Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.1 100% Erneuerbare Energien E. Waffenschmidt...

Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.

S.1

100%Erneuerbare Energien

E. Waffenschmidt

Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.

Aachen, 9. Juni 2007


S.2

Warum Erneuerbare Energien?

Klimawandel vermeiden Import-Abhängigkeit reduzieren Konfliktpotential vermeiden Endliche Rohstoffe bewahren Langfristig kostengünstig Ungefährlich und ungiftig

Je mehr, desto besser!


S.3

Geht „100% Erneuerbare“?

Studien z.B.: Enquete-Kommission des Deutschen

Bundestag 2002 LTI-Research Team, 1998 V. Quaschning, 2000 (100% Strom) Unser Beispiel für Deutschland

Ja!Ja!


S.4

Wie sieht eine Energieversorgung mit

100% Erneuerbaren Energien aus?

Bei uns ? Mit heutigen Mitteln ?


S.5

Übersicht

Heutiger Verbrauch

Einsparmöglichkeiten

Erneuerbare Energien

Heutiger Verbrauch




S.6

Begriffserklärungen

Aus: „Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V., „Energiebilanz der Bundesrepublik 2002“, http://www.ag-energiebilanzen.de/daten/inhalt1.php#

Für Strom,Wärme,Treibstoff

Primär-energie End-

energieVerluste

Nicht-energetisch

4000 Mrd kWh

2400 Mrd kWh

60%60%

29%29%

11%11%

Energie als technischer Begriff, z.B. für: Wärme Bewegung Licht

Pro Kopf:

31000 kWh


S.7

Wofür „verbrauchen“ wir Energie?

Elektrische Anwendungen Licht Maschinen Information

Verkehr Autos Lastwagen Eisenbahn Flugzeuge Schiffe

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

HeutigerBedarf

Prozess-Hitze Temperaturen > 200°C Überwiegend in der Industrie Bsp: Glasherstellung,

Metalle Schmelzen, BackenWärme

Hauswärme Warmwasser Niedertemperatur Prozesse,

z.B. Trocknen

El.AnwendungenVerkehrProzess-HitzeWärmeEinsparungen


S.8

Übersicht Heutiger Verbrauch


Strom-Sparen

Effizienz im Verkehr

Hausisolierung



S.9

Energieeinsparung

-50% Treibstoffdurch 3-Liter-Autos und 2/3

Güterfernverkehr auf die Bahn

-10% Stromdurch effiziente Beleuchtung und Verzicht auf Stand-By

-66% Heizwärme durch Altbau-Wärmedämmung nach Neubauverordnung


S.10

EnergieeinsparungStell Dir vor:

Alle Glühbirnen werden durch Energiesparlampen ersetzt und Stand-By-Schaltungen an Consumer-Geräten werden abgeschafft:

Damit gewinnen wir ca.10% des Stromverbrauchs

Autos verbrauchen durchschnittlich nur 3 l/100km und 2/3 der Güter für den Fernverkehr werden auf der Schiene transportiert

Damit sparen wir mehr die Hälfte des Kraftstoffverbrauchs

Alle Häuser werden vernünftig isoliert: Damit sparen wir 2/3 des Wärmeverbrauchs von Häusern

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Heutiger Bedarf

Zukünftiger Bedarf

Licht + Stand By VerkehrEinsparungHausisolierung


S.11

Übersicht Heutiger Verbrauch



Solarenergie Windkraft Wasserkraft Geothermie Bio-Wertstoffe


S.12

Solarenergie

Kritischer Parameter: Fläche, Sonneneinstrahlung Mit Photovoltaik pro m² im Jahr:

ca.100 kWh Stromerzeugung


S.13

Flächenbedarf für Solarenergie

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

Fläche / km²

Gebäude- + Freifl. VerkehrsflächeBesiedelte Fläche

42000km²

Gesamte Energie Bedarf:25700km²

Elektr. EnergieBedarf: 5000km²

Solar-Dachflächenund –Fassaden

2100km²


S.14

SolarenergieStell Dir vor:

Alle geeigneten Dächer und Fassaden haben eine Solaranlage für el. Strom

Das ergibt etwa 2100 km² Solarfläche Damit lässt sich fast die Hälfte des heutigen Stromverbrauchs

erzeugen

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Zukünftiger Bedarf

Zukünftiges Angebot

El. Strom Thermisch

Einsparungen


S.15

WindkraftHeute 20000 Windräder in Deutschland 1MW mittlere Leistung 20% mittlere Auslastung (auch im Binnenland) 33 Mrd. kWh pro Jahr

Morgen 30000 Windräder in Deutschland + Offshore 3MW mittlere Leistung (heute typisch für Neuanlagen) 260 Mrd. kWh pro Jahr


S.16

WindkraftHeute

Offshore110 Mrd kWh

Summe260 Mrd kWh

7 / 100km²x 1 MW:33 Mrd kWh

Morgen

7 / 100km²x 3 MW100 Mrd kWh

7 / 100km²x 3 MW50 Mrd kWh


S.17

WindkraftStell Dir vor:

Altanlagen werden durch Neue ersetzt Alle Bundesländer haben mindestens die Dichte an Windrädern

wie Nordrhein-Westfalen Offshore-Windparks werden errichtet

Damit lässt sich mehr als die Hälfte des heutigen Stromverbrauchs decken

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Zukünftiger Bedarf


Einsparungen


S.18

WasserkraftStell Dir vor:

Alte Wasserkraftwerke werden reaktiviert

Damit lässt sich die Energieerzeugung mit Wasserkraft um die Hälfte erhöhen

Dann hat die Wasserkraft einen Anteil von 7% an der elektrischen Stromerzeugung

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Zukünftiger Bedarf


Einsparungen


S.19

Erdwärme

Tiefenwärme und Wärmepumpen Kritische Parameter:

Vorhandene Tiefenwärme • Nur 5% technisch nutzbar• Dies entspricht Energiemenge für gesamten Strom und mehr als

Niedertemperatur-Wärmebedarf in Deutschland für 450 Jahre

Siedlungsdichte:Nutzung mittels Fernwärmenetzen


S.20

ErdwärmeStell Dir vor:

In allen Ballungszentren werden Fernwärmenetze (aus-)gebaut und mit Erdwärme betrieben

Damit lässt sich etwa die Hälfte des Wärmebedarfs in Haushalten, Gewerbe und Industrie decken

Dabei kann man etwa 1/6 des heutigen Stromverbrauchs an elektrischer Energie herstellen

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Zukünftiger Bedarf


Einsparungen


S.21

Biomasse Waldholz Brennholz Resthölzer

Reststoffe Abfall (aber: Receycling hat Vorrang!) Exkremente (z.B. Gülle, Klärschlamm) Bio-Reste (z.B. Stroh, Gartenabfälle)

Landwirtschaftlicher Anbau


S.22

Biomasse: Anbaufläche

EU-Stilllegungsfläche 10% der landwirtschaftlichen Fläche Freigegeben zum Energiepflanzenanbau

Verzichtbare Flächen 20…30% der landwirtschaftlichen Fläche Selbstversorgungsgrad > 100%


S.23

Biomasse: Energiepflanzen

Biogas ca. 5500l Treibstoffäquivalent pro Hektar im Jahr ( 5.5 kWh/m²) Akzeptable Energie-Effizienz (50%), Kraft-Wärme-Kopplung möglich Dezentrale Anlagen -> geringer Transportaufwand Nachhaltige Bodenbewirtschaftung vorstellbar


S.24

Biomasse

Stell Dir vor: Die Wälder werden nachhaltig genutzt Alle organischen Reststoffe wie Stroh, Bio-, Klär- und Deponiegas

werden effektiv genutzt 20% der landwirtschaftlichen Fläche

wird für „Energiepflanzen“ genutzt Damit decken wir etwa die Hälfte des heutigen Energieverbrauchs im

Verkehrssektor

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Zukünftiger Bedarf


Einsparungen


S.25

Verwendung

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Zukünftiger Bedarf

Energie Quellen

Solar-StromSolar-ThermieWindkraftWasserkraftGeothermie Bio-Wertstoffe

Fazit: In Summe mehr als 100% vorhanden Wie verwenden wir die Energien?



S.26

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Bedarf

Energie-Quellen

Elektr. Anwendungen

Verkehr

Verwendung

Prozess-Hitze

Wärme

Energie-Angebot

Solar-StromSolar-ThermieWindkraftWasserkraftGeothermie Bio-Wertstoffe


El. StromTreibstoffeAbwärmeVerluste


S.27

Wege zu 100% Erneuerbare


Suf

fizie

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ffiz

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0

DieserVortragDieserVortrag

JetztJetzt

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Ein

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durc

h


S.28

100%Erneuerbare Energien

Sind möglich!

0 500 1000 1500 2000 2500

Energie / Mrd kWh

Zukünftiger Bedarf


Einsparungen

Infos unter: www.sfv.de oder www.waffenschmidt.homepage.t-online.de


S.29

Anhang


S.30

Was können wir tun?

Öffentlichkeitsarbeit leisten Mit Freunden und Bekannten sprechen In Erneuerbare Energien investieren Das eigene Haus isolieren Das nächste Auto ist sparsam

Info bei: www.waffenschmidt.homepage.t-online.de


S.31

Begriffserklärungen: Einheiten für Energie

Einheit Bedeutet Zum Vergleich der Größenordnung

J Joule Joule 1 Joule = 1 sec lang 1 Watt verbrauchen: z.B. Streichholz anzünden

kJ Kilo-Joule TausendJoule

Batterie („Babyzelle“) (ca. 3 kJ)

MJ Mega-Joule MillionJoule

Eine Stunde kochen

3.6 MJ = 1kWh

GJ Giga-Joule MilliardenJoule

Stromverbrauch einer Person im Jahr (ca. 3GJ)

TJ Tera-Joule BillionenJoule

Stromproduktion eines Kraftwerks pro Stunde (ca. 3 TJ)

PT Peta-Joule BilliardenJoule

Jahres-Stromproduktion eines Kraftwerks (ca. 30 PJ)


S.32

Einheit für Energie:

Beispiele 1 kWh:

1Std kochen auf mittlerer Kochplatte (1000 Watt)

10 Mrd kWh: Jahresproduktion eines Großkraftwerkes (etwa 1 Gigawatt)

1 PJ = 0.277 Mrd kWh

Kilowattstunde (kWh) oder Petajoule (PJ)


S.33

Energie-StrömeIn Mrd. kWh321 271

33

705 400

279

271

33

25 306

316

608-61 181

120

100

294

299

162

8.4 34

19

20

43

150

214

250

193

0

935

0

15

-294-338

-210 -537

680

39


S.34

Energie-Speicher

Relevant für elektrische Energie Europäischer Stromverbund reduziert Speichergröße Zeitliche Verschiebung des Verbrauchs Speicher*:

3% der jährlich erzeugten Energie als Speichergröße16% der installierten Leistung als momentane Aufnahmeleistung

18 % der jährlich erzeugten Energie wird zwischengespeichert

* Nach: Volker Quaschning, „Systemtechnik einer klimaverträglichen Elektrizitätsversorgung [...]“, VDI Verlag, 2000, ISBN 3-18-343706-6, http://www.quaschning.de/volker/publis/klima2000/index.html


S.35

Energie-Speicher

Stell Dir vor: Das europäische Stromverbundnetz wird ausgebaut Zusätzliche Großspeicher-Kraftwerke entstehen Kleinstanleger investieren in

dezentrale Speicher Zu jeder Solaranlage wird eine

Speicherbatterie von bis zu 3kWh pro m² Solarfläche installiert.

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