and America must be that Nation

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1 Providing incentives for energy efficiency and clean energy are the right thing to do for our future --- Because the nation that leads the clean energy economy will be the nation that leads the global economy... and America must be that Nation Barack Obama, State of the Union Address, Jan. 27, und 12. Oktober

2 Erneuerbare Energien als eine tragende Säule Effizienz Kernenergie und Kraftwerke Netze Energetische Gebäudesanierung Mobilität Forschung Europäischer Verbund Akzeptanz 11. und 12. Oktober

3 FVEE ÜBERGIBT PAPIER ZUR VISION DER VOLLVERSORGUNG MIT ERNEUERBARER ENERGIE FÜR DEUTSCHLAND Kim Carr Die Institute des FVEE erarbeiten mit ihrer Forschung die technologische Basis für die Realisierung dieser Vision 11. und 12. Oktober

4 Energieflussdiagramm für Deutschland (2009)...und ein Konzept für Nachhaltigkeit Bereitstellung Verteilung Verbrauch Öl Kohle Gas 35 % 23 % 22 % Chemische Treibstoffe 59 % CO 2 neutrale Erzeugung Verkehr 28 % Kernenergie 11 % Haushalte 28 % Elektrizität 41 % Erzeugung ohne CO 2 Wind Sonne Wasser Biomasse Geothermie 9 % Verluste 37 % Effizienz-Erhöhung Gewerbe Handel Dienstleistung 44 % 11. und 12. Oktober

5 Forschung für (Nachhaltige) das Zeitalter Energiequellen der erneuerbaren Energien Eine Technologie ist nachhaltig, wenn sie in ausreichender Mengefür lange Zeit vorhanden ist und die Umwelt weitgehend unverändert lässt Fossile Brennstoffe Vorkommen/Vorra t 100 Jahre (Öl) >200 Jahre (Kohle,Gas) Umwelt CO 2 Endliche Reserven Kernenergie >200 Jahre Risiko von Unfällen Abfall Wasser Beschränkte Kapazität Platzbedarf Wind Zeitlich unterbrochen Platzbedarf Lärm Solarenergie Zeitlich unterbrochen Platzbedarf (Dächer, Fassaden) Biomasse Eingeschränkt Lebensmittel Dünger, Wasser Forschungs- Bedarf CO 2 Abscheidung und Lagerung Generation IV Endlager Turbinen Materialien, Speicher, Netze Speicher, Netze Kosten Umsetzung in Treibstoffe Geothermie Potenzial auch in D Seismische Risiken Erkundungsstrategie Bohrtechnologie Fusion (vor 2050 nicht relevant) Li in Konkurrenz zu Batterien Geringe Strahlenbelastung Materialien?? Demonstrations- Kraftwerk 11. und 12. Oktober

6 Windenergie 160 m MW ø 100 m 2,5 MW ø 80 m 5 MW ø 115 m kw ø 34 m Hütter W34 Quelle: Bildarchiv alpha ventus Growian 60 kw ø 16 m 500 kw ø 40 m 250 kw ø 25 m Forschungsbedarf: Neue Materialien und Konzepte Rotor- und Generator-Design Vorhersagen und Systemintegration und 12. Oktober

7 Photovoltaik Prinzip: Direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom Technische Potenzial: Sehr hoch und (fast überall) anwendbar Special feature : Skalierbar von kw zu multi-mw Systemen Forschungsbedarf: Neue Materialien und Konzepte Verbesserte Produktionstechniken Modul- und Systemintegration 11. und 12. Oktober

8 Solarthermische Kraftwerke Forschungsbedarf: Hochtemperatur-Konzepte Wärmespeicher Wärmenutzung und Meerwasserentsalzung 11. und 12. Oktober

9 Geothermische Kraftwerke Forschungsbedarf: Erkundungsstrategien Verbesserte Produktionstechniken Vermeidung seismischer Risiken 11. und 12. Oktober

10 Ein neues Verbundnetz mit Speicherkapazitäten Forschungsbedarf: HGÜ-Technologie Smart-Grid Technologie Netze für Gas-, Wärme- und Kälteverteilung 11. und 12. Oktober

11 Energieeffizientes und solares Bauen Forschungsbedarf: Hocheffiziente, flexible, multifunktionale Gebäudehüllen Anlagentechnik Gruppenlösungen für Komplexe 11. und 12. Oktober

12 Herausforderung Mobilität TESLA Roadster (100 T ) 3, 14 KWh/100 km, 400 km Reichweite, 1h (Schnell-)Ladezeit PORSCHE Boxster (50 T ) 9,4L (15, 221 g CO 2, 87 KWh)/100 km 11. und 12. Oktober

13 Dringend benötigte Technologie: Speicher für Energie A380 Langstreckenflug Startgewicht 560 t Treibstoff 200 t Energie/Volumen (MJ/l) Forschungsbedarf Energiespeicher: Batteriesysteme (Li-Ionen) Redox-Flow Batterie Druckluft- und Wärmespeicher Energie/Gewicht (MJ/kg) Batterie: 30-50x geringere Energiedichte als Benzin 11. und 12. Oktober

14 Energiegewinnung --- der Natur nachgemacht 11. und 12. Oktober

15 Speicherbare erneuerbare Energie..Treibstoff für den Verkehr Wasserstofferzeugung über Elektrolyse Zukunftsvision: Photovoltaik trifft Katalyse: Ziel: direkte photo-elektrochemische Wasserspaltung mit kostengünstigen nanostrukturierten Katalysatoren light electrolyte H + H 2 anti-corrosion buffer layer Solarzelle) substrate O 2 H 2 O electrolyte Forschungsbedarf: kostengünstiger, verfügbarer Katalysator 11. und 12. Oktober

16 Abschätzung der Potenziale ---- Systemevaluation Science 329, 786 Aug 13, 2010 Forschungsbedarf: Potenzialanalysen und Strategien Instrumente zur Markteinführung Begleitforschung zur Akzeptanz 11. und 12. Oktober

17 Kostenentwicklungspotenzial für EE Dieses erfordert einen grossen Aufwand und Erfolge in der Forschung Photovoltaik (Historie) SRU Gutachten und 12. Oktober

18 Herausforderungen für die weitere Entwicklung Ein Szenario für das Wachstum EE Solarenergie und Geothermie haben große Wachstumspotenziale Nutzung der Biomasse im Einklang mit Nahrungsmittelproduktion und Ökologie Forschung&Innovation entscheidend für Kostensenkungen und breiten Einsatz EE Endenergie (PJ/Jahr) Geothermie Solarstrahlung Biomasse Windkraft Wasserkraft Strom (2010) Jahr Entwicklung des Endenergiebeitrags erneuerbarer Energien (nach BMU-Leitszenario 2009) 11. und 12. Oktober

19 Erneuerbare Energie Wir erforschen und entwickeln die Technologie für eine sichere und ökonomisch tragfähige Vollversorgung mit erneuerbarer Energie Effizienz, Gebäude, Mobilität, Speicher, Netze, Systemevaluation 11. und 12. Oktober

20 11. und 12. Oktober