Energieinnovationen mit Erneuerbaren Energien, Energiespeicherung und smarten Technologien

Transkript

1 günstiger - zuverlässiger - dezentraler - smarter mit Erneuerbaren Energien, Energiespeicherung und smarten Technologien Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schneiders IHK-Innovationstag Köln, 14. November 2016

2 Cologne Institute for Renewable Energy (CIRE) Cologne Institute for Renewable Energy (CIRE) bündelt Kompetenzen der Fachbereiche Maschinenbau und Elektrotechnik im Bereich Erneuerbare Energien, Energiespeicherung & Energieeffizienz Bachelor- und Masterstudiengänge Erneuerbare Energien Praxisnahe Lehre mit projektbasierten Fächern Beispiele für die vielseitige Forschung und Projekte am CIRE Auslegung und Konzeptionierung von Energiesystemen für die Versorgung von Städten, Unternehmen und Haushalten Smart Energy und Smart Home für Unternehmen 2

3 Windenergie an Land ist ein gewohnter Anblick Weltweit sind mittlerweile Megawatt (MW) installiert, in Deutschland MW Die Kosten wurden kontinuierlich reduziert, bei gleichzeitig leistungsfähigeren und verbesserten Windturbinen An windstarken Standorten ist Windstromerzeugung für unter 5 ct/kwh möglich Leistung moderner Windturbinen ist 144% höher als im Jahr 2000 Innovationspotenziale bestehen in der kostengünstigeren Fertigung, längeren Haltbarkeit und besseren Ausnutzung des Windes der Trend geht zur intelligenteren Regelung und individuellen Blattverstellung [Quelle: Bundesverband Windenergie] [MW = Megawatt, 1 MW = kw] 3

4 Windenergie auf See hat sich etabliert In Europa sind mittlerweile über Offshore-Windturbinen mit über MW Leistung installiert, in Deutschland MW Offshore-Wind weht gleichmäßiger und stärker als an Land Nach anfänglichen Schwierigkeiten mit Installation, Logistik und Betrieb hat sich die Offshore-Windenergie etabliert Innovationspotenziale: die Kosten könnten bis 2020 um bis zu 30% gesenkt werden - durch die Entwicklung größerer Windturbinen mit über 10 Megawatt Leistung und 200 Meter Rotordurchmesser. Mit effizienterer Logistik und schnellerer Installation auf hoher See können Kosten und Risiken reduziert werden [Quelle: Bundesverband Windenergie] [MW = Megawatt, 1 MW = kw] 4

5 Photovoltaik wird in allen Größenklassen eingesetzt Weltweit sind über MW Leistung installiert, in Deutschland MW Seit 2005 haben sich Investitionskosten auf ein Drittel reduziert In Dubai wird Solarstrom aus großen Solarparks für 3 ct/kwh erzeugt, in Deutschland mittlerweile für 7 ct/kwh Netzparität für Haushalte ist erreicht - Solarstrom ist günstiger als gekaufter Strom - Trend zur Eigenversorgung Innovationspotenziale bestehen in effizienteren Solarzellen, verbesserter Fertigung und der vielseitigen Nutzung zur Eigenversorgung, in Kombination mit Batterien und in Entwicklungsländern [MW = Megawatt, 1 MW = kw] 5

6 Energiespeicherung geht nicht nur mit Batterien Batterien sind noch eine Randerscheinung im Energiemarkt, 95% der weltweiten Stromspeicher sind Pumpspeicher mit Wasser Der Wunsch nach Eigenversorgung kurbelt Markt für Heimspeicher an bisher aber nur Heimbatteriespeicher in DE installiert Batteriepreise sind seit 2010 um 65% gefallen Energie-Batteriemarkt wird durch Stückzahlen und Anforderungen der Elektromobilität geprägt Innovationspotenziale: geringere Kosten bei höherer Kapazität, größere Lebensdauer und vielseitigerer Einsatz im Energiesektor Pilotprojekte für Megawatt-Batterien im Stromnetz laufen bereits [Quelle: Solaranlagen-Portal] 6

7 Energie soll smarter werden Smart Energy Quelle: In unseren neuen Energiewelt mit immer weiter steigendem Anteil von erneuerbaren Energien spielt das Zusammenspiel von Erzeugern, Netzen, Speichern und Verbrauchern eine immer wichtigere Rolle Es bestehen noch große Potenziale zur Energieeinsparung zuhause wie auch im Unternehmen Smarte Technologien sind verfügbar, die uns unterstützen können Smart Energy, d.h. die Digitalisierung und die Anwendung smarter Technologien, hält Einzug in die Energiewirtschaft Smart Home unterstützt Haushalte und Unternehmen beim Energiesparen, Komfort und Sicherheit 7

8 Forschungsgruppe Smart Energy.NRW Ansprechpartner: Prof. Thorsten Schneiders Digitalisierung und smarte Technologien halten Einzug in der Energiewirtschaft von der Energieerzeugung über Netzbetrieb bis zu Smart Services und Smart Home für die Kunden Forschungsgruppe Smart Energy.NRW wurde vom NRW- Wirtschaftsministerium als zentrale Plattform für Smart Energy in NRW initiiert Vernetzung der diesem Bereich aktiven Unternehmen und Forschungsinstitutionen Bildung neuer Forschungskooperationen unterschiedlicher Fachbereiche und Unternehmen und Koordination von Forschungsprojekten auch Ihr Unternehmen ist eingeladen! Erschließung der wirtschaftlichen Potenziale von Smart Energy Leitung der Forschungsgruppe: Prof. Schneiders (Technik, Köln) und Prof. Löschel (Ökonomie, Münster) Kontakt: 8

9 Forschungsstudie SmartHome Rösrath Ansprechpartner: Prof. Thorsten Schneiders Ziel: Ermittlung der Energieeinsparungen durch Smart Home- Systeme in Bestandsgebäuden EU-gefördertes Forschungsprojekt i.r. des Celsius-Programms in Kooperation mit der RheinEnergie AG als technischer Partner Dauer: September 2015 bis Dezember 2017 Vorgehensweise bei der Studie: Über 130 Haushalte (v.a. Eigenheime) werden mit Smart Home- Systemen auf Qivicon-Basis ausgestattet Regelmäßiges Monitoring der Energiedaten und verbräuche Regelmäßige Interviews zu Energienutzungsgewohnheiten und Erfahrungen mit den SmartHome-Systemen Projekt liefert umfangreiche Erkenntnisse über Nutzen und Nutzbarkeit von Smart Home für Haushalte und Unternehmen 9

10 Fazit und Ausblick Kosten und Zuverlässigkeit sind essentielle Treiber für Innovationen bei Erneuerbaren Energien, Energiespeichern und smarten Technologien Innovationen im Energiesektor sind zentrales Thema in der praxisnahen und anwendungsorientierten Forschung und Lehre am Cologne Institute for Renewable Energy der TH Köln Forschungsplattform Smart Energy.NRW lädt Unternehmen und Institutionen zur Zusammenarbeit bei der Entwicklung smarter Technologien und Geschäftsfelder ein Forschungsprojekt Smart Home Rösrath liefert wichtige Erkenntnisse über Nutzen und Nutzbarkeit von Smart Home in Haushalten und Unternehmen 10

11 Fazit und Ausblick Kosten und Zuverlässigkeit sind essentielle Treiber für Innovationen bei Erneuerbaren Energien, Energiespeichern und smarten Technologien Innovationen im Energiesektor sind zentrales Thema in der praxisnahen und anwendungsorientierten Forschung und Lehre am Cologne Institute for Renewable Energy der TH Köln Forschungsplattform Smart Energy.NRW lädt Unternehmen und Institutionen zur Zusammenarbeit bei der Entwicklung smarter Technologien und Geschäftsfelder ein Forschungsprojekt Smart Home Rösrath liefert wichtige Erkenntnisse über Nutzen und Nutzbarkeit von Smart Home in Haushalten und Unternehmen Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen! 11

12 Kontakt Prof. Dr.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Thorsten Schneiders Professor für Energiespeicherung Leiter des Projektbüros SmartHome Rösrath Leiter der Forschungsgruppe Smart Energy.NRW Cologne Institute for Renewable Energy Technische Hochschule Köln Technische Hochschule Köln Betzdorfer Str Köln T M thorsten.schneiders@th-koeln.de smartenergy@f09.th-koeln.de 12