Erneuerbare Energien in Sachsen. Vortrag im Rahmen des 10. Sächsischen GIS-Forum 2013

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1 Erneuerbare Energien in Sachsen Vortrag im Rahmen des 10. Sächsischen GIS-Forum

2 Inhalt Was bedeutet Energiewende? EEG-Datenbank der FfE Bestand, Potenzial und Ausblick Photovoltaik Windkraft 2

3 3 Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft

4 Portrait Gründung 1949 Sitz in München seit 1969 Mitglieder aus Energiewirtschaft, Industrie, Wissenschaft und Verwaltung sowie Privatmitglieder Unabhängige Institution, die sich mit den aktuellen Fragestellungen der Energietechnik und -wirtschaft befasst Forschungsschwerpunkt: Energieanwendung Nachuniversitäre Ausbildung von bisher über 250 wissenschaftlichen Mitarbeitern 4

5 Energieverbrauch Energieverbrauch Energiewende = Strom aus regenerativen Energiequellen? PJ PJ Sonstige 3) Fernwärme Gas 2) Heizöl leicht Heizöl schwer Kraftstoff 1) Braunkohle Steinkohle Strom PJ PJ PJ PJ 0 PJ FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00776 DEA_ BMWI Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi): Energiedaten - Nationale und Internationale Entwicklung. Berlin: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi), 2012

6 Wind (Onshore) Leistung Wind (Offshore) Leistung Photovoltaik Leistung Biomasse Leistung Prognosen zum Ausbau Erneuerbarer Energien Mit wie viel Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien sollen wir rechnen? 70 GW 60 GW 50 GW 40 GW 30 GW 20 GW 10 GW 0 GW 50 GW 40 GW 30 GW 20 GW 10 GW Mehr als in jeder FfE EONNetz-01#V EEG-Potenziale Bayern_eV_ GW Prognose! FfE EONNetz-01#V EEG-Potenziale Bayern_eV_ Jahr GW 10 GW 8 GW 6 GW 4 GW 2 GW 30 GW 25 GW 20 GW 15 GW 10 GW 5 GW Jahr 0 GW FfE EONNetz-01#V EEG-Potenziale Bayern_eV_ Jahr 0 GW FfE EONNetz-01#V EEG-Potenziale Bayern_eV_ Jahr 6 DLR Nitsch et al: Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global - Leitszenario Berlin: Bundesamt für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2012

7 Rückblick (Mai 2011): Was passiert 2011?? FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_ =1,3 GW =2,0 GW = 3,6 GW = 7,4 GW = 7,5 GW > 7,3 GW FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00713 FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00711 FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00712 FfE BMWi-0002 Flexibilisierung von DEA_00714 FfE BMWi Flexibilisierung von DEA_ etz/verguetungssaetzepvanlagen/verguetungssaetzephotovoltaik_node.html#doc149586bodytext2

8 Veröffentlichungspflichten im Rahmen des EEG 8

9 9 EEG-Datenbank der FfE

10 FfE-EEG-Datenbank 10 FfE ÜNB Veröffentlichungspflichten der Übertragungsnetzbetreiber nach EEG OSM OpenStreetMap und Mitwirkende: OpenStreetMap (OSM) - Deutschland. Daten veröffentlicht unter ODbL CLC CORINE Land Cover (CLC2006) - Legende. Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt (UBA), 2009

11 Anteil am Zubau installierte Leistung Bestandsanalyse PV-Anlagentypen Entwicklung des Bestands nach Anlagentypen 30 GW 25 GW 20 GW Wohnen Landwirtschaft Gewerbe/Industrie Freifläche 15 GW 10 GW 5 GW 0 GW FfE RWE-13#A Prognose der Versorgungsaufgaben 100 % 75 % 50 % 25 % 0 % Freifläche Landwirtschaft Gewerbe/Industrie Wohnen FfE RWE-13#A Prognose der Versorgungsaufgaben 11

12 1-1 kw 1-2 kw 2-4 kw 4-8 kw 8-16 kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw 4-8 kw 8-16 kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw Anteil 1-1 kw 1-2 kw 2-4 kw 4-8 kw 8-16 kw kw kw kw kw kw kw kw kw Anteil kw 1-1 kw 1-2 kw 2-4 kw 4-8 kw 8-16 kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw Anteil Anteil Anlagengröße von PV-Anlagentypen 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Gewerbe u. Industrie Leistungsklasse Wohngebäude 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Freifläche Leistungsklasse Landwirtschaft Leistungsklasse Leistungsklasse 12 Unbegrenzte Auswertungsmöglichkeiten!

13 13 Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Sachsen ( )

14 14 Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Sachsen ( )

15 15 Photovoltaik Bestand, Potenzial und Ausblick

16 Photovoltaik Potenzial auf Wohngebäuden Statistische Landesämter Anzahl EFH, ZFH, MFH Anzahl WE, Wohnfläche Solardachkataster Siedlungstypische Verschattung Gebäudedatenbanken ausgewählter Kommunen FfE-Gebäudemodell (regionale Auflösung) Berechnung Geeignete Dachflächen (regionale Auflösung) Siedlungstypen nach AGFW-Ansatz FfE-Analyse Dachaufbauten und Dachflächenfenster 100 GW 16 FFE Energiemodell der Wohngebäude in: BWK Bd. 64 (2012) Nr. 1/2. Düsseldorf: Verein Deutscher Ingenieure (VDI), 2012

17 Photovoltaik Potenzial auf Garagen Verbrauchsstichprobe Haus- und Grundbesitz Bundesverband Fertiggaragen 6 GW 17

18 Photovoltaik Potenzial auf gewerblichen Gebäuden KEINE Statistik zum Gebäudebestand in den Sektoren GHD und Industrie! Siedlungsfläche mit gewerblicher Nutzung FfE-Regionenmodell Büro- und Verwaltungsgebäude Schulen Bäder OpenStreetMap GW 20 GW

19 Photovoltaik Potenzial auf landwirtschaftlichen Gebäuden KEINE Statistik zum Gebäudebestand in der Landwirtschaft! Beispiel-Tabelle Daten zur Landwirtschaft Gebäudemodell Tierart Dachfläche in m² Rind 1,4 m² Milchvieh 3,0 m² Aufzuchtferkel 0,052 m² Ferkel 0 m² Mastschwein 0,51 m² Zuchtsau 0,17 m² Schaf 0,47 m² Legehenne 0,005 m² 30 GW 19

20 Photovoltaik Potenzial in Deutschland und Sachsen Deutschland Sachsen Wohnen 110 GW 4,2 GW Wohngebäude 104 GW 4,0 GW Garagen 6 GW 0,2 GW GHD und Industrie 59 GW 2,9 GW Büro- und Verwaltungsgebäude 15 GW 0,7 GW Gewerbegebiete 37 GW 1,8 GW Sonstige Gebäude 7 GW 0,3 GW Landwirtschaft 31 GW 1,0 GW Tierhaltung 17 GW 0,6 GW Lagerhallen 4 GW 0,1 GW Maschinenhallen 10 GW 0,2 GW Summe 200 GW 8,0 GW 20

21 PV-Potenzial geeignete Dächer je Gemeindefläche Dichte Geringe Siedlungsdichte Viele Dächer, davon einige geeignet 21

22 PV-Potenzial Globalstrahlung 22 DWD Globalstrahlung in der Bundesrepublik Deutschland, Mittlere Jahressummen, Zeitraum Hamburg: Deutscher Wetterdienst (DWD), 2004

23 Leistung Leistung Leistung Leistung Leistung PV-Szenario Modellierung des Ausbaus mittels Bestandsdaten Zum Beispiel: Beschreibung des zukünftigen Ausbaus mittels Sigmoidkurve 1,4 MW 1,2 MW 1,0 MW 0,8 MW 0,6 MW 0,4 MW Modell Bestand 0,6 MW 0,5 MW 0,4 MW 0,3 MW 0,2 MW Modell Bestand 3,0 MW 2,5 MW 2,0 MW 1,5 MW 1,0 MW Modell Bestand 0,2 MW 0,1 MW 0,5 MW FfE RWE-12#A Kurzfristprognosse EE_eV_ ,0 MW Dez 2000 Dez 2010 Dez 2020 Dez 2030 FfE RWE-12#A Kurzfristprognosse EE_eV_ ,0 MW Dez 2000 Dez 2010 Dez 2020 Dez 2030 FfE RWE-12#A Kurzfristprognosse EE_eV_ ,0 MW Dez 2000 Dez 2010 Dez 2020 Dez MW 8 MW Modell 7 MW Bestand 6 MW 5 MW 4 MW 3 MW 2 MW 1 MW FfE RWE-12#A Kurzfristprognosse EE_eV_ MW Dez 2000 Dez 2010 Dez 2020 Dez MW Modell 6 MW Bestand 5 MW 4 MW 3 MW 2 MW 1 MW FfE RWE-12#A Kurzfristprognosse EE_eV_ MW Dez 2000 Dez 2010 Dez 2020 Dez

24 24 PV-Szenario Darstellung auf Landkreisebene

25 25 Windkraft Bestand, Potenzial und Ausblick

26 Windkraft, Potenzial - Ausschlussflächen Siedlungs- und Verkehrsflächen (OSM & CLC) Naturschutzgebiete FFH-Schutzgebiete SPA-Gebiete Nationalparks BFN Schutzgebietsdaten Deutschlands im Shapeformat - Natura Bonn: Bundesamt für Naturschutz (BfN), 2011

27 Windkraft, Potenzial Volllaststunden für 3 MW-Anlage basierend auf Windhäufigkeiten 27 DWD Digitale Weibulldaten der Windgeschwindigkeit für gesamt Deutschland im 200-m-Raster. Offenbach: DWD, 2012

28 Windkraft, Ausbauszenario Methodik Modellierung des Ausbaus der Windkraft über das Wind-Szenario-Tool (WiSTl) der FfE: Der Ausbau über Windkraftanlagen mit einer installierten Leistung von je 3 MW 28

29 29 Windkraft, Ausbauszenario Anlagenzubau je 5x5 km²

30 30 Windkraft, Ausbauszenario installierte Leistung je Fläche

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ansprechpartner: Dipl.-Phys. Tobias Schmid +49 (89) Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.v. Am Blütenanger München 31