Szenarien zur Energieversorgung in Niedersachsen im Jahr 2050

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Eike Waldfogel
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Workshop 19.11.2016 *) Präsentationsvorlagen: Gutachterteam Prof. Dr.

1 Hans-Heinrich Schmidt-Kanefendt*: Szenarien zur Energieversorgung in Niedersachsen im Jahr 2050 BürgerEnergieWende Schaumburg e. V. Workshop *) Präsentationsvorlagen: Gutachterteam Prof. Dr. Martin Faulstich, CUTEC Schmidt Kanefendt, Szenariowerkstatt BUND Nds. 1

Niedersachsen* im Auftrag der Niedersächsischen

Haaren, J. Kuck, M. Rode, H.-H. Schmidt-Kanefendt, J.

Kruse, C. Palmas, G. Römer, I. Ryspaeva, W. Siemers, J.

2 Szenarien zur Energieversorgung in Niedersachsen im Jahr 2050 Gutachten zum Runden Tisch Energiewende Niedersachsen* im Auftrag der Niedersächsischen Landesregierung M. Faulstich, H.-P. Beck, C. v. Haaren, J. Kuck, M. Rode, H.-H. Schmidt-Kanefendt, J. Ahmels, F. Dossola, J. z. Hingst, F. Kaiser, A. Kruse, C. Palmas, G. Römer, I. Ryspaeva, W. Siemers, J.-P. Springmann, C. Yilmaz *)

3 Energieszenarien Niedersachsen 2050 Inhalt Herausforderungen Methodik der Szenarienerstellung Randbedingungen Ergebnisse Empfehlung Klimaschutzziele 3

4 Globale Herausforderungen Dekarbonisierung 2-Grad Ziel Aufnahmefähigkeit der Atmosphäre 210 Gt C Fossile Industriegesellschaft Fossile Reserven 800 Gt C 50% 80% 30% Fossile Ressourcen Gt C Quellen: Meinshausen et al. 2009, WBGU 2009, BGR 2011, Nature Eigene Berechnungen 4

5 Herausforderungen Zukünftige stromdominierte Infrastruktur Wind Strom Speicherung Sonne Wärme Wasser Verkehr Konversion Biomasse Grundstoffe 5

6 Herausforderungen Power to All Power, Heat, Gas, Liquid Strom Strom Erneuerbare Strom Wasserstoff Elektrolyse Wärme H 2 Kohlendioxid Rohgas CO 2 Konversion Transport Kohlenwasserstoffe Verkehr CO 2 -Abscheidung Grundstoffe 6

7 Energieszenarien Niedersachsen 2050 Inhalt Herausforderungen Methodik der Szenarienerstellung Randbedingungen Ergebnisse Empfehlung Klimaschutzziele 7

8 Methodik der Szenarienerstellung Bausteine Backcasting Solidaransatz Flächenbasierter Ertrag 8

Gutachten Weitere Rahmenbedingungen: Diskussion des Rundes Tisches Endenergieverbrauch 2050

9 Methodik der Szenarienerstellung Backcasting Szenario Bisherige Rahmenbedingungen: Grundlage durch wiss. Gutachten Weitere Rahmenbedingungen: Diskussion des Rundes Tisches Endenergieverbrauch 2050 Erneuerbare Energien Bereitstellung 2050 Rückrechnung auf die Stützjahre 2040, 2030, 2020 heute Fossil Nuklear EE Backcasting 100% Erneuerbare Energien 9

Einwohner (durchschnittliche deutsche Bevölkerung) Ausgangspunkt

10 Methodik der Szenarienerstellung Solidarprinzip Niedersachsen: 7,8 Mio. Einwohner Solidar: 10,7 Mio. Einwohner (durchschnittliche deutsche Bevölkerung) Ausgangspunkt Verursacherprinzip Niedersachsen (100%) Erweiterung zu Solidarprinzip, Mitversorgung der Ballungsräume (+38%) Güterimport Güterimport Energieexport Energieexport 10

Methodik der Szenarienerstellung Flächenbasierter Ertrag Fossile /

Energien: dezentrale Erzeugung, geringe Energiedichte Sonstige Flächen

(GF) 7% Waldfläche (WF) 25% Bodenfläche (BF): 4,761 Mio.

11 Methodik der Szenarienerstellung Flächenbasierter Ertrag Fossile / Nukleare Brennstoffe: zentrale Erzeugung, hohe Energiedichte Erneuerbare Energien: dezentrale Erzeugung, geringe Energiedichte Sonstige Flächen 13% (z.b. Verkehrswege) Gebäude-& Freifl. (GF) 7% Waldfläche (WF) 25% Bodenfläche (BF): 4,761 Mio. ha Landwirtschaftsfläche (LF) 55% BF: Bodenfläche, GF: Gebäude- und Freiflächen, WF: Waldfläche, LF: Landwirtschaftsfläche 11

12 Energieszenarien Niedersachsen 2050 Inhalt Herausforderungen Methodik der Szenarienerstellung Randbedingungen Ergebnisse Empfehlung Klimaschutzziele 12

Randbedingungen Wesentliche Annahmen (100% EE Szenario)

Bevölkerung Bedarf Heizwärme&Warmwasser - 66%

Anwendungen - 53% (88% Elektrotraktion) 182 TWh/a

13 Randbedingungen Wesentliche Annahmen (100% EE Szenario) Wachstum: + 0,7% p.a. Degression: 12% bis 2050 Wirtschaft Bevölkerung Bedarf Heizwärme&Warmwasser - 66% Prozesswärme - 24% Stromanwendungen - 18% Mobile Anwendungen - 53% (88% Elektrotraktion) 182 TWh/a Bedarfsminderung: 47% von 340 auf 182 TWh Onshore 20 GW Selbstvers. + 7 GW Solidar Offshore (54 GW in D) Photovoltaik 92 GW Selbstvers GW Solidar Wind 5 GW Selbstvers. + 2 GW Solidar Photovoltaik 13

14 Randbedingungen Verminderung des Endenergieverbrauchs (100% EE Szenario) Stromanwendungen Verminderter Strombedarf Effizientere Verbraucher Gebäudewärmeanwendungen Weitgehende Gebäudesanierung Effizientere Warmwasserbereitung Prozesswärmeanwendungen Verminderter Prozesswärmebedarf Verlustarme, elektrische Beheizung Mobile Anwendungen Weitgehende Elektrifizierung Verminderter Kraftstoffbedarf 14

15 Energieszenarien Niedersachsen 2050 Inhalt Herausforderungen Methodik der Szenarienerstellung Randbedingungen Ergebnisse Empfehlung Klimaschutzziele 15

16 Ergebnisse Endenergieverbrauch Szenario 100% EE 16

17 Ergebnisse Deckung des Endenergieverbrauchs Fossile & Nukleare Energiequellen Sonstige Erneuerbare Energien Biomasse Photovoltaik Wind (on- & offshore) Treibhausgasemissionen % THG 100% EE Status Ziel Ziel Jahr 17

Ergebnisse Flächenbeanspruchung (Photovoltaik- und Windenergieanlagen)* 2012

0,5 % 5 % Selbstvers. + 2 % Solidar 5 % Selbstvers.

Selbstvers. + 0,02 % Solidar 3,2 % Selbstvers.

18 Ergebnisse Flächenbeanspruchung (Photovoltaik- und Windenergieanlagen)* % THG % EE Solardachflächen Bezug: Gebäude- und Freifläche 0,5 % 5 % Selbstvers. + 2 % Solidar 5 % Selbstvers. + 2 % Solidar Solarfreiflächen Bezug: Landwirtschaftsfläche 0,08 % 0,06 % Selbstvers. + 0,02 % Solidar 3,2 % Selbstvers. + 1,3 % Solidar Windfläche onshore Bezug: Bodenfläche 0,6 % 1,0 % Selbstvers. + 0,4 % Solidar 1,5 % Selbstvers. + 0,6 % Solidar Windfläche offshore** Bezug: Bodenfläche 0,006 %** 0,5 %** 1,07 %** *) Maßstäbliche Flächendarstellung siehe Anhang **) Onshore-Windparkflächen vermieden durch Offshore-Anteil 18

Ergebnisse Flächenbasierter Ertrag (Biomasse)* 2012 2050-80% THG 2050 100% EE**

Zuwachs Energetische Strohnutzung Bezug: Getreideanbaufläche 0% vom Strohanfall 20%

Landwirtschaftsfläche 11% 8,3% Selbstvers. + 3,1% Solidar 6,4% Selbstvers.

Selbstvers. + 0,5% Solidar 1,2% Selbstvers.

19 Ergebnisse Flächenbasierter Ertrag (Biomasse)* % THG % EE** Energetische Holznutzung Bezug: Waldfläche 47% vom Zuwachs 44% vom Zuwachs 44% vom Zuwachs Energetische Strohnutzung Bezug: Getreideanbaufläche 0% vom Strohanfall 20% vom Strohanfall 20% vom Strohanfall Biogas / Energiepflanzen Bezug: Landwirtschaftsfläche 11% 8,3% Selbstvers. + 3,1% Solidar 6,4% Selbstvers. + 2,6% Solidar Öl- / Ethanolpflanzen Bezug: Landwirtschaftsfläche 2,3% 1,2% Selbstvers. + 0,5% Solidar 1,2% Selbstvers. + 0,5% Solidar Pflanzenimport** Bezug: Landwirtschaftsfläche 8%** 0%** 0%** *) Maßstäbliche Flächendarstellung siehe Anhang **) Anbauflächen vermieden durch Import 19

20 Ergebnisse Übersicht der Sensitivitätsvarianten Parameter -80 % THG 100 % EE Bezug: Windfläche onshore (% von Bodenfläche) 1,4 2,1 E-Mobilität und E-Transport (von 88 auf 50 %) 2,8 4,0 H 2 -Mobilität und H 2 -Transport (88 % Brennstoffzellen-Fahrzeuge) 3,0 3,5 Systemoptimierter Windstromanteil (von 45 auf 67 %) 1,9 3,5 Gebäude-Sanierungsrate (von 2,6 auf 1,0 %) 1,8 2,5 Windenergie offshore (von 100 auf 0 %) 2,1 3,2 20

21 Ergebnisse Kosten den Strombereitstellung Spannweite der fossilen Erzeugung Stromgestehungskosten fossile Erzeugung Cent/kWh 10 8 Kosten für Lang- und Kurzzeitstromspeicherung 6 4 Kosten des zusätzlichen Netzausbaus % EE Minus 80 % THG BaU-Pfad Stromgestehungskosten erneuerbare Erzeugung BaU: Business as Usual, Beibehaltung des gegenwärtigen Energiemixes 21

22 Energieszenarien Niedersachsen 2050 Inhalt Herausforderungen Methodik der Szenarienerstellung Randbedingungen Ergebnisse Empfehlung Klimaschutzziele 22

23 Empfehlung Klimaschutzziele Treibhausgasemissionen Entwicklung und Reduktionsziele 95 % 100 % EE-Szenario : 87,5 % 80 % 51,2 51,2 51,2% 23

24 Szenarien zur Energieversorgung in Niedersachsen im Jahr 2050 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

25 Ergebnisse Flächenbeanspruchung Nutzung der niedersächsischen Landesfläche in 2012 und 2050 in maßstäblicher Darstellung. BF: Bodenfläche, GF: Gebäude und Freiflächen, WF: Waldfläche, LF: Landwirtschaftsfläche. 25

Hans-Heinrich Schmidt-Kanefendt Ostfalia Hochschule: Fakultät Versorgungstechnik Regionale Energiekonzepte Salzdahlumer Straße 46/48 38302

26 Hans-Heinrich Schmidt-Kanefendt Ostfalia Hochschule: Fakultät Versorgungstechnik Regionale Energiekonzepte Salzdahlumer Straße 46/ Wolfenbüttel Privat: Büntewinkel 4b Goslar

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