Die Energiewende muss kommen! Welche Strategien und Maßnahmen sind nötig?

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Walter Werner Stieber
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1 Die Energiewende muss kommen! Welche Strategien und Maßnahmen sind nötig? Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin VHS Köln 12. Dezember 2016 FORUM Volkshochschule im Kulturquartier am Neumarkt, Köln

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

3 Ziele einer nachhaltigen 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

Langfristige Konsequenzen des Klimawandels 300 Millionen 1,5 12 10 8 6 4 2 m C 11 9 7 5 3 1

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

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 Ergebnisse des Pariser Klimagipfels Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 C. Möglichst Begrenzung auf 1,5 C. Alle Staaten unternehmen eigene Maßnahmen und berichten regelmäßig über die Fortschritte. Finanzstarke Staaten unterstützen schwache Staaten bei der Anpassung an den Klimawandel. Foto: Presidencia de la República Mexicana Flickr CC BY

13 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

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

15 Entwicklung der Kohlendioxidemissionen in Europa Relative Kohlendioxidemissionen (1990=100) 160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% Spanien Portugal Österreich Niederlande Schweiz Frankreich Italien Belgien UK Deutschland Polen Klimaschutzpfad für 1,5 C-Grenze 0%

16 Die deutsche und internationale Klimapolitik Foto: Bansky 16

17 These I Für eine nachhaltige Energiepolitik müssen die Kohlendioxidemissionen bis 2040 auf null zurückgefahren werden. Durch einen breiten Mix an erneuerbaren Energien ist das erreichbar. Unsere Politik ist derzeit nicht in der Lage, das nötige Tempo dazu einzuleiten. 17

18 Treibhausgasemissionen in Deutschland Verkehr 22% Verkehr Industrie 16% Wärme Strom 46% Energiewirtschaft 11% 5% Haushalte GHD Daten: UBA nur energiebedingte THG Stand

19 Aufbau einer klimaverträglichen Wärmeversorgung 19

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

21 Bausteine einer nachhaltigen Wärmeversorgung Biomasse EE-Gas EE-Strom Brennstoffzelle kleine KWK Solarthermie Wärmeverbraucher Tiefengeothermie Wärmepumpe Abwärme 21

22 Energieträger für Raumwärme und Warmwasser Fossile Energieträger 500 TWh Strom Fernwärme 770 TWh Biomasse Solarthermie Tiefengeothermie 22

23 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

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 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

26 Aufbau einer nachhaltigen Mobilität 26

27 Klimaverträgliche Mobilitätsvarianten Biotreibstoffe - Biodiesel - Bioethanol -Biogas PtG / PtL -H2 -Methan - Methanol EE-Strom 27

28 Potenziale der Biomasse für die Mobilität Dieselverbrauch 38 Mrd. l Diesel Biodieselpotenzial 28 Mrd. l Biodiesel 51,7% Hektarertrag Biodiesel: 1500 Liter ha 18,5 Mio. ha landwirtschaftliche Fläche Daten: UBA, FNR Stand

29 Effizienzgewinn durch Elektromobilität 65 kwh 100 km 1,5 km kwh 100 kwh 100 km 1 km kwh 50 kwh 100 km 2 km kwh 20 kwh 100 km 5 km kwh 29

30 Ökobilanz der Elektromobilität 6,5 ldiesel 100 km 172 g CO 2 km Braunkohle 1,1 kg CO 2 kwh 220 g CO 2 km Strommix 0,57 kg CO 2 kwh 114 g CO 2 km 100% 0 Regenerativ kg CO 2 kwh 0 g CO 2 km 20 kwh 100 km 30

31 Sofortmaßnahmen für eine nachhaltige Mobilitätswende Keine Neuzulassungen von Benzin- und Dieselfahrzeugen ab 2025 Sofortige Einführung einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur Elektrifizierung der Autobahnen für den Fernverkehr bis 2025 Umstellung des Flug- und Schiffverkehrs auf Power-To-Liquid und Biotreibstoffe 100% regenerative Stromversorgung bis

32 Aufbau einer nachhaltigen Stromversorgung 32

33 Entwicklung des Stromverbrauchs in Deutschland 1400 TWh Speicherverluste Elektromobilität Prozesswärme Raumwärme/WW Stomverbrauch

34 Kein Klimaschutz mit aktuellen Ausbauzielen 1400 TWh erneuerbarer Anteil: 35 % Andere Photovoltaik Windkraft offshore Windkraft onshore Biomasse Wasserkraft Biomasse Windkraft (onshore) Photovoltaik EEG MW/a (brutto) 2500 MW/a (netto) 2500 MW/a (brutto) 34

35 Kein Klimaschutz mit aktuellen Ausbauzielen 1400 TWh erneuerbarer Anteil: 27 % Andere Photovoltaik Windkraft offshore Windkraft onshore Biomasse Wasserkraft Biomasse Windkraft (onshore) Photovoltaik EEG MW/a (brutto) 2900 MW/a (brutto) 2500 MW/a (brutto) 35

36 Klima- und Lebensraumkiller Braunkohle 36

37 Klimaverträgliche Erneuerbare Zielkorridore 1400 TWh Andere Photovoltaik Windkraft offshore Windkraft onshore Biomasse Wasserkraft Biomasse Windkraft (onshore) Photovoltaik 200 MW/a (brutto) 500 MW/a (brutto) 2900 MW/a (brutto) 6300 MW/a (netto) 2500 MW/a (brutto) MW/a (netto) 37

38 Lösungen einer regenerativen Stromversorgung Wärme Elektrizität Erdgasspeicher Brennstoffzelle oder Erdgaskraftwerk Erdgasnetz Überschüsse dezentrale Batteriespeicher Wasser Kohlendioxid Power-To-Gas Wasserstoff Methan

39 Sofortmaßnahmen für eine nachhaltige Stromwende Steigerung des jährlichen Zubaus der Photovoltaik um den Faktor 9 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 % 39

40 Um die Lebensgrundlagen unserer Kinder zu erhalten Quelle: Oxfam East Africa / Wikimedia Commons 40

41 brauchen wir nicht nur eine laue Energiewende. 41

42 Wir brauchen eine echte Energierevolution! Quelle: rexergie e.v., Kassel 42

43 PV Haushalt EEG Haushaltsstrompreis ct/kwh Entwicklung der Strompreise Kostenvorteil durch Eigenverbrauch 43

44 Transformation zu Smart-Home-Systemen Batterie- und Wärmespeicher C Direktverbrauch C 44

45 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

46 Neue Subventionen für Kohle, Atomkraft und Erdöl >10 kw EEG-Umlagepflichtig EEG-Umlagebefreiung 2 Mrd. pro Jahr Heizöl 46

47 Was kommt nach der Sonnensteuer? Fotos: PV-Anlage: Laudeley Betriebstechnik 47

2032 2034 2036 2038 2040 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 300 250 200 150 100 50 0 Kosten

48 Kosten fossiler Energien ohne Energiewende Inlandsförderung Import Öl, Gas und Kohle Kraftwerksbetrieb Schäden Luftschadstoffe Klimafolgekosten 5400 Mrd. 48 Kosten in Mrd.

49 These II Eigenverbrauchssysteme haben das Potenzial für eine industrielle Revolution und sind die Chance für einen erfolgreichen Klimaschutz. Die Politik muss dezentrale Versorger durch günstige Rahmenbedingungen unterstützen anstatt neue Hürden aufzubauen. Werden Sie Teil der Revolution und machen Sie Druck. 49

50 Die Rettung des Planeten liegt in Ihrer Verantwortung Haben Sie Ihren Abgeordneten zu mehr Klimaschutz aufgefordert? Haben Sie eine eigene Solaranlage? Haben Sie ein Elektroauto? Haben Sie einen grünen Stromanbieter? Grafiken: Michael Hüter 50

51 Nur gemeinsam können wir es schaffen, die Energierevolution zum Erfolg zu führen und die globale Erwärmung zu stoppen. Lassen Sie uns gemeinsam den Planeten retten. 51

52 Zum Weiterlesen youtube.com/c/volkerquaschning 52

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