Umbruch in der Energieversorgung Gründerzeit für innovative Technologien. Dr. Ulrich Link, Vorstand Technik / COO

Transkript

1 Umbruch in der Energieversorgung Gründerzeit für innovative Technologien Dr. Ulrich Link, Vorstand Technik / COO

2 Umbruch in der Energieversorgung Gründerzeit für innovative Technologien 1. In Deutschland genutzte Energieformen und ihre wesentlichen Vor- und Nachteile 2. Ansätze zur Lösung der neuen, durch die Politik vorgegebenen Herausforderungen durch innovative Technologien

3 Kohle! Braunkohle ist zwar dreckig, aber günstig Deutsche Steinkohle ist teuer Importkohle ist günstig wenn es nicht gerade in Australien regnet... Man kann mit fossilen Rohstoffen zwar Besseres tun, als sie zu verbrennen, aber wir brauchen schließlich Energie...

4 Braunkohle ist zwar dreckig, aber günstig Deutsche Steinkohle ist teuer Importkohle ist günstig wenn es nicht gerade in Australien regnet... Man kann mit fossilen Rohstoffen zwar Besseres tun als sie zu verbrennen, aber wir brauchen schließlich Energie...

5 Braunkohle ist zwar dreckig, aber günstig Deutsche Steinkohle ist teuer Importkohle ist günstig wenn es nicht gerade in Australien regnet... Man kann mit fossilen Rohstoffen zwar Besseres tun als sie zu verbrennen, aber wir brauchen schließlich Energie... Kohle setzt das hochgiftige Kohlendioxid frei

6 Kohle + CCS *! Bei CCS wird das hochgiftige CO 2 aus den Abgasen abgeschieden und dauerhaft unterirdisch gespeichert Kohlekraftwerke mit CCS kosten zwar das Doppelte von Kohlekraftwerken ohne CCS und haben einen 8 10 Prozentpunkte niedrigeren Wirkungsgrad, retten aber das Weltklima Quelle: Vattenfall * CCS = Carbon Capture & Storage = CO 2 -Abscheidung und unterirdische Lagerung

7 Geologische Verhältnisse in Niedersachsen und Schleswig-Holstein sind für die CO 2 -Speicherung geeignet

8 Geologische Verhältnisse in Niedersachsen und Schleswig-Holstein sind für die CO 2 -Speicherung geeignet Beide Länder wollen ihre Bürger nicht vergiften und lassen deshalb CCS nicht zu

9 Geologische Verhältnisse in Niedersachsen und Schleswig-Holstein sind für die CO 2 -Speicherung geeignet Beide Länder wollen ihre Bürger nicht vergiften und lassen deshalb CCS nicht zu Die anderen Bundesländer haben nur wenige geeignete Lagerstätten nur wenige oder keine geeignete Lagerstätten

10 dann eben doch Kohle ohne CCS und mit CO 2

11

12 Klimakatastrophe!

13 Dank Schröder: Gas aus Russland Nord Stream

14 Quelle: Brennstoffmarkt Quelle: Brennstoffmarkt Immer teurer und nicht wirklich zuverlässig

15 Wir haben ja noch Öl!

16 Quelle: Brennstoffmarkt Quelle: Brennstoffmarkt Immer teurer, auch nicht wirklich zuverlässig, noch mehr CO 2 -Gift und eigentlich für die Chemie benötigt

17 Biomasse rettet uns!

18 und macht uns und andere hungrig

19 Offshore aus der Nordsee!

20 Wind bläst nicht immer Quelle: Dr. Lambertz Netzengpässe: Windenergie kommt nicht zu den Verbrauchern Von neu benötigten km Hochspannungsleitungen sind schon 90 km gebaut; Engpaß vor allem für Offshore-Wind Pro km geplante Hochspannungsleitung entsteht eine Bürgerinitiative...

21 Wind bläst nicht immer Quelle: Dr. Lambertz Netzengpässe: Windenergie kommt nicht zu den Verbrauchern Von neu benötigten km Hochspannungsleitungen sind schon 90 km gebaut; Engpaß vor allem für Offshore-Wind Pro km geplante Hochspannungsleitung entsteht eine Bürgerinitiative...

22 die Sonne!

23 Die Sonne scheint bei Nacht nicht Speicher sind noch teuer $ Pumpspeicherkraftwerke werden von Umweltschützern bekämpft... und falls irgendwann Desertec kommt und die dafür benötigten Leitungen gebaut werden, kann uns jeder entlang des Übertragungswegs den Strom abdrehen

24 War da nicht noch etwas?

25 2011

26 German Angst vor allem im Süden fehlt Strom 2011

27 Quelle: Wiedenroth

28 Die Bundesnetzagentur erklärt, wie die Garantie funktioniert: Im besonders sensiblen Winter will die Netzagentur notfalls energieintensive Industrieunternehmen zu einem Produktionsstopp zwingen, um eine Überlastung der Stromnetze zu verhindern. Als ultima ratio können auch stromintensive Industrieanlagen stillgelegt werden, um die Netzstabilität zu gewährleisten, sagte Kurth. Quelle: Focus, 02/06/2011

29 Die Lösung aller Probleme?

30 Die Lösung aller Probleme? NEIN weniger Energiemix verlangt den Einsatz von noch mehr Intelligenz!

31 Umbruch in der Energieversorgung Gründerzeit für innovative Technologien 1. In Deutschland genutzte Energieformen und ihre wesentlichen Vor- und Nachteile 2. Ansätze zur Lösung der neuen, durch die Politik vorgegebenen Herausforderungen durch innovative Technologien

32 Eine oft übersehene Rahmenbedingung Durch vielfältige Energiesparbemühungen verschiebt sich der Energiemix zur Elektrizität hin. Der Stromverbrauch wird dadurch eher steigen als sinken: Elektroautos werden Benzin / Diesel-Fahrzeuge teilweise ersetzen Öl- und Gasheizungen werden durch strombetriebene Wärmepumpen ersetzt Falls es aus welchen Gründen auch immer wärmer wird, wollen die Menschen den Komfort der Klimatisierung genießen...

33 Einige Lösungsansätze für die Energiewende (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) Nur durch eine Vielzahl von Einzelmaßnahmen haben wir auch in Zukunft eine Chance auf bezahlbare, umweltverträgliche und zuverlässige Stromversorgung

34 Einige Lösungsansätze für die Energiewende (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) Nur durch eine Vielzahl von Einzelmaßnahmen haben wir auch in Zukunft eine Chance auf bezahlbare, umweltverträgliche und zuverlässige Stromversorgung Ist die Photovoltaik wirklich teuer oder ist sie doch wettbewerbsfähig? Können verhältnismäßig kleine, dezentrale Kraftwerke die Netze stabilisieren? Wenn der Netzausbau nicht so kommt, wie von der Bundesregierung geplant, wie können wir dann die Netze entlasten, um einen Kollaps zu vermeiden? Was können wir im Privatbereich tun, um den Betrieb der Industrie nicht zu gefährden?

35 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Ist Photovoltaik wirklich teuer? Quelle: BSW

36 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Ist Photovoltaik wirklich teuer? Treiber: Rendite Treiber: Einsparung ich kaufe meinen Strom für morgen zu Preisen von heute und erhöhe meine Versorgungssicherheit Quelle: BSW

37 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Ist Photovoltaik wirklich teuer? Grid Parity Industrie Treiber: Rendite Treiber: Einsparung ich kaufe meinen Strom für morgen zu Preisen von heute und erhöhe meine Versorgungssicherheit Quelle: BSW

38 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Können kleine, dezentrale Kraftwerke zur Stabilisierung des Netzes beitragen? 2011

39 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Können kleine, dezentrale Kraftwerke zur Stabilisierung des Netzes beitragen? 2011

40 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Können kleine, dezentrale Kraftwerke zur Stabilisierung des Netzes beitragen? 2011

41 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Können kleine, dezentrale Kraftwerke zur Stabilisierung des Netzes beitragen? In Süddeutschland entsteht die größte Kraftwerkslücke 2011

42 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Können kleine, dezentrale Kraftwerke zur Stabilisierung des Netzes beitragen? In Süddeutschland entsteht die größte Kraftwerkslücke Dezentrale, im Vergleich zu nahezu allen anderen Kraftwerkstypen kleine / sehr kleine PV-Anlagen können zur Netzstabilisierung beitragen 2011

43 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Können kleine, dezentrale Kraftwerke zur Stabilisierung des Netzes beitragen? In Süddeutschland entsteht die größte Kraftwerkslücke Dezentrale, im Vergleich zu nahezu allen anderen Kraftwerkstypen kleine / sehr kleine PV-Anlagen können zur Netzstabilisierung beitragen Optimierungspotential ist noch auszuschöpfen 2011

44 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Können kleine, dezentrale Kraftwerke zur Stabilisierung des Netzes beitragen? In Süddeutschland entsteht die größte Kraftwerkslücke Dezentrale, im Vergleich zu nahezu allen anderen Kraftwerkstypen kleine / sehr kleine PV-Anlagen können zur Netzstabilisierung beitragen Optimierungspotential ist noch auszuschöpfen Ein Ausbau kann sehr schnell erfolgen 2011

45 Stark vereinfachte Analogie zum mechanischen Netz

46 Stark vereinfachte Analogie zum mechanischen Netz 3 Kraftwerke versorgen ein Netz

47 Stark vereinfachte Analogie zum mechanischen Netz 3 Kraftwerke versorgen ein Netz Das mittlere Kraftwerk fällt aus, das Netz bricht zusammen

48 Stark vereinfachte Analogie zum mechanischen Netz 3 Kraftwerke versorgen ein Netz Das mittlere Kraftwerk fällt aus, das Netz bricht zusammen Offshore Ein Offshore-Kraftwerk kann die Funktion des ausgefallenen Kraftwerks nicht übernehmen

49 Stark vereinfachte Analogie zum mechanischen Netz Offshore Das Netz ist zusammengebrochen Ein Offshore-Kraftwerk kann die Funktion des ausgefallenen Kraftwerks nicht übernehmen

50 Stark vereinfachte Analogie zum mechanischen Netz Offshore Das Netz ist zusammengebrochen Ein Offshore-Kraftwerk kann die Funktion des ausgefallenen Kraftwerks nicht übernehmen Kleine, dezentral angeordnete Kraftwerke stützen und stabilisieren das Netz

51 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Behauptung: der Netzausbau wird nicht so kommen, wie die Bundesregierung ihn plant Um einen Zusammenbruch des Netzes zu vermeiden, sollten wir es entlasten: Eigenverbrauch von selbsterzeugtem Strom entlastet die Netze Intelligente Steuerung der Verbraucher führt zu Reduzierung der Spitzenlast, z. B. Die Spülmaschine muß nicht um 10:00 abends laufen, um 10:00 morgens kann sie ohne Belastung des Netzes direkt von der Solaranlage auf dem Dach versorgt werden Die Wärmepumpe kann den Speicher am Nachmittag mit Strom aus der PV-Anlage aufheizen statt erst am Abend Warum soll ein Dach nicht mehrere Funktionen wahrnehmen?

52 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Netzentlastung durch intelligente Steuerung zur Forcierung des Eigenverbrauchs bei PV-Anlagen H H A SOLARWATT-Solaranlage B Wechselrichter C Energiemanager D Monitoring-Portal E Smartphone F Energiespeicher (Batterie) G Großgeräte im Haushalt H Wärmepumpe, Klimagerät

53 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Wo liegen die Unterschiede des Energiemanagers zu smart -Lösungen? Der Schwerpunkt liegt auf Komfort und Energiemanagement Der Energieverbraucher legt selbst fest, wann einzelne Geräte entsprechend dem Energieaufkommen zu- oder abgeschaltet werden und senkt so nebenbei noch seine Energiekosten höhere Flexibilität und damit höhere Akzeptanz im Vergleich zu einer Steuerung durch den Netzbetreiber Zeitvariable Tarife verteuern den Strompreis zu Spitzenlastzeiten und verbilligen ihn zu Schwachlastzeiten. Dezentrales Energiemanagement mit Eigenverbrauchsoptimierung kann auch zu Spitzenlastzeiten günstigen Strom bieten Die Nachteile zeitvariabler Tarife für den Verbraucher können reduziert werden A SOLARWATT-Solaranlage B Wechselrichter C Energiemanager D Monitoring-Portal E Smartphone F Energiespeicher (Batterie) G Großgeräte im Haushalt H Wärmepumpe

54 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Energiespeicherung zur Steigerung des Eigenverbrauchs bei PV- Anlagen (Beispiel auf Basis Jahresverbrauch kwh) bei einer 3 kw- PV-Anlage und 4 kwh Speicher werden typisch 81% der gewonnenen Energie selbst verbraucht Je nach Präferenzen und Strategien sind individuelle Berechnungen erforderlich

55 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Ein Schritt weiter: das bezahlbare, energieautarke Haus ohne Stromund Gasanschluß, ohne Öltank, ohne... Eckdaten beheizte Wohnfläche Wärmebedarf Hz+WW Mauerwerk Stromverbrauch 162 m² kwh/a 42 cm monolithisch U-Wert 0,18 W/m²K kwh/a Intelligente Steuerung Energietechnik (Wärme und Strom) Quelle: Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld

56 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Ein Schritt weiter: das bezahlbare, energieautarke Haus ohne Stromund Gasanschluß, ohne Öltank, ohne... Eckdaten EUR beheizte Wohnfläche Wärmebedarf Hz+WW Mauerwerk Stromverbrauch 162 m² kwh/a 42 cm monolithisch U-Wert 0,18 W/m²K kwh/a Intelligente Steuerung Energietechnik (Wärme und Strom) Quelle: Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld

57 Einige Lösungsansätze für die Energiewende Das energieautarke Haus die Technik Photovoltaik-Dachanlage Solarthermie-Dachanlage mit zentralem Heißwasserspeicher Elektrospeicher 48 kwh Backup Holzvergaser (Verbrauch: 2m 3 Holz / Jahr) Energiemanagement Quelle: Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld

58 Fazit Den Energieträger ohne Schwächen gibt es (noch) nicht Wir müssen weiter auf einen Energiemix setzen Die schlagartige Abschaltung von Kraftwerken in besonders verbrauchsstarken Regionen fordert schnelle Gegenmaßnahmen, um eine Überlastung des Netzes zu vermeiden Schnell zu errichtende kleine bis mittlere Kraftwerke tragen zusammen mit intelligenter Steuerung zur Entlastung des Netzes bei Bei dezentralen Kraftwerken wird die Motivation Rendite durch die Ziele Versorgungssicherheit, Einsparung und Eigenverbrauch ersetzt

59 Vielen Dank für Ihr Interesse SOLARWATT AG Dr. Ulrich Link Vorstand Technik / COO Maria-Reiche-Str. 2a Dresden Tel Fax ulrich.link@solarwatt.de

60 Backup Spitzenlast Quelle: BSW