Stromwende, Energiewende, Strukturwende Transformation einer Branche

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1 Prof. Dr.-Ing. Peter Birkner, Honorarprofessor Bergische Universität Wuppertal, Geschäftsführer House of Energy e.v., Kassel Stromwende, Energiewende, Strukturwende Transformation einer Branche Impulsvortrag zum Workshop Energieversorger Partner bei der Steigerung der Energieeffizienz IHK Frankfurt, 29. September 2016

2 Lebenslauf Peter Birkner Studium der Elektrotechnik (Energietechnik) und Dissertation an der Technischen Universität München (Dipl.-Ing., Dr.-Ing.) RWE Group Lechwerke AG, Augsburg, DL (11/ /2004; Prokurist Geschäftsbereich Netze) Wendelsteinbahn GmbH, Brannenburg, DL (1/ /2008; Geschäftsführer) Vychodoslovenska energetika a.s., Košice, SK (1/2005 8/2008; Mitglied d. Vorstands) RWE Rhein-Ruhr Netzservice GmbH, Siegen, DL (9/2008 6/2011; Geschäftsführer) Mainova AG, Frankfurt, DL (7/2011 6/2015; Mitglied des Vorstands, Ressort Technik) House of Energy, Kassel, DL (seit 3/2016, Geschäftsführer) Chairman DSO Committee, Eurelectric, Brüssel (6/ /2014); DK CIGRE, Frankfurt (1/ /2015) Mitglied des Vorstands der Energietechnischen Gesellschaft ETG im VDE (seit 2013) und Sprecher der Landesfachkommission Hessen Energie und Umwelt des Wirtschaftsrats (seit 2015), Mitglied DK CIRED (seit 2013) Mitglied in techn. (z.b. Steag Energy Services, TÜV Nord, Maschinenfabrik Rheinhausen, Athion, Enersis, Tenaga Nasional) und wissenschaftl. Beiräten (z.b. FoKoS Siegen, Energy Center Darmstadt) Honorarprofessor (Elektrische Energieversorgung, seit 2013) und Lehrbeauftragter der Bergischen Universität Wuppertal (seit 2010) Zahlreiche Veröffentlichungen und Vortäge zu energiewirtschaftlichen und technischen Themen

3 House of Energy e.v. Wissenschaftliches Cluster Management House of Energy e.v. F&E initiieren, konzipieren, unterstützen, kommunizieren, transferieren Denkfabrik und Initiierung von Projekten Unterstützung und Koordination von Projekten Öffentlichkeits-arbeit und Eventmanagement Transfer und Kommunikation von Ergebnissen Partner / Mitglieder F&E initiieren, fördern, durchführen Bereitstellung von Fördermitteln (Land) Forschung und Entwicklung Pilotprojekte Feldtests 3

4 Typisierung von Energiesystemen Offen, partiell geschlossen, geschlossen 1 Fossile Brennstoffe und Kernenergie ohne nukleare Kreislaufwirtschaft Nutzenergie Offenes System Fossile Brennstoffe und Kernenergie ohne nukleare Kreislaufwirtschaft Nutzenergie Rückkehr? Partiell geschlossenes System Erneuerbare Energien Vollendung? Nutzenergie Geschlossenes System Erneuerbare Energien Auch: Geschlossener Kreislauf CO 2 ; künftige Rolle Gasnetze? 4

5 Nutzung regenerativer Energiequellen Stromsystem spielt zentrale und neue Rolle 1 Wärme (X2H) Regenerative Hauptenergiequellen Sonne Wind Wasser Strom (X2P) Volatilität Ort Volatilität Zeit Volatilität Amplitude Flexibilität Das heutige Stromsystem ist für die zu erwartende zeitliche und örtliche Volatilität in der Erzeugung nicht konzipiert 5

6 Ganzheitlicher Blick auf die Energiewende Flexibilitätsoptionen im Energiesystem 1 Betriebsweise Zeitl. Verschiebung Räuml. Verschiebung Flexibel Bedingt flex. Erzeugung / X-to-Power Speicher Netze Sektorenkoppl. Power-to-X Regel oder Ausnahme? Umfang des Leitungsbaus? Kosten Re-Dispatching Kosten Räumliche Verschiebung Zeitliche Verschiebung Richtige Reihenfolge der Maßnahmen Zeit Zeit 6

7 Netzausbau, Last- und Erzeugungsmanagement sind deutlich kostengünstiger als Speicher 1 Generation Absorption Storage Electricity: Grid extension Grid reinforcement Increase of grid flexibility (smart grids) Flexible power generation Connection of complementing generation and consumption patterns Heat: Power to Heat technologies (η 99 %) Demand side management Energy efficiency 60 % Gas: Power to Gas technologies (η < 70 %) Cost of supporting infrastructure for the integration of renewables Penetration of volatile renewable sources 35 % Batteries are short-term storages; capacity of pumped hydro limited; options of Redox-Flow Time

8 Effizienzlandkarte Optionen auf der Anwendungsseite 2 Wärme, Kälte und Verkehr im Fokus 8

9 Dekarbonisierung bedeutet mehr Stromeinsatz Stromwende, Wärmewende, Mobilitätswende 2 Mobilität, fossil und elektrisch Strombedarf heute 600 TWh Strombedarf künftig TWh bis TWh Wärme, Elektrisch und fossil Steuerlogik 9

10 Ganzheitlicher Blick auf die Energiewende Kostenstrukturen dezentraler und zentraler Methoden 3 - Modularisierung - Standardisierung - Massenfertigung - Verbrauchsnähe - Kombination von Funktionen - Wachstumsgesetze - Singuläre Produkte, - Singuläre Funktion Beispiel: Quelle: Handelsblatt 10

11 Überlagerung von disruptiven Entwicklungen Die digitalisierte Energiewende 3 Energiewende Disruptiv durch Dezentralität und Kleinteiligkeit ( Upside down ) Digitalisierung Disruptiv durch Dezentralität und Kleinteiligkeit (Cloud, Big Data, Neuronale Netze, Open Source) Quelle: RWE Kunde Geschäft Mitarbeiter Margen, Gewinn Kapital Digitalisierte Energiewende: Dezentralität braucht Koordinierung Disruption² Technik: Autonome Zellen, teilautarke Module, virtuelle Strukturen Kultur: Digitalisierung als Kulturfrage, geistiges Eigentum, Art der Zusammenarbeit Automatisierung und Autonomie: Rollen und Wertschöpfungsstufen 11

12 Verschiebung der Gewinne in der Strombranche Rund 30 % Rückgang EBITDA bis Keine Erholung im Bereich konventionelle Erzeugung / Handel; Netze rückläufig aber mit stabilisierender Wirkung; geringe Kompensation im Bereich Vertrieb und Erneuerbare Energien Kommunen: KWK Konzessionen Neue Modelle Investition Re-Invest. EBITDA: Gewinn vor Zinsen, Steuern, Abschreibungen; Basis 2015; ohne Gegenmaßnahmen wie Kostensenkung oder grundlegende Geschäftsmodellinnovation Quelle: Oliver Wyman Unternehmensberatung; manager magazin 4/

13 Transformation des Energiesystems Schlagwörter und neue Marktteilnehmer 4 Etablierte Energiebranche Neue Energiebranche (Beispiele) Neue Geschäftsmodelle Neue smarte Produkte Vom Kunden her denken Strategische Allianzen Energiedienstleister Digitalisierung Web.de Stromvertrieb web-basiert Sonnen Batterien und Energie-Community Hitachi Selbstlernende Stromvermarktung Innowatio / Clens Stromhandel und Energieeffizienz Getec Services und Energieeffizienz Lumenaza Energieaggregation Enercast Erzeugungsprognose 13

14 Energiewende ganzheitlich Transformation des Ordnungsrahmens 4 Erforderlich: Real: Grundlegende Reform des ordnungspolitischen Rahmens Schrittweise Anpassung des ordnungspolitischen Rahmens Ausprägung Genereller Ordnungsrahmen Detaillierter Ordnungsrahmen Markteintritt Marktdurchdringung Zeit 14

15 Energieversorger Partner bei der Steigerung der Energieeffizienz 5 Podium Herr Bernd Utesch, Geschäftsführer ABGNova GmbH (vertritt Mainova AG), Frankfurt Städtischer Energieversorger Herr Lars Jenner, Süwag Vertrieb AG, Frankfurt Höchst Regionaler Energieversorger Frau Yvonne Mertens, Geschäftsführerin Athion GmbH, Köln Start up Unternehmen Transparenz und Flexibilität auf der Kundenseite Statements Diskussion Schlussfolgerungen 15

16 Prof. Dr.-Ing. Peter Birkner, Honorarprofessor Bergische Universität Wuppertal, Geschäftsführer House of Energy e.v., Kassel Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!