Stand der Entwicklung Erneuerbarer Energien in Deutschland. Prof. Dr.-Ing. Joachim Dörfler

Ähnliche Dokumente
Ausbau Erneuerbarer Energien: Aktueller Stand und Szenarien in Deutschland

Solarstrom aus Spanien für Vaterstetten? Vision oder Illusion? Auszug aus einem Vortrag von Dr. Martin Riffeser am in Vaterstetten

Solarstrom aus Spanien für Vaterstetten? Vision oder Illusion? Auszug aus einem Vortrag von Dr. Martin Riffeser am in Vaterstetten

2. Meininger Energiekonferenz Das Energiesystem Deutschlands im Jahr 2050 und die Konsequenzen für die Thüringer Energiepolitik

Energiewende und weiter?

EE Arbeitsplätze in Deutschland

Das Energie-und Klimaquiz. Uwe Nestle Neustadt am Rübenberge, 7. Juni 2014

Technologische Entwicklungen und Herausforderungen im Feld der regenerativen Energien

Anforderungen an eine nachhaltige Elektrizitätsversorgung Bedeutung und Netzintegration der Photovoltaik

SCHLESWIG-HOLSTEINISCHER LANDTAG Drucksache 18/ Wahlperiode

Energieperspektive 2050 Deutschland Energiewende und dann?

Ökonomische Aspekte: Chancen, Märkte und Arbeitsplätze

Energie & emobility 1. Stromquellen Die vier+2 Elemente

Energiewende. Flexibilitätsoptionen für ein Gelingen der LUAT. Klaus Görner Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil.

Biomassenutzung im Gartenbau: Regionale Wirtschaftskreisläufe. 07.Oktober 2010, Geldern Rosa Hemmers

Stromerzeugung, Lastdeckung und

Das folgende Kapitel soll dabei als kurze Standortbestimmung für Deutschland dienen.

Erneuerbare Energien 2017

Energiewende und Naturschutz

Jahren 2010 und 2011

Ein Energiesystem basierend auf Erneuerbaren Energien volkswirtschaftliche Kosten

Aus der Traum Energetische Perspektiven für die postatomare Zeit

Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2007

Warum nicht mehr als 3,5 GW pro Jahr? Sinnvolle Ausbaukorridore für die Photovoltaik in Deutschland

Zum aktuellen Stand und zu den Herausforderungen der energetischen Biomassenutzung in Deutschland

Entwicklung der erneuerbaren Energien im Jahr 2006 in Deutschland

Eine Zukunft ohne Kohle Notwendige Weichenstellungen für die Energiepolitik Deutschlands

Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im ersten Quartal 2017

Energieträger II Regenerative Energien Arbeitsblätter

Technologien und aktuelle Entwicklungen im Bereich Wind, Solar und Biomasse

Steffen Philipp Die Verwendung von Speichersystemen für die Integration der Windenergie in die elektrische Energieversorgung

Power-to-Gas: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und Sensitivitätsanalyse. Dr.-Ing. Peter Missal Geschäftsführer, e-rp GmbH Alzey

Erneuerbare Energien unverzichtbar für

Potenziale zur Nutzung erneuerbarer Energien unter Berücksichtigung von Landschafts- und Naturschutzbelangen in der BRD

Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland in den ersten drei Quartalen 2017

Energiewende Umbau der Energieversorgung

Die Rolle der Bioenergie aus systemtechnischer Sicht

Netzstudie M-V Ziele, Methoden; Beispiel Windenergie. 8. GeoForum MV , Rostock-Warnemünde

Entwicklungsszenarien Sonne, Wind und Biomasse

Erneuerbare Energien 2013

Projekttag Zukunft der Energie Johannes Jaenicke Universität Erfurt 7. Oktober 2010

Windenergienutzung der Gemeinde Butzbach. Energiewende in Hessen - Eckpunkte der Landesregierung

Physikalische Grundlagen zur Windenergie

Erneuerbare Energien als Chance für das Handwerk. MinDirig Berthold Goeke

Dezentrale Energieversorgung - Möglichkeiten und Chancen

Regenerative Energien

Speichertechnologien für Erneuerbare

Stromspeicher. Potential für großtechnische Speicher in Deutschland Ergebnisse einer Stromsystemmodellierung. Dipl.-Ing.

Die Rolle von regenerativ erzeugten chemischen Energieträgern in einem auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystem

Flexibilitätsbedarf in zukünftigen Energieversorgungssystemen

Gas-Infrastruktur: Voraussetzung für den Ausbau regenerativer Energiequellen

Die Wasserbatterie Natürlich. Flexibel. Einzigartig.

Welche Rolle spielt die Speicherung erneuerbarer Energien im zukünftigen Energiesystem?

Die Energiewende in Bayern

Kombikraftwerk: Ist eine 100% regenerative Stromversorgung technisch möglich?

Wirtschaftliche Impulse durch Erneuerbare Energien

SICHERE ENERGIEVERSORGUNG OHNE GEOWISSENSCHAFTEN

Ökonomie der Windkraft

Technik und Wirtschaftlichkeit der Windkraft

Anteile der Energieträger an der Stromerzeugung in Deutschland 2003

Ist eine stabile 100% regenerative Stromversorgung Deutschlands technisch möglich?

1. Die Energiewende Ziele und Umsetzung Potenziale erneuerbarer Energien Situation heute und in Zukunft 2. Forschung Dezentrale Stromerzeugung Netze

Die Rolle der Wasserkraft im zukünftigen bayerischen Energiemix

Bewertung von Methoden zur Bestimmung des PV-Anteils sowie von Ausbauszenarien und Einflüssen auf die Elektrizitätswirtschaft

SEKTORKOPPLUNG UND SYSTEMINTEGRATION - SCHLÜSSELELEMENTE AUF DEM WEG IN DAS ZUKÜNFTIGE ENERGIESYSTEM

Schau dir das Plakat genau an und werde ein Experte in. Kohle Erdgas

Schwächen regenerativer Energien: Fluktuierendes Angebot und Netze am Beispiel Solarenergie

Präsentation von Aynur Basar, Cengiz Demirel, Selen Oruc

EEG 2009 DIE NEUREGELUNG DES RECHTS DER ERNEUERBAREN ENERGIEN. von Hanna Schumacher

GEOTHERMISCHE ENERGIE LUTZ B. GIESE. ZUKUNFSPERSPEKTIVEN im Rahmen der ENERGIEWENDE. MAFZ Schönwald Glien bei Berlin

Die Braunkohle im Energiemix der Zukunft

Entwicklung der erneuerbaren Energien im Jahr 2005 in Deutschland Stand: Februar 2006

Laufende Evaluierung der Direktvermarktung von Strom aus Erneuerbaren Energien. Stand 11/2014

Die Stromstrategie von Oesterreichs Energie für das Jahr Wien, 03. Oktober 2016

Energiewende teure Spinnerei oder Zukunftsstrategie?

Téma č. 9: Erneuerbare Energiequellen

Arbeitsblatt Energiewende

100% EE-Versorgung Jochen Flasbarth Präsident, Umweltbundesamt Villa Post in Hagen,

Die Braunkohle im Energiemix der Zukunft

ENERGIEWIRTSCHAFT der ZUKUNFT

Wasserstoff aus erneuerbaren Energien wann ist wie viel möglich und sinnvoll?

Hybridwerk Aarmatt Solothurn

BEE. Weltenergiebedarf. (vereinfachte Darstellung nach Shell, Szenario Nachhaltiges Wachstum ) 1500 Exajoules erneuerbare Energien

Einfluss des Ausbaus der Photovoltaik auf den Betrieb von herkömmlichen Grundlastkraftwerken in Deutschland

Droht Deutschland eine Stromlücke?

Entwicklung des Verbrauchs erneuerbarer Energien in Deutschland

Woher kommt in Zukunft die Energie, die wir brauchen?

REGIONALE ENERGIESPEICHERKONZEPTE

Umsetzung der Energiewende in Bayern

Das Potential der Windkraft in Bayern Ziele des Freistaates Bayern

Energiewende im Ganzen denken

Übersicht. Aktuelle Situation. Was benötigt das Energiesystem? Was kann Bioenergie (Biogas) leisten, was traut sich die Branche zu?

Speicherbedarf im Stromnetz

Die wichtigsten Ergebnisse und Erkenntnisse DENA-LEITSTUDIE INTEGRIERTE ENERGIEWENDE IWO-Symposium Zukunftsperspektive flüssige Brennstoffe

Pumpspeicherwerke als wichtiger Baustein für die Energiewende. Prof. Dr. Dieter Sell 26. August 2015

Anforderungen an das GKM

Neues von der Energiewende. Dipl.-Ing. Walter Wesinger AK Stirlingmotor München

Einfluss von Gebäuden als Wärmespeicher auf das Energiesystem

Strom aus der Wüste als Element einer nachhaltigen Energieversorgung. Samstag, , Stuttgart

Transkript:

Stand der Entwicklung Erneuerbarer Energien in Deutschland Prof. Dr.-Ing. Joachim Dörfler

Wenn der Wind des Wandels weht, bauen die Einen Mauern und die Anderen Windmühlen (altes chinesisches Sprichwort)

Gliederung 1. Einführung 2. Erneuerbare Energien im Überblick 3. Aspekte 3.1 Technik 3.2 Wirtschaft 3.3 Arbeitsmarkt 4. Beispiel: Windenergie 5. Zusamenfassung und Ausblick

1. Einführung zum Thema Definitionsversuch Erneuerbare Energien, auch regenerative Energien, sind Energien aus Quellen, die sich entweder kurzfristig von selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur Erschöpfung der Quelle beiträgt. Es sind nachhaltig zur Verfügung stehende Energieressourcen Alle regenerativen Energieträger sind kohlendioxidneutral, d.h. sie emittieren entweder kein Kohlenstoffdioxid oder nicht mehr, als die Pflanzen selbst im Wachstumsprozess aufgenommen haben.

1. Einführung zum Thema Energiemarkt Primärenergieverbrauch Europa 2003, 2008 http://www.sonnenseite.com/upload/v1_de_img_a15325_7_large.jpg

1. Einführung zum Thema Energiemarkt Energiemix Europa nach Ländern 2009 Vgl. Energie in Deuschland, BMWI, Trends und Hintergründe zur Energieversorgung, Aktualisierte Ausgabe August 2010, S.50

1. Einführung zum Thema Klimawandel Prognose Temperaturzunahme Deutschland bis 2100 http://www.welt.de/multimedia/archive/00183/treibhaus2_dw_wisse_183133a.jpg

1. Einführung zum Thema Klimawandel Prognose Temperaturzunahme weltweit bis 2100 http://p4.focus.de/img/gen/y/k/hbykxj62_4b163730119a_pxgen_r_1100xa.jpg

1. Einführung zum Thema Klimawandel Durchschnittliche Emission Treibhausgase 1990 2009

2. Erneuerbare Energien heute und morgen Struktur erneuerbare Energien 2009

2. Erneuerbare Energien heute und morgen Strukturprognose erneuerbare Energien 2020 http://www.gate4engineers.de/fileadmin/user_upload/images/ingenieurwelt24/png_tabellen/entw_erneuerbare_energien_deutschland.pn g

3. Drei Aspekte Übersicht über Arten regenerativer Energien http://www.acca.it/euleb/data/glossary/images/image_13.png

3. Drei Aspekte Anteil regenerativer Energien am Primärenergieverbrauch

3.1 Technik Wasserkraft Laufwasserkraftwerke Pumpspeicherkraftwerk Speicherkraftwerk Gezeitenkraftwerk Wellenkraftwerk Meeresströmungskraftwerk Weltweit werden knapp 88 % der erneuerbaren elektrischen Energie mit Wasserkraftwerken erzeugt; das entspricht etwa 20% der gesamten Stromerzeugung. http://www.private-guides.com/img/itaipu-dam.jpg

3.1 Technik Solarkraft Photovoltaik Solarkollektoren Solararchitektur Solar-Stirling Solarthermik-Kraftwerke Fallwindkraftwerke Weltweit werden zur Zeit nur knapp 0,2% des gesamten Energiebedarfs durch die Nutzung der Solarkraft gedeckt. Es ist jedoch der Energieträger mit den höchsten Entwicklungspotentialen. http://static.technorati.com/10/04/14/11757/solar-panels.jpg

3.1 Technik Geothermie Tiefe Geothermie Oberflächennahe Geothermie Geothermie aus Tunneln Geothermie aus Bergbauanlagen Saisonale Wärmespeicher Ende 2009 waren weltweit 50,6 Gigawatt an thermischer Leistung und 10,7 GW Kapazität zur Stromerzeugung installiert. In Deutschland soll die installierte Leistung für die Stromerzeugung im Jahr 2020 bereits 625 MW betragen (gegenwärtig sind 8 MW installiert) betragen. Die Wärmebereitstellung beträgt dann 26,5 Terawattstunden (TWh), davon etwas mehr als die Hälfte aus tiefer Geothermie. 2009 waren es noch 3,5 TWh. http://data68.sevenload.com/slcom/pi/wz/ihnk/svsnlpiii.jpg~/geysir-old-faithful.jpg

3.1 Technik Geothermie Tiefenzonen geothermaler Nutzung http://data68.sevenload.com/slcom/pi/wz/ihnk/svsnlpiii.jpg~/geysir-old-faithful.jpg

3.1 Technik Geothermie Wirkungsprinzip geothermaler Anlagen http://www.gerber-geothermie.de/bilder/300_technik.jpg http://www.udo-leuschner.de/energie-chronik/090912g1.gif

3.1 Technik Biomasse Biomasse Dampfkraftwerk ORC Anlagen Thermische Biomasse - Vergaseranlagen Kleinheizanlagen Kraft-Wärme-Kopllungsanlagen Weit mehr als die Hälfte der 2009 gewonnenen erneuerbaren Energie (elektrisch und Wärme) wurde aus dem Bereich und durch die Verwertung von Biomasse erzeugt. http://www.siemens.com/press/pool/de/pressebilder/photonews/pn200824/pn200824-01_072dpi.jpg

3.2 Wirtschaft Investitionsentwicklung in Anlagen 2000 2010 Vgl. http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/investitionen-ee-anlagen-2000-2010.pdfbundesregierung, BMU, AGEE-Stat, DLR/DIW/ZSW/GSW, Stand 03/2011

3.2 Wirtschaft Ökonomische Effekte des Ausbaus Erneuerbarer Energien http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/aee-gesamtwirtschaftlicher-effekt_02.pdf

3.2 Wirtschaft Befragungsergebnisse Prognose Wirtschaftsentwicklung EE Vgl. Investitionen der deutschen Erneuerbare Energien-Branche in Fertigungskapazitäten sowie Forschung und Entwicklung, Berlin, März 2011

3.2 Wirtschaft Befragungsergebnisse Prognose Produktionskapazitäten EE Vgl. Investitionen der deutschen Erneuerbare Energien-Branche in Fertigungskapazitäten sowie Forschung und Entwicklung, Berlin, März 2011

3.2 Wirtschaft Befragungsergebnisse Prognose F&E-Investitionen EE Vgl. Investitionen der deutschen Erneuerbare Energien-Branche in Fertigungskapazitäten sowie Forschung und Entwicklung, Berlin, März 2011

3.3 Arbeitsmarkt Beschäftigungsentwicklung Deutschland 2004 2010 Vgl. O`Sullivan, M., Edler, D., van Mark, K., Nieder, T., Lehr, U., Bruttobeschäftigung durch erneuerbare Energien in Deutschland im Jahr 2010, aus: Forschungsvorhaben des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, S.5

3.3 Arbeitsmarkt Beschäftigungsverteilung Deutschland 2010 Vgl. Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2010, Grafiken und Tabellen, Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien - Statistik

3.3 Arbeitsmarkt Befragungsergebnisse Prognose Mitarbeiterentwicklung EE Vgl. Investitionen der deutschen Erneuerbare Energien-Branche in Fertigungskapazitäten sowie Forschung und Entwicklung, Berlin, März 2011

4. Windenergie - Historie Prof. Dr. Ulrich W. Hütter (1910 1990) 1938 Dipl.-Ing. Luftfahrttechnik TH Stuttgart 1942 Promotion TH Wien Beitrag zur Schaffung von Gestaltungsgrundlagen für die Windkraftwerke 1957 Entwicklung der Windanlage StGW-34 34m Rotordurchmesser Leistung 100 KW bei 8m/s

4. Windenergie - Physikalische Grundlagen Leistungsbeiwert c P (aerodynamischer Wirkungsgrad): Er gibt an, welcher Anteil der im Wind enthaltenen Leistung in mechanische Leistung umgesetzt wird. C P = P ent / P wind Für den verlustfreien Fall gibt der Betz`sche* Leistungsbeiwert c P;Betz die maximale, theoretische Leistungsentnahme an. * Prof. Dr. Albert Betz (1885 1968), Göttingen: Theorien zur Berechnung der maximalen Leistungsaufnahme von Rotorblättern (1920) Quelle: Jäger, J., Windkraftanlagen Windkraftanlagen sind Energiewandler, Uni Tübingen, 2001

4. Windenergie - Physikalische Grundlagen Der Leistungsbeiwert c P in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Windgeschwindigkeit v 3 /v 1. Quelle: Gasch, R., Twele, J., Windkraftanlagen, 6.Auflage, S.183

4. Windenergie - Zahlen und Fakten Kummulierte installierte Leistung - Deutschland

4. Windenergie - Zahlen und Fakten Verteilung der installierten Leistung - weltweit http://www.volker-quaschning.de/datserv/windinst/index.php

4. Windenergie - Zahlen und Fakten Prognose installierte Leistung bis 2020 Deutschland http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/strom_aus_windenergie.jpg

4. Windenergie - Onshore - Anlagen Windenergie als Wirtschaftsfaktor 2009 http://www.christopherstark.de/studium/windenergie%20deutschland.png

4. Windenergie - Onshore - Anlagen Vorteile & Nachteile Vorteile Unerschöpfliche Energiequelle Emissionsarm Hohes Erweiterungspotential 60% preiswerter als Offshore-Anlagen Geringe Wartungskosten Nachteile Unstetigkeit des Windes Geringere Kraft des Windes Beeinträchtigung des Landschaftsbildes Mangelnder Ausbau des Stromnetzes Geräuschbelästigung der Anwohner

4. Windenergie - Offshore - Anlagen Baltic 1 Erste Offshore-Windanlage der Ostsee versorgt ca. 50.000 Haushalte http://www.wechsel-werk.de/wp-content/uploads/2011/05/baltic1-windkraftpark-ostsee.jpg

4. Windenergie - Offshore - Anlagen Vorteile & Nachteile Vorteile Hohe Stetigkeit des Windes Höhere Kraft des Windes Leistungsstärkere Anlagen möglich Keine Beeinträchtigung des Landschaftsbildes Emissionsarm Hohes Erweiterungspotential Nachteile Korrosivwirkung von Meerwasser und Seeluft Beeinträchtigung von Schifffahrtsrouten Kostenintensive Anbindung an des Stromnetzes Hohe Aufbau- und Wartungskosten Potentielle Gefährdung des Meeresumwelt

4. Windenergie - Kleinwindanlagen Vorteile & Nachteile Vorteile Geringer Aufwand Niedrige Kosten Baurechtlich relativ einfach Freiheit vom öffentlichen Energienetz Teilweise Wartungsfreiheit Nachteile mangelnde Amortisation der Investitionskosten Beeinträchtigung des Landschaftsbildes Nachbarschaftsrecht Kostenintensive Anbindung an des Stromnetzes Teilweise hohe Lärmbelästigung

4. Windenergie Das mechatronische System Beispiel: Windkraftanlage mit Triebstrang Quelle: Windenergie Eine Alternative mit Zukunft?

4. Windenergie Das mechatronische System Beispiel: Gondel einer Windkraftanlage mit Triebstrang Quelle: www.anwind.de

4. Windenergie - Anlagenentwicklung Leistungsentwicklung und Wartung Quelle: http://www.renewableenergyworld.com/assets/images/story/2007/1/29/figure-2.gif Quelle: http://www.renewableenergyworld.com/assets/images/story /2005/2/4/1332_5M_Heli1_final.jpg

4. Windenergie - Repowering Repowering vorher nachher

4. Windenergie - Repowering Repowering Prognose Bundesverband Windenergie e.v. - Repowering

5. Zusammenfassung und Ausblick Anteil der Erneuerbaren Energien am gesamten Energieverbrauch 2000-2020 http://www.bee-ev.de/3:329/meldungen/2009/bee-legt-energiepolitisches-gesamtkonzept-vor.html

5. Zusammenfassung und Ausblick Stromerzeugung aus EE nach dem Nationalen Aktionsplan im Jahr 2020: 217 TWh Vgl. Musiol, Dr. Frank, Ausbau Erneurbarer Energien: Aktueller Stand und Szenarien in Deutschland, In: Dialogforum: Erneuerbare Energien Wohin geht die Reise?, Berlin, Januar 2011

5. Zusammenfassung und Ausblick Entwicklung der Bruttoleistung, Vgl. EE und Fossil Vgl. DLR, Fraunhofer IWES, IfNE (2010) sowie Musiol, Dr. Frank, Ausbau Erneurbarer Energien: Aktueller Stand und Szenarien in Deutschland, In: Dialogforum: Erneuerbare Energien Wohin geht die Reise?, Berlin, Januar 2011

5. Zusammenfassung und Ausblick Speichertechnologie Neue Pumpspeicherkonzepte (Tagebaue, Abraumhalden) Druckluftspeicher Batterien (dezentral, kurzfristig) Elektrolyse mit Gasspeicherung (Wasserstoff, Methan) Power to Gas Konzept (Methan im Erdgasnetz) Vgl. DLR, Fraunhofer IWES, IfNE (2010) sowie Musiol, Dr. Frank, Ausbau Erneurbarer Energien: Aktueller Stand und Szenarien in Deutschland, In: Dialogforum: Erneuerbare Energien Wohin geht die Reise?, Berlin, Januar 2011

5. Zusammenfassung und Ausblick Fazit die Erneuerbaren Energien sind in den vergangenen 10 Jahren rasant gewachsen und werden dynamisch weiter wachsen müssen die höchsten Ausbauraten im Strombereich sind zukünftig bei Offshore-Wind und Photovoltaik zu erwarten es besteht Netzumbau- und Netzausbaubedarf! bei Wind onshore resultiert der meiste Zubau aus Repowering, Ausbaupotentiale bei Biomasse sind begrenzt, bei Wasser nicht relevant neben Erzeugungsanlagen werden zunehmend Speicher relevant Vgl. DLR, Fraunhofer IWES, IfNE (2010) sowie Musiol, Dr. Frank, Ausbau Erneurbarer Energien: Aktueller Stand und Szenarien in Deutschland, In: Dialogforum: Erneuerbare Energien Wohin geht die Reise?, Berlin, Januar 2011

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!