Ohne Netz. Strategien zur Risikoreduktion. Dipl.-Ing. Dr. techn. Werner Spitzl. Österreichische Physikalische Gesellschaft AK-Energie URBAN 2

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1 2 URBAN 2 STRAHLUNG 1 NUTZENERGIE 2 PRIORITÄTEN 4 STRATEGIEN Ohne Netz Strategien zur Risikoreduktion Dipl.-Ing. Dr. techn. Werner Spitzl Österreichische Physikalische Gesellschaft AK-Energie 1

2 URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN 10% der Weltbevölkerung leben in Europa. Tendenz sinkend Asien Afrika Amerika Europa Ozeanien Welt Mitte Quelle: [ ] Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 2

3 Grad der Urbanisierung URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN 53% der Weltbevölkerung leben in Städten. Tendenz steigend. 80% 81% 78% 72% 70% 2050 werden die größten urbanen Gebiete in China und Indien liegen. 60% 53% 46% 40% 40% 20% 0% Quelle: Statista Quelle: Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 3

4 URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN Werden Fotovoltaik und Thermoelektrizität ein Teil der Lösung sein? Flugverkehr u.a.m. beeinträchtigen Strahlungsintensität 800 Globalstrahlung und 23 Sonnenobservatorium Kanzelhöhe (Kärnten) in 1540 m Seehöhe Mittwoch, : wolkenloser Tag ohne Auftreten von Kondensstreifen. Donnerstag, : hohe Kondensstreifenpersistenz beobachtet (insgesamt 49 Kondensstreifen zw UTC und 1600 UTC). Pfeile deuten auf Ereignisse, an denen Kondensstreifen sich zwischen Beobachter und Sonne befanden. (22 solche Ereignisse wurden beobachtet) Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 4

5 es geht noch schlimmer Fotovoltaik??? Smogwolke Über eine halbe Million km² Ursache Nr. 1: veraltete Kohlekraftwerke Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 5 Foto: Helmut Spitzl Busfahrt nach Peking

6 URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN Österreichische Haushalte verwenden 2/3 des Stroms für Wärme und Kälte, je 1/10 für Licht und Information. Büro, Unterhaltungselektronik, Kommunikation 9% Beleuchtung 12% Sonstige (Zimmerbrunnen, Wasserbetten, Rasenmäher) 2% diffuser Verbrauch 8% Stand-by 3% Heizung 14% Anteiliger Stromverbrauch der österreichischen Haushalte 2012 nach Verbrauchskategorien Warmwasser 14% Kühl-, Klima- und Wärmegeräte 4% sollte auf der Stromrechnung aufgeschlüsselt werden Haushaltsgroßgeräte 22% Quelle: Statistik Austria, Energiestatistik Kühl- und Gefriergeräte 12% Spitzl: Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 6

7 URBAN NETZE NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN Die Eisdecke ist nicht sicher, nur weil noch keiner eingebrochen ist Für den Laien ist Sicherheit ein Gefühl. Der Experte muss Sicherheit messbar machen. Sicherheit gibt es nicht geschenkt. Spitzl Weg zum neuen Verteilernetz Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 7

8 URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN hohe Verfügbarkeit heißt nicht hohe Sicherheit Bis jetzt ist nichts passiert Ich fühle mich sicher! Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 8

9 URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN Netzbetreiber sollen Blackout-Risiken reduzieren. o gezielt in Verkabelung und Netzerneuerung investieren o Last- und Speichermanagement in Kundenanlagen entwickeln 1. Einzellasten dezentral einzeln frequenz- und spannungsabhängig schalten 2. Endstromkreise in Kundenanlagen einzeln durch Smart Meter nach vom Kunden festgelegten Prioritäten zentral schalten 3. Einzellasten über das Internet der Dinge (IoT) zur Laststeuerung übernehmen o Risikoorientierte Netztarife anbieten Smart Grids managen: Nutzenergiebedarf steuern und Speicher in Hybridnetzen bewirtschaften Kleinräumige, aus erneuerbaren Energien vollversorgte Gleichstromnetze aufbauen und mit dem Drehstromnetz zur Reserveversorgung und Rückspeisung von Überschussenergie koppeln Informations- und Kommunikationsinfrastruktur von Lastabschaltungen grundsätzlich ausnehmen und mit erneuerbaren Energien (Fotovoltaik, Thermoelektrizität, ) autark versorgen Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 9

10 URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN Haushaltskunden können wählen, wie sie auf ein geändertes Ausfallrisiko reagieren. Blackoutrisiko in Kauf nehmen Blackouts (>8h) selten mehr Vorräte anlegen - Licht und IKT-Geräte Akku-betrieben Abschaltungen von Endstromkreisen zulassen Netzbetreiber bietet Tarifmodelle mit unterschiedlicher Verfügbarkeit einzelner Endstromkreise Lastprofile einzelner Stromkreise sind bekannt, Kunde legt Abschalt-Priorität fest Eigene Gleichstromversorgung aufbauen Fotovoltaik-, Wind- und Thermoelementgenerator-Einspeisung Batterie- und Kondensator-Speicher in Anlagen und Geräten Netzkopplung zur Reserveversorgung und Rückspeisung zumindest IKT-Einrichtungen immer versorgt FIBRE TO THE HOME Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 10

11 Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 11

12 Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 12

13 URBAN STRAHLUNG NUTZENERGIE PRIORITÄTEN STRATEGIEN DC-Modellnetz für Haushalte: 48V und 380V vorhandene Leitungen weiterverwendbar 48 Volt Büro-, Unterhaltungselektronik Kommunikation Beleuchtung 380Volt Haushaltsgroßgeräte Backofen, Herd Geschirrspüler Waschmaschine Wäschetrockner Warmwasser Kühlgerät Quelle: Chochole: SmartDCGrid Machbarkeit eines Gleichstromniederspannungsnetzes; IEWT Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 13

14 Danke für ihre Aufmerksamkeit Dipl.-Ing. Dr. techn. Werner Spitzl Österreichische Physikalische Gesellschaft AK-Energie Spitzl: Ohne Netz - Strategien zur Risikoreduktion 14