Energieversorgung der Zukunft

Energieversorgung der Zukunft Power to Gas als Stärken und Schwächen Möglichkeiten und Grenzen Dr.-Ing. Rolf Ahlers BUND Arbeitskreis Energie

2 Was ist der BUND? Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e.v. 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

3 Was ist der BUND? Große deutsche Umweltschutzorganisation 500 000 Mitglieder in Deutschland Kompetent durch unabhängige Experten Demokratisch strukturiert Präsent überall in Deutschland 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

4 Inhalte Energiewende Warum und Wie Verbrauch und Produktion Was ist das Stromversorgung der Zukunft 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

5 Energiewende warum? 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

6 Energiewende - warum? CO 2 Reduktion (Klimawandel) -> Braunkohle (2025) parallel zum Atomausstieg (2022) Energie: Strom Wärme Verkehr

7 Energiewende - warum? Strom-Energiewende am wichtigsten Braunkohle weltweite Aufmerksamkeit langfristig Wärme und Verkehr auch auf Strom umstellen am schnellsten am leichtesten

Strommix in Deutschland Bruttostromerzeugung nach Energieträgern 2010 Gas 14,1 % Wind 6,0 % Photovoltaik 1,8 % Biomasse 4,7 % Wasser 3,3 % 8 Andere 6,3 % Kernenergie 22,2 % 23,0 % 18,5 % Steinkohle Braunkohle 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

Strommix in Deutschland Bruttostromerzeugung nach Energieträgern 2013 Gas 10,5 % Wind 8,4 % Photovoltaik 4,7 % 9 Kernenergie 15,4 % Biomasse 6,7 % Wasser 3,3 % Andere 5,8 % 25,6 % 19,6 % Braunkohle Steinkohle 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

Strommix in Deutschland Bruttostromerzeugung nach Energieträgern 2025 10 23,0 % 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

11 Stromverbrauch und Produktion Verbrauch Ausbau auf & 100% Produktion 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

12 Netzstabilität Verbrauch Ausbau auf & 100% Produktion Produktion Verbrauch

16 Stromverbrauch & Produktion Verbrauch Ausbau auf & 100% Produktion

21 was ist das? Ausbau auf 100% 26.10.2015 Dr.-Ing. Rolf Ahlers

22 Was ist das? Strom geht rein und Strom kommt wieder heraus Ausbau auf 100% Power to Gas (PtG): Power to Liquid (PtL): Power to Heat (PtH): Power to Treibstoff : Power to Gas to Power (PtGtP) Nein Nein Nein Nein Ja

23 Guter? möglichst viel Strom kommt wieder raus => hoher Wirkungsgrad, hohe Effizienz Ausbau auf 100% Weitere Kriterien: Speicherzeit Leistung/Entnahmegeschwindigkeit Umwelt-/ Naturfreundlichkeit Kosten...

24 Guter? Produktion: Schwungrad, Super-Kondensatoren, Li-Ionen-Akkus: Blei-Akkus, Pumpspeicherkraftwerke: Ausbau auf 100% Power to Gas to Power:

25 Guter? Produktion: Power to Gas to Power benötigt: Ausbau auf 100%

26 Guter? Wirkungsgrad: Elektrolyse => Rückverstromung (GuD mit KWK) 60% = 0,6 50% = 0,5 0,6 x 0,5 = 0,3 = 30% Wirkungsgrad Ausbau auf 100% mit Wärmenutzung (KWK) bis zu 50% Nutzungsgrad Aber auch: Rückverstromung lokal mit BHKW: 0,6 x 0,35 = 0,2 = 20% Wirkungsgrad Bester Fall: Rückverstromung mit Brennstoffzelle 0,7 x 0,7 = 0,49 = 50% Wirkungsgrad

27 Aspekte Überschuss-Ökostrom : haben wir nicht Kostet nichts: falsch Ausbau auf 100% Würde sonst weggeworfen: muss nicht sein

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Stromverbrauch eines Werktags in Deutschland (Sommer) 29 [GW] Verbrauch PV Wind [h]

Stromverbrauch eines Werktags in Deutschland (Sommer) 30 [GW] Verbrauch FEE Fluktuierende Erneuerbare Energien [h]

Stromverbrauch eines Werktags in Deutschland (Sommer) 31 [GW] Verbrauch FEE Fluktuierende Erneuerbare Energien [h]

32 Stromversorgung neue Grundlast über Wind & PV Fluktuierende Erneuerbare Energien (FEE) neue Spitzenlast über Speicher & Gaskraftwerke mit KWK Regelbare Erneuerbare Energien

33 FEE & Gaskraftwerke mit KWK Streng genommen nicht 100 % erneuerbar mit dezentralen Gaskraftwerken (GuD) mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) aber 100 % gut Bei positiver WindGas-Entwicklung 100% zukunftsorientiert

34 FEE & Gaskraftwerke mit KWK

35 FEE & Gaskraftwerke mit KWK

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37 PtG ist nur dann, wenn PtGtP Wenn wir erst die Strom-Energiewende wollen, dann ist PtGtP der schlechteste aller Wirkungsgrad <= 30% Allerdings: 2 große Möglichkeiten für PtG: Perspektive für jetzt neue Gaskraftwerke mit KWK: in 15 Jahren WindGas statt Erdgas Ist die Strom-Energiewende vollzogen, dann (2040) kann mit PtG die Wärme- und Verkehrs-Energiewende unterstützt werden