Die Energiewende mit Sicherheit: Erdgas Die Energiewende: mit Sicherheit Erdgas

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1 Die Energiewende mit Sicherheit: Erdgas Die Energiewende: mit Sicherheit Erdgas Heinz Watzka I München I

2 2 Die Energiewende wird gelingen und Deutschland einen Technologievorsprung verschaffen, wenn: - Erdgas und das Erdgastransportnetz als Back-up-System genutzt werden - Erneuerbare technologieoffen und marktorientiert gefördert werden - ein volkswirtschaftlicher Ansatz den Investitionsbedarf bestimmt und lenkt

3 3 Die Energiewende Wandel in Erzeugung und Verbrauch Kalkulierbare Grundlast Erzeugung = Verbrauch Verbrauch nah am Standort Kein Speicherbedarf volatile Erzeugung Erzeugung Verbrauch Verbrauch fern vom Standort Hoher Speicherbedarf

4 4 Die Basis für eine nachhaltige Energieversorgung ist da Erdgas als Rohstoff und das Erdgastransportsystem als Infrastruktur sind ein sicheres Fundament: Konventionelles Erdgas ist über Jahrzehnte verfügbar, unkonventionelles Erdgas noch weit darüber hinaus Bioerdgas ist eine regional gewonnene, regenerative Ergänzung Neue Technologien wie die Methanisierung bieten die Möglichkeit, regenerativ erzeugte Energie in großem Umfang im Erdgasnetz zu speichern Das deutsche Erdgasnetz ist gut ausgebaut, relativ neu und lässt sich im Vergleich ohne umfangreiche Proteste weiter ausbauen Erdgas hat die beste CO 2 -Bilanz aller fossilen Energieträger

5 5 Moderne Gasinfrastruktur nutzen Deutschland hat ein gut ausgebautes Gasleitungsnetz: rund km Hochdruckleitungen rund km Mitteldruckleitungen rund km Niederdruckleitungen Deutschland hat die höchsten Speicherkapazitäten für Erdgas in Europa rund 21.Mrd. m³ Arbeitsgasvolumen Durch jahrzehntelange, kontinuierliche Investitionen der Gaswirtschaft in den Ausbau der Infrastruktur verfügt Deutschland über einen modernen Standard Vorteil Gas: Ausbaumaßnahmen für Gasinfrastrukturprojekte sind aufgrund ihrer umweltschonenden Durchführung gesellschaftlich akzeptiert

6 6 Mögliche Ausbaumaßnahmen (vor Fukushima) Bayerisches Energiekonzept 2011: Wir wollen den Umbau zu einer auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung in Bayern beschleunigen und benötigen hierzu den verstärkten Einsatz von Gas. Neben dem Neubau und der Modernisierung von Gaskraftwerken wird der bedarfsgerechte Ausbau des Erdgasnetzes erforderlich. Bereich notwendiger Investitionen Heinz Watzka München

7 7 Bioerdgas: regional und regenerativ Versorgungssicherheit: Leistet als heimische Energiequelle einen wichtigen Beitrag Lässt sich problemlos speichern und über die bestehenden Erdgasleitungen leicht überallhin transportieren. Kohlendioxidneutral: Bei der Verbrennung entsteht nur so viel Kohlendioxid, wie während des Wachstums der Pflanzen aus der Atmosphäre entnommen wurde Vorteile gegenüber anderen Erneuerbaren: Es kann unabhängig vom Wetter das ganze Jahr über erzeugt werden Grafik: E.ON Ruhrgas

8 8 Das Erdgasnetz als Stromspeicher Durch die Umwandlung von Windkraft und Photovoltaik in synthetisches Erdgas kann Strom in die vorhandene Erdgasinfrastruktur eingespeist werden Das Erdgasnetz übernimmt die Aufgabe eines Stromspeichers und ermöglicht eine Stromerzeugung mittels Gaskraftwerken dort, wo Strom benötigt wird Die Gasspeicherkapazitäten in Deutschland sind um den Faktor höher als die Kapazitäten der Pumpspeicherwerke Vorteile: - Nutzung der vorhandenen Infrastruktur - Flexibilisierung regenerativer Energien durch Entkopplung von Produktion und Verbrauch - Verbrauchsaggregate (Gasturbinen, Erdgasfahrzeuge, Mikro-KWK) bereits am Markt erhältlich

9 9 Grünes Erdgas durch Methansynthese Methanisierung wandelt Wasserstoff und CO 2 in Methan um Einspeisung grünes Erdgas in beliebiger Menge in Transportnetz Wirkungsgradverlust von ca. 10% Investitionen für Ertüchtigung technischer Anlagen im Erdgasnetz entfallen Quelle: DVGW

10 10 Heinz Watzka München

11 11 Günstige Rahmenbedingungen für Infrastruktur und Akzeptanz schaffen Quelle: wiwo.de Heinz Watzka München

12 12 Energiewende einmal mathematisch. Ersatz von 10 AKW durch GuD-Kraftwerke bei Jahresnutzungsstunden AKW: Gesamtleistung MW =11 GW el Energieproduktion pro Jahr h 11 GW el = 88 TWh el GUD: Brennstoffbedarf NG 11 GW el / 0,53* = 21 GW th 1,8 Mio. m³/h Investitionen Energiebedarf pro Jahr h 1,8 Mio. m³/h 15 Mrd. m³ *= Wirkungsgrad GUD Kraftwerke: 20 GuD mit je 561 MW für 11 GW el (z.b. Irsching) 20 Mrd. Infrastrukturerweiterungen Strom/Gas 1 Mrd. Gesamtkosten 21 Mrd. Pipeline DN1000

13 13 Motivation Power to Gas Erneuerbare Energien (EE) sind volatil Erzeugung (Windstrom) außerhalb der Lastzentren Ausbau des elektrischen Netzes kosten- und zeitintensiv Wegfall herkömmlicher Energien (Kernkraft, Kohlekraft) Zukünftiger Speicherbedarf Vermeidung abgeschalteter Windenergie infolge von Transporteinschränkung im Stromnetz (127 GWh in 2010 = 30 Mio. ) Im Jahr 2050 übersteigt die Erzeugung aus erneuerbaren Energien und KWK die Nachfrage bereits in 43 Prozent der Stunden im Jahr bzw. um 66 TWh* *Abschlussbericht: Integration der erneuerbaren Energien in den deutsch-europäischen Strommarkt, dena 2012 Erzeugung WEA 80% Verbrauch

14 14 Erneuerbare technologieoffen und marktorientiert integrieren Harmonisierung der Mindestvergütungssätze im EEG auf ein einheitliches Niveau, um: - Zubau der Erneuerbaren an den Kosten der Stromerzeugung zu orientieren - Bau von Neuanlagen an regionalen Standortvorteilen auszurichten (Windstärke bzw. Sonnenscheindauer) Technologieoffene Förderung der Erneuerbaren, um: - beste Technologien im Wettbewerb zu ermitteln - Fördermittel zur Stärkung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit einzusetzen

15 15 Kosten der Energiewende Die Kosten der Energiewende müssen volkswirtschaftlich betrachtet werden, d.h. - Reduzierung des Energieverbrauchs hat Priorität - Ausbau der Erneuerbaren muss bedarfsgerecht und abgestimmt erfolgen - Der Ausbau der Strom- und Gasnetze muss als integrierter Energienetzausbau betrachtet und geplant werden

16 16 Zusammenwachsen der Strom- und Gasinfrastruktur Machbarkeitsstudie zur H 2 -Einspeisung in das OGE-Netzwerk Teil der Gemeinschaftsinitiative im DVGW

17 17.. soviel zu dem heute. Was nun aber offen bleibt werden alle Hochspannungsleitungen rechtzeitig oder überhaupt gebaut werden? werden sich Investoren finden für den Ausbau? werden sich die neuen Technologien so weiterentwickeln wie zurzeit erwartet?

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

19 Discharge time [h] Entladezeiten [h] Discharge time [h] 19 Speicherkapazität und -zeit a 1 m PHS SNG year 1 month 10 1 d CAES 10 1 day Natural natural gas storages 1 1 h Batteries H hour 40 Million million electric vehicles Pumped pumped hydro storage 0,1 CAES Compressed air energy Fly Wheels storage 0,01 PHS Pumped hydro storage SNG Substitute natural gas 0, KWh MWh GWh TWh 0,1 0,01 0,001 1 GMh 10 GWh 100 GWh 1 TWh 10 TWh 100 TWh 10 Million million electric vehicles 2008 as base year 1 PWh Capacity energy demand and storage capacity in Germany Source: Jahrsbericht 2009, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff -Forschung Baden-Württemberg

20 20 Wirkungsgrade von Power-to-Gas vs. Norwegische Pumpspeicher mit 65-68% (75% vor Ort % Verlust durch Stromtransport Quelle: Sterner, Jentsch, 2011 Heinz Watzka München