Energiewende ohne Alternative Aber nur mit Windenergie möglich!

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1 Energiewende ohne Alternative Aber nur mit Windenergie möglich!

2 19. Sächsischer Windenergietag Quo vadis deutscher Energiemarkt Die Energiewende im Jahr 2017 Hotel The Westin Leipzig, Vortrag Stand der Windenergie in Sachsen FSD Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Schlegel Referent Klimaschutz a. D. Mitglied VEE Sachsen e. V. Tel.: Mobil:

3 1. Vorbemerkungen globale Klimaerwärmung 2. Windstromergebnisse 2013/2014 und Beispiele 3. Entwicklung bis 2020/2023

4 AKW Fukushima I / Japan nach Erdbeben, Tsunami und Ausfall der Kühlung am praktische Totalzerstörung der Reaktorblöcke 1 bis 4 - mit teilweiser Kernschmelze der Reaktorblöcke 1 bis 3 Quelle: Durchschnittswerte von 1880 bis heute 0,81 C Die globale Klimaerwärmung kennt keine Pause, was auch immer Klimaleugner aller Coleur behaupten: 0,56 C - seit Ende der 70er Jahre steigen die Temperaturen an - nach dem Rekordjahr 2014 erwarten die Klimaforscher für 2015 bereits wieder neuen Temperaturrekord - die resultierenden Klimafolgen trägt die gesamte Menschheit (Eingangs)-These: - Die atomare Katastrophe - der GAU in Fukushima -, ausgelöst von einem Erdbeben der Stärke 9,0 ist nicht der tatsächliche Treiber der Energiewende, sondern die maßgeblich vom Menschen ausgelöste Klimaerwärmung! Quelle: Schlegel, Oktober 2015 bearbeitet

5 Braunkohle-KW Belchatow (PL) 3. global P = MW; η el 42 % E GWh(?) 2013: m CO2 37,2 Mio. t/a [1. Platz EU] Foto: de.wikipedia.org/kraftwerke Braunkohlen-KW Jänschwalde/BRB P = MW; η el = (35 36) % m BK 24 x 10 6 t/a; E GWh/a 2013: m CO2 25,7 Mio. t/a [4. Platz EU] Foto: de.wikipedia.org/kraftwerke - Hauptproblem der Klimaerwärmung sind die Treibhausgasemissionen (THG): Kohlenstoffdioxid (CO 2 ), Methan (CH 4 ), Lachgas (N 2 O), etc. - Treibhausgaskonzentration CO 2 ist durch Verbrennung/Energiegewinnung gegenüber vorindustrieller Zeit um etwa 43% in der Atmosphäre angestiegen - Treibhausgase heizen die Atmosphäre auf Einstrahlung und Abstrahlung stehen nicht mehr im Gleichgewicht Folge: anthropogen verursachte Erderwärmung Quelle: EU-Kommission; Schlegel, Mai 2015 bearbeitet

6 Globale Temperaturentwicklung Sommer ,78K El Nino-Wirkung Quelle:

7 Entwicklung der nordpolaren Meereisfläche innerhalb von 30 Jahren Nordwestpassage etwa 4 Wochen eisfrei 1980: A Eis min km stetiger Abwärtstrend ungebremst [ A Eis 39%] 2015: A Eis min km niedrigster Stand nach 2012, 2007 und 2011 Quelle: University of Illinois; Arctic Sea-Ice-Monitor; NOAA/NSIDC; Schlegel, September 2015 bearb.

8 Gletscherschwund der Pasterze / Kärnten (A) von Sichtbarer Dickenverlust der Gletscherzunge Johannisberg m.ü.a. Gletschereinschnürung Prof. Gerhard Karl Lieb, Uni Graz (A) seit 1991 Ltr. Pasterze-Vermessung Gletscherzunge Quelle: swisseduc.ch/glaciers

9 Klimaschutz muss von unten kommen! Demo zur Klimakonferenz in Lima (Peru) Dez Quelle: Nick Reimer Wochenende : Massive Proteste von hunderten Kohlegegnern und Klimaschutzaktivisten in Garzweiler (NRW) Quelle: Ende Gelände/Flickr Bürgerenergie liefert derzeit etwa die Hälfte des Ökostroms in die deutschen Netze Quelle: Jörg Farys/BEEn

10 Führende deutsche Klimaforscher fordern den Ausstieg aus der Fossilverstromung Prof. Stefan Rahmstorf, PIK Potsdam Prof. Hans-Joachim Schellnhuber, Direktor, PIK Potsdam

11 1. Vorbemerkungen globale Klimaerwärmung 2. Windstromergebnisse 2013/2014 und Beispiele 3. Entwicklung bis 2020/2023

12 Struktur der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien in Deutschland 2014 E ges GWh - -> 27,8% - -> m CO kt 1) 1) Bezug auf Braunkohleemissionen; E verb brutto = 578,5TWh biogene flüssige Brennstoffe 0,2 % Biogas 18,0 % Klärgas 0,9 % Deponiegas 0,3 % Geothermie 0,06 % Wasserkraft 12,8 % biogener Anteil des Abfalls 3,8 % biogene Festbrennstoffe 7,4 % Windenergie 34,8 % Gesamte Biomasse: = 30,6 % (mit Deponie- und Klärgas) Photovoltaik 21,7 % 1) f CO2 = 0,922 kgco 2 /kwh el Quelle: BMU, AGEE-Stat, Stand Februar 2015, Angaben vorläufig

13 Struktur der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern in Sachsen 2013/2014 E ges ,1 GWh - -> 24,6% - -> m CO kt E ges GWh - -> 26,4% - -> m CO kt biogene flüssige Brennstoffe 0,1 % (0,1%) Biogas 19,7 % (20,8%) Klärgas 1,1 % (1,1%) Deponiegas 0,6 % (0,5%) Wasserkraft 6,7 % (5,4%) biogene Festbrennstoffe 13,8 % (13,5%) Windenergie 33,0 % (33,1%) Gesamte Biomasse: 35,3% (36,0%) (mit Deponie- und Klärgas) Photovoltaik 25,0 % (25,3%) f CO2 = 0,922 kgco 2 /kwh el f CO2 = 0,232 kgco 2 /kwh th Quelle: Schlegel, August 2015, (bearbeitet)

14 Jahresstromerträge Windenergie-Anlagen in Sachsen 2013/2014 1) : E WEA = MWh ΔE WEA 2013:2002 = 2,11 fache Steigerung Versorgungsgrad 2013: n HH HH/a ** 29,4 % HH SN n EW EW/a * 29,4 % EW SN : E WEA MWh ΔE WEA 2014:2002 2,30 fache Steigerung Versorgungsgrad 2014: n HH HH/a ** 31,9 % HH SN n EW EW/a * 32,1 % EW SN Quelle: StaLA/Schlegel, Sep *e EW kwh/(ew*a) : EW : EW **e HH kwh/(hh*a) : HH : HH 1) geschätzt

15 Stromverbrauch und Anteil Erneuerbarer Energien in Sachsen ( *) Stromverbrauch in GWh ,4% ,5% 26,4% 20,2% 24,6% % 24% 20% 16% 12% 8% 4% Anteil Erneuerbare Energien * 0% 2014* : EE- Daten hochgerechnet Quelle : StaLa, Schlegel, September 2015 Stromverbrauch erneuerbare Energien

16 Anteil der EE am Elektroenergieverbrauch 2013/2014 in Sachsen - Elektroenergieverbrauch in Sachsen 2013/2014 (Hochrechnung) E Verbrauch = GWh (E brutto erzeug GWh) / GWh - Einspeisung 2013/2014 und Verbrauchsanteile in Prozent Windenergie: 1.559,0 GWh 8,1 % GWh 8,8 % Wasserkraft: 314,8 GWh 1,6 % GWh 1,4 % Biomasse (fest und flüssig)**: 660,9 GWh 3,5 % GWh 3,6 % Biogas*: 1.015,1 GWh 5,3 % GWh 5,9 % Photovoltaik: 1.180,3 GWh 6,1 % GWh 6,7 % E Σ Einspeisung : 4.730,1 GWh 24,6% N HH HH/a 1)2)3)4) * aus Biogas, Deponiegas, Klärgas GWh 26,4 % N HH HH/a 1)2)3)4) ** aus Biomasse fest, flüssig, Klärschlamm, biogene Abfälle mit Eigenverbrauch Quelle: StaLa; Schlegel, Aug ) NSN = HH 2) nsn = EW 3) ehh = kwh/(hh*a) 4) eew = kwh/(ew*a)

17 2400 WEA Anzahl WEA-Entwicklung im Freistaat Sachsen Nennleistung in MW Jahresertrag in GWh 1.155, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , * Quelle :StaLa; Schlegel, Stand: Aug [WEA-Reduzierung durch Repowering] * Stromdaten hochgerechnet

18 WEA-Leistungen / WEA-Anzahl / Landesflächenanteil in Bezug auf Sachsen ) (Auswahl) 1. Niedersachsen MW / WEA / 2,6 x A SN 2. Brandenburg MW / WEA / 1,6 x A SN 3. Schleswig-Holstein MW / WEA / 0,9 x A SN 4. Sachsen-Anhalt MW / WEA / 1,1 x A SN 5. Nordrhein-Westfalen MW / WEA / 1,9 x A SN 6. Rheinland-Pfalz MW / WEA / 1,3 x A SN 7. Mecklenburg-Vorpommern MW / WEA / 1,1 x A SN 8. Bayern MW / 833 WEA / 3,8 x A SN 9. Hessen MW / 840 WEA / 0,9 x A SN 10. Thüringen MW / 734 WEA / 1,1 x A SN 11. Sachsen 2) MW / 865 WEA / 1 x A SN / 8,8% * 2014: E Wind GWh * n Vers äq HH/a 2014: N HH = p HH Vers äq 31,9 % N EW = p EW Vers äq 32,1 % 2014: e HH SN kwh/(hh*a) e EW SN kwh /(EW*a) Quelle: BWE 2015, StaLa; Schlegel, (August 2015 bearbeitet) 1) Stand: ; 2) Stand: * Ertragsprognose Schlegel

19 Jahresstromerträge [E Ø ] von zwei Windparks in Sachsen WP Saidenberg (ERZ) 9 x WEA E82-2MW, NH = 108 m, RD = 82 m Stromertrag 2011/12/13/14: ØE (tv = 2.598,5 h/a) = kwh [Øe 5.197,0MWh/WEA] (Pfaffroda: EW, 12/2013) n EW äq EW/a [(f 13,9*); p eff = 29,66%] WP Silberberg (L) 8 x WEA V90-2MW, NH = 105 m, RD = 90 m Stromertrag 2011/12/13/14: ØE (tv = 2.712,9 h/a) = kwh [Øe 5.425,8MWh/WEA] (Grimma: EW, 12/2013) n EW äq EW/a [(f 1,2*); p eff = 30,97%] Quelle: Schlegel, September 2015 (bearb.) *e EW kwh/(ew*a)

20 8.000,000 Stromertragsvergleich WEA 3,2M114 WEA V80-2MW Ref , , ,00 Stromeinspeisung E in MWh/a 6.000, , , , [+206,2%] , , , , ,00 Volllaststunden t a in h/a 2.000, , , ,00 0,000 Senvion 3,2M114/NH143m Vestas V80-2MW/NH67m 0,00 Stromeinspeisung Volllaststunden Quelle: Schlegel, (Oktober 2015 bearbeitet)

21 Stromerträgevergleich WP verschiedene Standorte Strom einspeisung in MWh WP 1 SN) 5559 WP 2 SN) 5566 WP 3 (Er) (Mittelwert E 3MW ,2 MWh/a) 5522 WP 4 (MS)WP 5 (Erz) WP 6 Har) 5204 WP 7 (Ref) ,2M-114 NH93 m Repower 3,2M-114 NH93 m Repower E10 1-3MW NH135 m Enercon 3,2M114 NH143 m Senvion E10 1-3MW NH135 m Enercon V11 2-3MW NH140 m Vestas V80-2MW NH67m Vestas Quelle: Schlegel, Stand:

22 Prozentualer Stromertragsv ergleich sächsischer WEA 2015 WP1 (SN) - 3,2M-114 NH 93m/RD 114m t v 1-9 = 1.737,5 h/a 260,3% WP2 (SN) - 3,2M-114 NH 93m/RD 114m t v 1-9 = 1.739,3 h/a 260,6% WP3 (Er) - E101-3MW NH 135m/RD 101m t v 1-9 = 1.810,5 h/a 258,6% WP4 (MS) - 3,2-M114 NH 143m/RD 114m t v 1-9 = 2.043,2 h/a 306,2% WP5 (Erz) - E101-3MW NH 135m/RD 101m t v 1-9 = 1.793,1 h/a 256,1% WP6 (Har) - V112-3MW NH 140m/RD 112m t v 1-9 = 1.692,3 h/a 243,7% WP7 Ref -V80-2MW NH 67m/RD 80m t v 1-9 = 1.067,7h/a 100,0% Mittelwert - WEA 1-6 Ø E 3MW = 5.643,2 MWh/a Ø t v 1-9 = 1.803,5 h/a 264,3% Quelle: Schlegel, Stand: %20%40%60%80%100% 120% 140% 160% 180% 200% 220% 240% 260% 280% 300% 320% 340%

23 Windenergienutzung in den Landesdirektionsbereichen (LDB) Arbeitsstand: LDB Chemnitz: 334 WEA / P N = kw - LDB Dresden: 333 WEA / P N = kw - LDB Leipzig: 198 WEA / P N = kw : 865 WEA / P N = kw Quelle: Schlegel,

24 WEA-Neuerrichtungen WEA-Anzahl P in MW 41,50 Nennleistung P N in MW ,70 20, ,30 LDB Chemnitz LDB Dresden LDB Leipzig LD-Gesamt Quelle: Schlegel, Stand:

25 WEA-Genehmigungen WEA-Anzahl P in MW 75,45 70 Nennleistung P N in MW ,20 35, , LDB Chemnitz LDB Dresden LDB Leipzig LD-Gesamt Quelle: Schlegel, Stand:

26 Genehmigte WEA in Sachsen 2015 Typ/Leistung/Nabenhöhe/Rotordurchmesser WEA-Typ Enercon E53-800kW E70-2MW E82-2.3MW E92-2.3MW E101-3MW Leistung P N [kw] Nabenhöhe NH [m] Rotordurchmesser RD [m] Anzahl n [-] Nordex N117/ Siemens SWT-3.2MW Senvion MM92-2MW 3,2M Vestas V MW Summe Durchschnitt ØP=2.902kW/WEA ØNH=130,2m 1) ØRD=104,5m 1) Quelle: Schlegel, Stand, ) Ø NH und Ø RD gewichtet berechnet

27 Tabellarische Übersicht WEA-Genehmigungen/-Neuerrichtungen/-Rückbauten Sachsen 2015 LDB Chemnitz LDB Dresden LDB Leipzig LD-Gesamt WEA 2014 Anzahl n [-] Leistung P [MW] Anzahl n [-] Leistung P [MW] Anzahl n [-] Leistung P [MW] Anzahl n [-] Leistung P [MW] Genehmigungen 11 30, ,65 3 9, ,450 2) Neuerrichtungen 1 2, , , ,500 1) Rückbau/ 3) Repowering 14 7, ,29 3 0, ,720 1) bis ) erteilte Genehmigungen 3) alle Rückbauten (teils im Bau) Quelle: Schlegel, Stand:

28 Blick Richtung Thüringen auf die derzeit von Abmessung und Leistung her größte sächsische WEA WP Mark Sahnau (Z) Errichtung WEA Senvion 3,2M-114 / NH 143m Autobahn A4 Richtung Hermsdorfer Kreuz (TH) Quelle: Steffen Stecher,

29 WP Hilmersdorf (ERZ) 1 x E101-3MW / NH135m 1. Schritt zum Repowering des Windparks Quelle: Foto, Schlegel, WP Riesa-Mautitz 4 x E101-3MW / NH135m 7 x V112-3,3MW / NH140m (geplant) Erster Teil des künftigen WP mit insgesamt 11 WEA der 3MW-Klasse seit Weihnachten in Betrieb trotz verschiedenster Störmanöver der Gegner Quelle: Foto, Schlegel,

30 WP Wülknitz-Streumen (MEI) SM Martin Dulig (SMWA) am zum Besuch der im Bau befindlichen 1. sächsischen Bürgerwindenergieanlage SM Dulig auf der E82-2,3MW in 138m Höhe E82-2,3MW / NH138m E101-3MW / NH135m Quelle: egneos, Die Befahrung des Windparks weckt neue Hoffnungen in Sachsen, dass die Vereinbarungen aus dem Koalitionsvertrag auch eingehalten werden! Quelle: Foto, Schlegel,

31 WP Wülknitz-Streumen (MEI) Repowering mit Bürger-WEA Errichtung von derzeit: - 2 WEA Enercon E101-3MW / NH 135m Investoren: - Aufwind GmbH Friedrichshafen (BW) - egneos eg (Bürgerwindrad) Erste WEA im Rohbau fertig: - Im Hintergrund Umspannwerk mit Hochspannungsmasten und Leitungsnetzen Quelle: Foto, Schlegel, 2015

32 WP Naundorf (TDO) - Erweiterung Errichtung abgeschlossen: - 4 WEA Vestas V112-3MW / NH 140m - 1 WEA Vestas V90-2MW / NH 125m Investoren: - Wind 2000 GmbH - WPD onshore GmbH & Co. KG Bremen Quelle: Foto, Schlegel,

33 1. Vorbemerkungen globale Klimaerwärmung 2. Windstromergebnisse 2013/2014 und Beispiele 3. Entwicklung bis 2020/2023

34 Bundesrepublik Deutschland verfolgt nachstehende EE-Ziele zur mittel- und langfristigen Umsetzung der Energiewende: 40% EE-Stromanteil bis zum Jahr 2020 [55-60%] EE-Stromanteil bis zum Jahr % EE-Stromanteil bis zum Jahr % EE-Stromanteil bis zum Jahr [ x] oder [ x]? Prognose: 100% EE-Stromversorgung wird deutlich vor 2050 erreicht! Quelle: Schlegel, Oktober 2015

35 EE-Stromziele Sachsen bis 2020/2023 nach Energie- und Klimaprogramm [EuK (Entwurf) / EKP 2012] - Auszug EuK-Ziel: 2020 EKP-Ziel: 2023 Windenergie: GWh/a GWh/a [-37,1 %] - Wann erfolgt endlich die Überarbeitung des völlig unzureichenden Energie- und Klimaprogramms [EKP 2012]? - Wann kommt der Windpotenzial-Atlas? Quelle: Schlegel, September 2015 überarbeitet Windenergieziel muss bis 2025 auf E ( ) GWh/a angehoben werden: - Bereitstellung von VR/EG - A WEA 1,5% A SN - Aufhebung Beschränkungen - keine 10H-Abstandsregel über die Hintertür, etc.

36 45 40 EE-Stromanteil-Entwicklung Sachsen Anteil der EE am Stromverbrauch in % ,6 EKP-Ziel bis 2023? 4,7 6,1 6,3 9,1 9,8 9,9 13,1 14, ,7 20,2 22,5 24,6 26,4 27, *Prognosedaten Quelle: StaLa bis 2013 ausgewertet; Schlegel, September 2015

37 Entwicklung EE-Anteil am Stromverbrauch bis % 90% 80% Energiedaten Sachsen 2014 Energiedaten Sachsen Trend NSachs 90% 82% RPF R² = 0, % 60% 60% SPD-Ziel: 50% bis % 40% 30% EE SN/D D 45% TH 40% 28% (EKP-Ziel 2023) 20% 10%...Laufzeit eines neuen Braunkohlekraftwerks 30 Jahre (40 Jahre) 0% Quelle: Kreibich/Schlegel, (bearbeitet August 2015)

38 Stromspeicherung - eine Grundbedingung für die erfolgreiche Energiewende Oberbecken Foto, Schlegel, PSW Markersbach (ERZ) - Typ: Pumpspeicherkraftwerk - P N = MW (6 Turbinen) - h Fall = 288 m - V ab max = 6 * 70m 3 /s - t el 4,2 h - V H2O 6,3 * 10 6 m 3 (Oberbecken 848,4 mhn) - V H2O 7,7 * 10 6 m 3 (Unterbecken 563 mhn) Li-Ionen-Großspeicher DREWAG Dresden Maschinenhaus Foto, Schlegel, Technische Daten: - W kap = 2.700MWh - 50 Racks mit W Rack = 54kWh - η ges = 92% (Laden-Entladen) - t Reak < 1s Foto, Olaf Rentsch, Bildzeitung

39 Windstromverlauf Deutschland im Monat April 2014

40 - Es gibt heute keine Technologie zur Energiewandlung, die völlig frei von Beeinträchtigungen des Menschen und seines Lebensraumes ist. Jede Energiewandlung ist immer mit Eingriffen in die Sozialsphäre sowie in Natur und Umwelt verbunden! WP Rossau (FG); 14 WEA, P ges = kw Quelle: Foto, Schlegel Braunkohletagebau Vereinigtes Schleenhain / SN Quelle: Foto, Schlegel Schlegel, Quelle: Schlegel, September 2014 (bearb.) PV-KW Waldpolenz (L) P = kw p Quelle: juwi solar Schlegel,

41 Wissen generiert Verantwortung - Verantwortung zwingt zum Handeln! Quelle: Jahresbericht 2004 DWD, Aufnahme Meteosat-8