18. Mai 2017 Energie 2.0: Eckpunkte einer Energiestrategie für Österreich Stefan P. Schleicher Wegener Center für Klima und Globalen Wandel an der Karl-Franzens-Universität Graz und Österreichisches Institut für Wirtschaftsforschung
Ein Vergleich, der nur scheinbar hinkt
QUIZ: Wie testen wir am besten ein Restaurant ein Energiesystem 1. Messung des Inputs an (Bio-) Lebensmitteln 2. Bewertung im Internet 3. Essen im Lokal 1. Messung des Inputs an (erneuerbarer) Energie 2. Von der Monitoringstelle anerkannte Energieeinsparung 3. Verfügbarkeit von energetischen Dienstleistungen
Wie künftige Energiesysteme aussehen könnten
Die Fronius-Vision Wind Elektrizität Photo-Voltaik Elektrizität Pump- Speicher Cogeneration von Elektrizität und Wärme plus Wärmepumpe Speicher für Elektrizität Wasserkraft Elektrizität Neue Werkstoffe Energie- Management in Mikro-Netzen Elektro- Mobilität Plus-Energie- Gebäude
Innovative thermische Vernetzung Anergie-Netz der ETH Zürich Bidirektionale Niedertemperatur-Wärmenetze 12 18 C Quellenergie für Wärmepumpen Abwärme zurück in das Netz Zusätzliche Komponenten Saisonale Erdspeicher Solaranlagen, Luftkühler Erwartete Effekte Primärenergiebedarf halbiert CO2 Emissionen minus 80%
Welche Fragen sind für das Design von Energiestrategien relevant? WOHER Energie? billig erneuerbar WOFÜR Energie? leistbare Funktionalitäten Das E-Mindset Erneuerbare Effizienz Energiewende Das I-Mindset Innovation Inversion Integration
Innovation Bereit werden für disruptive Technologien
Gebäude haben neue Funktionalitäten und Qualtäten Neue Anforderungen an Wohnungen Zu Hause arbeiten Aging Society Gebäude werden zur Infrastruktur für innovative Energiesysteme Integrierte Photovoltaik und Wind Hocheffiziente Wärme-Kraft- Technologien 2226 Haus in Lustenau Vorarlberg Diese Gebäude bekommen bald Plus-Energie Qualität
Ein Leuchtturmprojekt für die Gebäude der Zukunft Gebäudemasse als Speicher für Erneuerbare
Mobilität braucht nicht immer Verkehr, z.b. Holographic Telepresence Stephen Hawking als Hologramm präsent im Opernhaus von Sidney Mobilität bedeutet die Erreichbarkeit von Personen, Gütern und Orten. Dafür sollte immer weniger Verkehr mit neuen Transport- und Informationssystemen möglich sein
Tesla Die Evolution der Elektro-Mobilität Drei Modelle S, C und 3 Zunehmend billiger Hoch innovativ Baut globales Netz von (Gratis-) Ladestationen auf Vorbereitet für Selbst-Steuerung Verkauf über Internet und eigene Filialen Hohe vertikale Integration in Produktion Bietet Technologie gratis den Konkurrenten an
Produktion Das Ende der Produktion (wie wir sie kannten) und ihre Zukunft (wie sie sichtbar wird) Kooperative intelligente Maschinen 3D Printing Additive Manufacturing
Ein Auto aus einem 3D-Printer Big Area Additive Manufacturing (BAAM) Erzeugt durch 3D-Printing aus Polymeren voll-elektrisch Neue Business-Modelle Kauf der Nutzung und nicht des Besitzes des Autos Weitere Technologie-Sprünge selbst-steuernd
Speicher Die neuen Speicher für Elektrizität Die Rolle von Elon Musk, Tesla Preis für 1 kwh Speicherkapazität von $500 auf derzeit $225 und bald $150 Könnten die elektrischen Netze radikal verändern Neue Optionen für Wind und PV und für Elektrofahrzeuge
Inversion Das Energiesystem umgekehrt verstehen
Wofür brauchen wir derzeit Energie? 2015 Darüber wissen wir noch viel zu wenig 17 Verluste 27 Mobilität 21 Nieder-Temp. 17 Hoch-Temp. 11 Licht, Motore 6 Nicht-energ.
Die neuen Gebäude Energieautonomer und Plus-Energiestandard 2015 2050 21 Nieder-Temp. 7 Nieder-Temp. baumschlager eberle 2226 Haus, Lustenau
Die neue Mobilität Der Zugang zu Personen, Gütern und Orten Plug-in Fahrzeuge sind Speicher für das elektrische Netz Verkauf der Mobilitäts- Dienstleistung statt des Fahrzeugs 2015 2050 27 Mobilität 8 Mobilität
Die neue Energiebereitstellung Effizientere Transformation und Verteilung Volkswagen Kombinierte Erzeugung von Elektrizität, Wärme und Kälte (Co und Tri-Generation) Flächendeckende Erzeugung von Energie (Distributed Generation) Vaillant Brennstoffzelle Intelligente Netze (Mikro und Smart Grids) 2015 2050 16 Verluste 6
Mögliche Strukturen für 2050 www.energyfutures.net 2015 17 Verluste 27 Mobilität 2050 B 28 Fossile 72 Erneuerbare 21 Nieder-Temp. 17 Hoch-Temp. 2050 9 Verluste 8 Mobilität 7 Nieder-Temp. 15 Hoch-Temp. 2050 A 16 Fossile 37 Erneuerbare 11 Licht, Motore 7 Nicht-energ. 10 Licht, Motore 5 Nicht-energ.
Integration In Systemen denken
Die neuen hochintegrierten Strukturen Die Integration aller Komponenten
Neue Geschäftsmodelle für integrierte Mobilität Fokus auf Dienstleistung Vehicle-to-Go Sharing statt Ownership Vehicle-to-Grid Speicherfunktion von Elektrofahrzeugen Integration mit Rad, Bahn und Flugzeug
Die besondere Chance der Städte
Zukunftsfähige Gebäude Gebäude schon heute so bauen, dass sie bis 2050 nicht zu Stranded Investments werden Wo bauen? Die Nutzung des Raumes Wie bauen? Die Checkliste Vorbereiten für Plus-Energie Standards Thermische Bauteil-Aktivierung Nutzung der Fundamente als thermische Saison-Speicher Entscheidung über den Gebäudebestand Sanierung oder Ersatz
Verschränkte Mobilität Den Zugang zu Personen, Gütern und Orten radikal neu gestalten Nicht jeder Mobilitätsbedarf braucht eine Verkehrsbewegung Reduktion der Zwangsmobilität Intensive Verschränkung aller Verkehrsträger Übergang zu neuen Fahrzeug-Konzepten Voll-elektrischen Antriebe Selbst-steuernden Fahrzeuge Sharing-Geschäftsmodellen
Integrierte Netze Abschied von Einbahn-Netzen (uni-direktional) Elektrizität, Wärme, Gas Übergang zu Zweibahn- Netzen (bi-direktional) Prosumer-Strukturen die Trennung zwischen Bereitstellung und Verwendung von Energie löst sich auf Die neuen Technologien dafür Hocheffiziente Co- und Trigeneration Anergie-Netze Elektrische und thermische Speicher Integriertes Netz-Management, das auch die Verwendung von Energie voll einbezieht
Danke. Stefan P. Schleicher Wegener Center für Klima und Globalen Wandel an der Karl-Franzens-Universität Graz und Österreichisches Institut für Wirtschaftsforschung