Politische Rahmenbedingungen für die Transformation des ......Das Energiekonzept 2050 der Bundesregierung Leitlinie für den Umbau des Energiesystems, um die Zielsetzungen 2050 zu

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Politische Rahmenbedingungen für die Transformation des Energiesystems

Gerhard Stryi-Hipp

Leiter Energiepolitik

Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE

INHAUS-FORUM 2011Duisburg, 10. November 2011

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Stand Energieversorgung Deutschland 2009

� 91% der Primärenergie ist nicht nachhaltig (fossil/nuklear)

� 71% unserer Primärenergie wird importiert

� Wir verbrauchen pro Kopf das 2,3-fache des Weltdurchschnitts an Energie

� Wärmeanwendungen machen 54% des

Endenergiebedarfs aus

� Ca. 50% der CO2-Emissionen entstehen in der

Energiewirtschaft

� Erneuerbare Energien: 9% der Primärenergie

� Erneuerbare Energien sind ein Wirtschaftsfaktor

� 339 Tausend Arbeitsplätze

� Ca. 1% des Bruttoinlandsprodukts

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© Dirk Suhm / PIXELIO

© Dietmar Grummt / PIXELIO

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Energieversorgung Deutschland

Energiepolitische Zielsetzungen der Bundesregierung

Quelle: Energiekonzept 2050, Bundesregierung, Sept 2010

=> Grundsätzlicher Umbau des Energiesystems ist erforderlich

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Perspektive Erneuerbare Energien

� Deutschland hat ein ausreichendes Potenzial, sich mit Erneuerbare Energien zu versorgen

� Auf Deutschland fällt pro Jahr 80 mal mehr

Solarenergie als jährlich verbraucht wird

� EE vermeiden Importabhängigkeit

� EE stabilisieren die Energiepreise

� EE: Wertschöpfung statt Mittelabfluss

� EE schaffen Arbeitsplätze

� EE: Schützen das Klima

Herausforderungen

� EE sind meist noch teurer, werden immer billiger

� EE erfordern ein intelligentes Energiesystem und Speicher, um Fluktuationen auszugleichen © Solarsiedlung

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Entwicklung erneuerbare Energien zur Stromerzeugung

Anteil am Bruttostromverbrauch 2010: 17,0%, 1. Halbjahr 2010: 20,8%

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Das Energiekonzept 2050 der Bundesregierung

� Leitlinie für den Umbau des Energiesystems, um die Zielsetzungen 2050 zu erreichen

� Basiert auf Energieszenarien, die ewi, gws und prognos 2010 erarbeitet haben

� Verabschiedet am 28. Sept. 2010

� Weg in das regenerative Zeitalter ist möglich und gangbar!

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Energiekonzept der Bundesregierung

� Berechnetes Szenario

Sommer 2010 für das Energiekonzept 2050

� Eckdaten 2050:

� Halbierung Primär-energieverbrauch

� 54% EE an Primär-energie

� 81% EE bei Stromerzeugung

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Energiekonzept 2050 der Bundesregierung

Eckpunkte

� Zentraler Schwerpunkt:

Sanierung des Gebäudebestands

� Ziel: Sanierungsrate verdoppeln

� Oktober 2010: Längere Laufzeiten der Kernkraftwerke

Juli 2011: Ausstieg aus der Kernkraft bis 2022 © Viktor Mildenberger / PIXELIO

� Massiver Ausbau der Windkraftkapazitäten

� On- und Offshore notwendig

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� Zeitnaher Ausbau der Stromnetze

� In Deutschland und Europa notwendig

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� Deutschland wird 2050 einen Teil seines Strombedarfs importieren ©

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ISE

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Konzept für ein Energiesystem mit 100% erneuerbaren Energien

� Energiekonzept des Forschungsverbund Erneuerbare

Energien (FVEE), Juni 2010:

100% Versorgung mit ern. Energien ist möglich

⇒ Wind und Sonne werden wichtigste Energiequelle

⇒ Biomasse, Geothermie und Wasserkraft sind limitiert

⇒ In höheren Breitengraden wird

Energie im Winterhalbjahr knapp

da Solarenergie saisonal

schwankt, deshalb sind saisonale Speicher erforderlich

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Energiekonzept 2050 FVEE-Institute: 100% EE

Effizienzsprung in der Stromerzeugung

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BB

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Energiekonzept 2050 FVEE-Institute: 100% EE

Effizienzgewinne in der Wärmebereitstellung

Energieeinsparmaßnahmen gesunkene Prozess- und Heizwärmebedarf vollständig erneuerbar gedeckt werden. Die Grafik fußt auf dem Mengengerust fur das 100%-EE-Szenario 2050 (* = CO2-neutrale ungenutzte Abwärme)

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Energiekonzept 2050: 100% Erneuerbare Energien

Transformation Mobilität

Elektromotor

Verbrennungmotor

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Energiekonzept 2050 von 7 FVEE-Instituten: 100% Erneuerbare Energien

Transformation des Gesamtsystems

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Größte Herausforderung des künftigen Energiesystems

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Fluktuationen der Stromerzeugung mit Solarenergie und Wind

Maßnahmen für eine sichere

Stromversorgung:

�Mix aus erneuerbaren Energien

�Ausbau des Verteilungsnetzes zur Aufnahme und zum räumlichen

Ausgleich von Solarstrom

�Ausbau des Übertragungsnetzes zum Transport des Windstroms zu den

Verbrauchern und dem räumlichen

Ausgleich der Stromerzeugung

�Smart Grids

�Lastmanagement

�Aufbau von Kurzzeit- und von saisonalen Speichern

Pumped-storage plant

Mi Do Fr Sa So Mo Di

Wind

SolarBiogas

Speicher

Deckung des Lastbedarfs einer

typischen Woche durch erneuerbare Energien

ExportImport

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Elemente des künftigen Stromsystems

Zentral Dezentral/Smart Grid Smart Grid

Hochspannungs-Gleichstromübertragung HGÜ

10 mx 10 m

Vorteil Elektromobilität

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Gebäude werden zu Null- oder Plusenergiehäusern

Source: Hotz ArchitektenSource: Schüco

� Dächer und Fassaden dienen zur

Strom- und Wärmeerzeugung

� Gebäude werden intelligent, sie

puffern Angebots- und Lastspitzen, sind aktive Elemente im Smart Grid

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Smart Cities: Kommunen übernehmen Verantwortung

Der Umbau beginnt lokal

�Viele Transformationsmaßnahmen

des Energiesystems müssen auf

lokaler Ebene umgesetzt werden

�Immer mehr Städte und Kommunen

setzen sich sich Ziele und beginnen

den Umbau

�FörderprogrammeLand: BioenergiedörferBund: EnEff:Stadt, 100% EE-RegionenEU: Smart Cities & Communities Initiative

�Bundesforschungsministerium30 CO2-neutrale Kommunen 2020(Energieforschungsprogramm 2011)

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Modellstädte und Regionen gehen voran

� Kleine Städte und Kommunen können sich alleine mit 100% EE

versorgen (Bioenergiedörfer)

� Mittlere und größere Kommunen benötigen das Umland

� Im Projekt „100% EE-Regionen“wurden bereits 120 Regionen mit entsprechendn Zielsetzungen erfasst

-50% CO2 bis 2020

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Energiepolitik: Konsens

Effizienz

Netzausbau

Verbund EU

Energiepolitik: Dissens

Rolle Biomasse

Mehrkosten EE

InvestorenGeschäftsmodelle Organisation

Transformation

Kernkraft:Brücke?

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Wind: Nr. 1©

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PV: wichtig

© Solarsiedlung

Mix EE

E-Mobilität

FluktuierenderStromanteil?

© Kombikraftwerk

Speicher© Talsperre ISA

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Zusammenfassung

� Energiekonzept 2050 gibt eine klare Linie

für den Umbau der Energieversorgung hin

zu erneuerbaren Energien (EE) vor

� 100% EE sind bis 2050 möglich

� Umbau erfordert eine Vielzahl von Maßnahmen: Aufbau EE, Netzausbau, Smart Grid, Effizienz, europäisches Netz

� Die Transformation des Energiesystems ist aufwändig und muss systematisch

umgesetzt werden

� Sie muss aktiv begleitet werden und braucht die Akzeptanz der Bevölkerung

� Städten, Kommunen und Regionen sind

wichtige Akteure beim Umbau des Energiesystems vor Ort

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Gerhard Stryi-Hipp

[email protected]

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE