„Effiziente Energienutzung: Wachsender oder sinkender Strom- und Kraftwerksbedarf ?“

Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß

Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) Universität Stuttgart

www.ier.uni-stuttgart.de

VRE-Konferenz „Energieeffizienz: Werden Kraftwerksinvestitionen überflüssig?“

Berlin, 20. April 2005

70

80

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100

110

120

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Stromintensität Industrie Energieintensität IndustrieStromintensität Gesamtwirtschaft Energieintensität Gesamtwirtschaft

Entwicklung der Energieintensität der Gesamtwirtschaft und der Industrie

%

Senkung des Stromverbrauchs in % von Elektro-haushaltsgeräten in Deutschland gegenüber den 70er Jahren

Warmwasserbereiter

Geschirrspüler

Gefriergerät

Waschmaschine

Kühlschrank

Elektroherd

42

40

34

30

22

46

Entwicklung der Wirkungsgrade fossil befeuerter Kraftwerke in Deutschland

Energiesparen mit Strom – Heizungssysteme im Vergleich

0

5.000

10.000

15.000

20.000

NT HEL BW-Erdgas, Solar Wärmepumpe

Primärenergie Endenergie CO -Äquivalente

kWh/a

Ver

bra

uch

1,5

3

4,5

t CO2/a

CO

2-E

mis

sio

nen

2

Energieeffizienz oder Ressourceneffizienz?

Gesamter Rohstoff- und Materialaufwand Eisen

[kg / GWhel] Kupfer

[kg / GWhel] Bauxit

[kg / GWhel] Steinkohle (43 %)

2.308

2

20

Braunkohle (40 %)

2.104

8

19

Erdgas GuD (57,6 %)

969

3

15

Nuklear (DWR, dir. Endlagerung)

445

6

27

PV

(5 kW)

poly

amorph

6.708

8.153

251

338

2.100

2.818

Wind

(1 MW)

5,5 m/s

4,5 m/s

5.405

10.659

66

141

54

110

Wasser (3,1 MW)

2.430

5

10

Quelle: Marheineke 2002

Kumulierte Emissionen

0

100

200

300

400

500

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700

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1000

1100

CO2 SO2 NOx Staub

Steinkohle (43%) Braunkohle (40%) Erdgas GuD (57,6%)

Nuklear (DWR DirEnd.) PV (5 kW, poly) PV (5 kW, amorph)

Wind (1 MW; 5,5 m/s) Wind (1 MW; 4,5 m/s) Wasser (3,1 MW)

[g /

kWh

] fü

r C

O2,

[m

g/k

Wh

] fü

r an

der

e E

mis

sio

ne

n

PV, poly, 2010

PV, amorph, 2010

Vollkosten der Stromerzeugung

Stromgestehungskosten Externe Kosten Back-up-Kosten

0 5 10 15 20 25 30 55 60 65 70

Stromgestehungskosten und Externe Kosten

Nuklear (DWR)

Braunkohle (40%)

Erdgas GuD (57,6%)

Steinkohle (43%)

Wind (4,5 m/s)

Wind (5,5 m/s)

Wasser (3,1 MW)

PV (5 kW)

[€-Cent/kWh]

Ressourceneffiziente Bereitstellung von Energiedienstleistungen in der Zukunft

Referenzszenario (REF)• Fortschreibung der derzeitigen Energiepolitik• Auslaufen der Kernenergienutzung• keine Verschärfung der Klimaschutzziele

Präferenz Erneuerbare Energien (PEE)• Anteil Erneuerbarer Energien steigt auf 30 %• Auslaufen der Kernenergienutzung• Keine CO2-Abtrennung

Clean Coal Technologies (CCT)• CO2-Abtrennung u. Entsorgung zugelassen• Auslaufen der Kernenergienutzung

Effiziente Ressourcennutzung (ERN) • Kosteneffiziente Erreichung der Reduktionsziele

• Steuerung über Märkte • Weitere Nutzung der Kernenergie möglich

Szenarien der Entwicklung der Energieversorgung Deutschlands

THG-Reduktionsziele:2010: -21%2020: -35%2030: -50%

Entwicklung des Primärenergieverbrauchs nach Energieträgern

0

2000

4000

6000

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1990

2000

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

Statistik 2010 2020 2030

Pri

mär

ener

gie

verb

rau

ch [P

J]

Steinkohle Braunkohle Kernenergie MineralöleNaturgase Importsaldo Strom Wasserkraft WindenergieBiomasse, Muell Umgebung, PV Geothermie

Entwicklung der Energieintensität des Bruttoinlandsproduktes

3,0

4,0

5,0

6,0

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8,0

9,0

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

PE

V/B

IP [

MJ/

Eu

ro 2

000]

REF PEE CCT ERN

Entwicklung der Stromerzeugungsstrukturen

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

65019

90

2000

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

2010 2020 2030

Net

tost

rom

ber

eits

tellu

ng

[TW

h]

Kohlen Kernenergie Heizöl Erdgas Wasserkraft Windenergie

Photovoltaik Geothermie Wasserstoff Biomasse, Müll REG-Import

Entwicklung der Kraftwerkskapazitäten

0102030405060708090

100110120130140150

1990

2000

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

RE

F

PE

E

CC

T

ER

N

2010 2020 2030

Net

toen

gp

assl

eist

un

g [G

Wel

]

Kohlen Kernenergie Heizöl ErdgasWasserkraft Windenergie Photovoltaik GeothermieWasserstoff Biomasse, Müll Verbleibende Kapazität des Kraftwerksbestandes

2002

Kostenimplikationen

Szenario

Kumulierte Mehrkosten

bis 2030

[Mrd. Euro00]

Marginale CO2-Minderungskosten

in 2030

(Euro00/t]

Mittlere Strom-gestehungskosten

in 2030

[Cent00/kWh]

Referenzszenario (REF)     3.6

Präferenz Erneuerbare Energien (PEE) 110 79 5.5

Clean Coal Technologie (CCT) 86 57 5.0

Effiziente Ressourcennutzung (ERN) -113 27 2.5

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!