Herausforderungen einer klimaverträglichen Energie- und Wärmeversorgung

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Holger Krüger
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1 Herausforderungen einer klimaverträglichen Energie- und Wärmeversorgung Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin 30. Juni 2016 Energiewende greifbar gemacht Energieagentur RLP ZDF Mainz

2 Vortragsinhalte Ziele einer klimaverträglichen Energieversorgung Aufbau einer klimaverträglichen Wärmeversorgung Aufbau einer klimaverträglichen Stromversorgung 2

3 Ziele einer klimaverträglichen Energieversorgung 3

Die Erde bekommt Fieber 6 Temperaturänderung in C 5 4 3 2 1 0 bisherige Entwicklung

4 Die Erde bekommt Fieber 6 Temperaturänderung in C bisherige Entwicklung Business as usual Daten: NASA, IPCC 4

5 Polare Eisbedeckung erreicht Rekordminimum Quelle: NASA 5

6 Polare Eisbedeckung erreicht Rekordminimum Quelle: NASA 6

Langfristige Konsequenzen des Klimawandels 12 10 8 6 4 2 m 0 C 11 9 7 5 3 1 Datenbasis:

7 Langfristige Konsequenzen des Klimawandels m 0 C Datenbasis: Levermann et al. (2013), PIK Potsdam / Brooks et al. (2006), WGBU, Szenario A1/B2 2080s 7

8 Langfristige Konsequenzen des Klimawandels 300 Millionen 1, m C Datenbasis: Levermann et al. (2013), PIK Potsdam / Brooks et al. (2006), WGBU, Szenario A1/B2 2080s 8

Langfristige Konsequenzen des Klimawandels 1 Milliarde 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 C 12 10 8 6 4 2 m 11 9

9 Langfristige Konsequenzen des Klimawandels 1 Milliarde 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 C m Datenbasis: Levermann et al. (2013), PIK Potsdam / Brooks et al. (2006), WGBU, Szenario A1/B2 2080s 9

10 Langfristige Konsequenzen des Klimawandels Quelle: Sumon Mallick / wikimedia.org Quelle: US Army 10

11 Wir können den Planeten noch retten! 6 Temperaturänderung in C Begrenzung auf 1,5 C bisherige Entwicklung Business as usual Klimaschutzpfad Daten: NASA, IPCC 11

12 Entwicklung der Dekarbonisierung in Deutschland 100% 90% 80% Anteil 2015: 12,6% 70% 60% 50% 40% 30% Fossil aktuelle deutsche Energiewende 1,5 C- Limit Regenerativ 20% 10% 0% Anteil am Primärenergieverbrauch

13 Niedergang der Photovoltaik in Deutschland neu installierte PV-Leistung in GW China Deutschland

14 Die deutsche und internationale Klimapolitik Foto: Bansky 14

15 Klimaschutzfazit Um unseren Klimaschutzverpflichtungen gerecht zu werden und die globale Erwärmung auf 1,5 C zu begrenzen müssen unsere Kohlendioxidemissionen bis 2040 auf null zurückgefahren werden. Unsere Politik hat zwar Klimaschutz versprochen, ist aber derzeit nicht in der Lage, wirksame Maßnahmen dazu durchzusetzen. 15

16 Aufbau einer klimaverträglichen Wärmeversorgung 16

17 Energieträger für Raumwärme und Warmwasser Fossile Energieträger: 74% (570 TWh) 2% 5% Kohle Strom Erdgas 49% 770 TWh 8% Fernwärme 11% 1% 1% Biomasse Solarthermie 23% Wärmepumpen Erdöl Daten: BMWi Stand

18 Bausteine einer nachhaltigen Wärmeversorgung Biomasse EE-Gas EE-Strom Brennstoffzelle kleine KWK Solarthermie Wärmeverbraucher Tiefengeothermie Wärmepumpe Abwärme 18

19 Solarthermische Anlagen 19

20 Rein solar beheiztes Mehrfamilienhaus in der Schweiz Quelle: jenni.ch 20

21 Energieträger für Raumwärme und Warmwasser Fossile Energieträger TWh Strom Fernwärme 770 TWh Biomasse Solarthermie Tiefengeothermie 21

22 Prinzip von Power to Gas (P2G) 100% EE-Strom Wasser (H 2 O) Elektrolyse Wasserstoff (H 2 ) Kohlendioxid (CO 2 ) Methanisierung Wasser (H 2 O) Sauerstoff (O 2 ) 35% Abwärme Methan (CH 4 ) 65% EE-Gas

23 Explosion des Strombedarfs 3000 TWh Speicherverluste Verkehr Prozesswärme Raumwärme/WW Stomverbrauch

Effizienz elektrisch basierter Heizungssysteme unsanierter Altbau 30 000 kwh/a Gas- Brennwert Gas P2G Strom 46 000 kwh/a Sanierter Altbau 15 000 kwh/a

24 Effizienz elektrisch basierter Heizungssysteme unsanierter Altbau kwh/a Gas- Brennwert Gas P2G Strom kwh/a Sanierter Altbau kwh/a Gas- Brennwert KWK el =40% kwh/a kwh/a kwh/a Gas-WP COP=2 Elektro-WP COP=3 Elektro-WP COP= kwh/a 5000 kwh/a 3000 kwh/a 24

25 Reduktion der Zunahme des Strombedarfs 1400 TWh Speicherverluste Elektromobilität Prozesswärme Raumwärme/WW Stomverbrauch

26 Sofortmaßnahmen für eine nachhaltige Wärmewende Energetische Gebäudesanierungsrate auf mind. 3 % pro Jahr deutlich erhöhen Verbot von Öl- und Gaskesseln im Neubau Auslauf des Neubaus und Austauschs von Öl- und Gaskesseln sowie KWK-Anlagen in ca. 5 Jahren Pflicht zur Solarenergienutzung bei Neubauten Weiterentwicklung von Wärmepumpen, z.b. auf solarangepasste Betriebsweisen und klimafreundliche Kältemittel 100% regenerative Stromversorgung bis

27 Aufbau einer klimaverträglichen Stromversorgung 27

28 Kein Klimaschutz mit aktuellen Ausbauzielen 1400 TWh Andere Photovoltaik Windkraft offshore Windkraft onshore Biomasse Wasserkraft Biomasse Windkraft (onshore) Photovoltaik 100 MW/a (brutto) 2500 MW/a (netto) 2500 MW/a (brutto) 28

29 Klima- und Lebensraumkiller Braunkohle 29

30 Klimaverträgliche Erneuerbare Zielkorridore 1400 TWh Andere Photovoltaik Windkraft offshore Windkraft onshore Biomasse Wasserkraft Biomasse Windkraft (onshore) Photovoltaik 100 MW/a (brutto) 500 MW/a (brutto) 2500 MW/a (netto) 6300 MW/a (netto) 2500 MW/a (brutto) MW/a (netto) 30

31 Sofortmaßnahmen für eine nachhaltige Stromwende Steigerung des jährlichen Zubaus der Photovoltaik um den Faktor 10 Pflicht zur Solarenergienutzung bei Neubauten Steigerung des jährlichen Zubaus der Windkraft um den Faktor 2 bis 3 Kohleausstieg bis 2030 Markteinführung von Batteriespeichern und der Power-To-Gas-Technologie 100% regenerative Stromversorgung bis % 31

32 Um die Lebensgrundlagen unserer Kinder zu erhalten Quelle: Oxfam East Africa / Wikimedia Commons 32

33 brauchen wir nicht nur eine laue Energiewende. 33

34 Wir brauchen eine echte Energierevolution! Quelle: rexergie e.v., Kassel 34

35 PV Haushalt EEG Haushaltsstrompreis ct/kwh Entwicklung der Strompreise Kostenvorteil durch Eigenverbrauch 35

36 Transformation zu Smart-Home-Systemen Batterie- und Wärmespeicher C Direktverbrauch C 36

37 Autarkiegrad bei PV-Wärmepumpensystemen Smar t H eat Pumps Smar t H eat Pumps Smar t H e at Pumps Smar t H eat e Pumps Autarkiegrad 80% 70% 60% 50% 40% 30% Wärmepumpe Wärmepumpe SG Re a dy SG Re a dy Autarkiegrad 80% 70% 60% 50% 40% 30% Wärmepumpe Wärmepumpe Wärmepumpe Wärmepumpe SG Re a dy SG Re a dy 20% 20% 10% 10% 0% 4 kwp 7 kwp 10 kwp 0% 4 kwp 7 kwp 10 kwp Modernisierter Altbau Effizienzhaus 40 Elektrizitätsbedarf: 4000 kwh Wärmepumpe max. 50% Modulation Nutzbare Batteriekapazität: 6 kwh Quelle: Tjarko Tjaden, HTW Berlin Wärmepumpe

38 Neue Subventionen für Kohle, Atomkraft und Erdöl >10 kw EEG-Umlagepflichtig EEG-Umlagebefreiung 2 Mrd. pro Jahr Heizöl 38

39 Was kommt nach der Sonnensteuer? Fotos: PV-Anlage: Laudeley Betriebstechnik, Gabriel: Andrzej Barabasz / Wikipedia 39

40 Fazit Mit der aktuellen Energiepolitik hat die Regierung den Klimaschutz und die Förderung von Zukunftstechnologien praktisch aufgegeben. Wir Bürger und engagierte Kommunen müssen nun die Energiewende selber in die Hand nehmen, um die Lebensgrundlagen unserer Kinder zu erhalten. 40

41 Zusammen können wir es schaffen, eine echte Energie- und Wärmewende gegen die bestehenden Widerstände durchzusetzen. Lasst uns jetzt gemeinsam den Planeten retten! 41

42 Zum Weiterlesen youtube.com/c/volkerquaschning 42

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