unsicher) GW Quelle: Öko-Institut
41 Dimension der Herausforderung (Europa) 0-10 Policy (nuclear, IED) & economics Highly uncertain: need for action Belgium Netherlands -20 Policy (nuclear) France -30 Switzerland GW -40 Austria Lack of policy Peak load growth New capacity (confirmed) Best guess (nuclear & some additional conventional power plants) Decommissioning Decommissioning Lack of policy Peak load growth New capacity (speculative) Czech Republic Poland Germany Quelle: Öko-Institut
42 Klimaziele erreichen
43 Die Zeit drängt Meinshausen (PIK)
44 CO 2 -Reduktionsziele der EU Quelle: EU-Kommission, 03/2011 Quelle: EU-Kommission, 03/2011 Stromsektor: - 93 bis 99 % Industrie: - 83 bis 87 % Wohnen & Dienstleistung: - 88 bis 91 % Verkehr: - 54 bis 67 %
45 Nationale CO 2 -Reduktionsziele CO 2 -Emissionen Deutschland [Mio. t] Mio. t Haushalte & GHD Verkehr Industrie (- 80 % THG) - 85% CO Mio. t CO Energiewirtschaft 0 62 Mio. t CO Mio. t 70 Mio. t CO Quelle: Umweltbundesamt 2009, Graphik: DUH Neue Kohlekraftwerke 8 im Bau, 2 neu am Netz
46 Ausgleich von Stromerzeugung und Strombedarf in einem auf fluktuierenden Erneuerbaren Energien basierenden System
47 Stromerzeugung aus Erneuerbaren Installierte Leistung (GW) Installierte Leistung (GW) Wind onshore 28,7 47,5 Wind offshore 1,08 13,0 Photovoltaik 24,9 54,0 Biomasse 4,9 8,4 Wasserkraft 4,7 4,7 Geothermie 0,06 0,3 EE gesamt 64,4 129,8 Bruttostromerzeugung - regenerativ - konventionell Istwerte 2011 Leitszenario 2022 (BNetzA) (= 20% EE-Anteil) 122,0 TWh 492,5 TWh (= 50% EE-Anteil) 291 TWh 303 TWh Quelle: AG Energiebilanzen, BNetzA
48 Quelle: EEX, 50Hertz; Prognose & Graphik: DUH 50Hertz Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Prognostizierte Wind- und Solarstromerzeugung (Septembertag 2022) [MW] (Berechnungsgrundlage: Erneuerbaren-Ausbau: Referenztszenario B2022; Wetterdaten & Netzlast: ) Solarstrom Windstrom Netzlast :00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30
49 Quelle: EEX, 50Hertz; Prognose: DUH Hertz Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Residuallast (Septembertag 2022) restliche Stromnachfrage aus konventionellen Kraftwerken Stromnachfrage konv. Kraftwerke [MW] 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30 negative Stromnachfrage (= Überschuss)
50 Quelle: EEX, 50Hertz, BNetzA; Prognose & Graphik: DUH 50Hertz Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Prognostizierte Wind- und Solarstromerzeugung (Septembertag 2022) [MW] (Berechnungsgrundlage: Erneuerbaren-Ausbau: Leitszenario B2022; Solarstrom Wetterdaten & Netzlast: ) Windstrom Braunkohle Netzlast Braunkohlekraftwerke bei 50% Leistung (Installierte Kapazität in Ostdeutschland: MW) 0 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30
51 Quelle: EEX, 50Hertz; Prognose: DUH [MW] 00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23: Hertz Regelzone: Erzeugung/-nachfrage Residuallast (Septembertag 2022) Braunkohle (bei 50% Leistung) Abschaltung aller Braunkohleblöcke Braunkohle (bei 50% Leistung)
52 Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2022 Anhaltende Windflaute (Mitte November)
53 Residuale Last 2022 (konvent. Kraftwerke) Anhaltende Windflaute (Mitte November) Leistung (GW) 65,0 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 - -5,0 Braunkohlekraftwerke (installierte Leistung 18,5 GW) Mo Di Mi Do Fr Sa So Daten: Fraunhofer IWES im Auftrag von Agora; Graphik: DUH
54 Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2022 Durchzug Windgebiet (Anfang Februar)
55 Residuale Last 2022 (konvent. Kraftwerke) Durchzug Windgebiet (Anfang Februar) Leistung (GW) 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 - -5,0-10,0 Braunkohlekraftwerke (installierte Leistung 18,5 GW) Mo Di Mi Do Fr Sa So Daten: Fraunhofer IWES im Auftrag von Agora; Graphik: DUH
56 Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2022 Sonnige Frühlingswoche (Mitte April)
57 Residuale Last 2022 (konvent. Kraftwerke) Sonnige Frühlingswoche (Mitte April) Leistung (GW) 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 Braunkohlekraftwerke (installierte Leistung 18,5 GW) - -5,0 Mo Di Mi Do Fr Sa So -10,0 Daten: Fraunhofer IWES im Auftrag von Agora; Graphik: DUH
58 Residuale Last - Gesamtjahr 2022 Leistung (GW) 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 - -5,0-10,0-15,0 Daten: Fraunhofer IWES im Auftrag von Agora; Graphik: DUH
59 Residuale Last - Gesamtjahr 2022 Leistung (GW) 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 - Steinkohlekraftwerke Installierte Leistung 25,1 GW Braunkohlekraftwerke Installierte Leistung 18,5 GW -5,0-10,0-15,0 Daten: Fraunhofer IWES im Auftrag von Agora, BNetzA; Graphik: DUH
60 Flexibilitäten Netzausbau Flexible Kraftwerke (Erdgas/stromgef. KWK) Lastmanagement, Industrie; privat (DSM) Stromim- und export Einsatz von Strom im Wärmesektor Einsatz von Strom im Mobilitätssektor Speicher (Kurzfrist, Tages- und saisonale Speicher)
61 100% Stromversorgung aus EE bedeutet großen Speicherbedarf Residuallast ohne E-Mobilität, Wärmepumpen und Klimatisierung (Meteo-Jahr 2007) Defizite: 43,5 TWh Überschüsse: - 187,7 TWh 20 0 Residuallast (GW) Pumpspeicher Norwegen (Theorie) Überschüsse: TWh Defizite: 43.5 TWh Minimale Residuallast: GW Maximale Residuallast 48.2 GW Kapazität und Leistung heutige Gasspeicher -120 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat 42 Mio. E-Kfz (Theorie) Kapazität und Leistung heutige Pumpspeicher Fraunhofer IWES 2010 Defizite (Last > EE-Einspeisung) Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Quelle: Fraunhofer IWES im Auftrag von UBA Energieziel 100% Strom aus EE
62 Ausgleich zwischen Erzeugungs- und Verbrauchszentren schaffen (Netze um und ausbauen)
63 Stromübertragung von den Erzeugungsschwerpunkten zu den Verbrauchsschwerpunkten
64 Herausforderungen der nächsten Legislaturperiode(n) Versorgungssicherheit zu jedem Zeitpunkt des Prozesses bewahren Kosten der Energiewende optimieren Energiewende europäisieren
65 Fazit Die Energiewende ist und bleibt ein Generationenprojekt Sie kann nur als Gemeinschaftsprojekt (Ethikkommission) gelingen Ihre Gelingen ist politisch noch nicht gesichert Sie ist technisch und ökonomisch machbar und attraktiv Wir stehen noch am Anfang der Entwicklung Wenn die Energiewende in Deutschland scheitert, wird kein anderes Industrieland ein ähnliches Experiment starten Auch deshalb darf sie nicht scheitern
66 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: Dr. Gerd Rosenkranz, Leiter Politik & Presse Deutsche Umwelthilfe e. V. (DUH), Berlin, Hackescher Markt 4 rosenkranz@duh.de
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