11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 1
Energiewirtschaft
Prof. Dr. Peter Witt
Lehrstuhl für Technologie- und Innovationsmanagement
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 2
Administratives
Gliederung
1. Liberalisierte Energiemärkte2. Die Märkte für Primärenergie3. Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen4. Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien5. Dezentrale Energieerzeugung6. Stromnetze und Netzsteuerung7. Netzregulierung8. Stromspeicherung und Stromhandel9. Energiebedarfsanalyse und -prognose10. Stromvertrieb11. Energie- und Gebäudemanagement12. Elektromobilität
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 3
Liberalisierte Energiemärkte
Das Produkt Energie
PrimärenergieRohenergie(Kohle, Erdöl, Erdgas, Uran, Biomasse
SekundärenergieVerarbeitungsprodukteStrom, Benzin, Heizöl, Stadtgas, Fernwärme
EndenergieEnergieträger beim VerbraucherStrom, Benzin, Heizöl, Stadtgas, Fernwärme
NutzenergieWärme, Licht, Kraft, Nutzelektrizität
• Umwandlungsverluste
• Verteilungsverluste
• Eigenbedarf
• Nicht energ. Verbrauch
• Umwandlungsverluste
• Verteilungsverluste
• Eigenbedarf
• Nicht energ. Verbrauch
• Umwandlungsverluste
• Verteilungsverluste
• Eigenbedarf
• Nicht energ. Verbrauch
• Verluste
beim Verbraucher
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 4
Liberalisierte Energiemärkte
Energieflüsse in Deutschland in 2012
1 Mio. t SKE = 29,308 Petajoule (PJ)
Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen
Gewinnung im Inland Import
Bestands-entnahme
2,0 133,5 385,2
Industrie Verkehr Haushalte
520,7
457,1 63,6
Export undBunkerungEnergieaufkommen im Inland
Primärenergieverbrauch
35,0
16,2
109,6-1,0
297,3
StatistischeDifferenzen
Verbrauch in denEnergiesektoren
Nichtenergetischer Verbrauch
Umwandlungsverluste
Endenergieverbrauch
77,3 86,7 85,3 48,1
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 5
Liberalisierte Energiemärkte
Technische und wirtschaftliche Merkmale de Elektrizitätswirtschaft
� Leitungsgebundenheit mit dem Leitungsnetz als natürlichem Monopol.
� Begrenzte Möglichkeiten der Speicherung.
� Kunden erwarten (in Deutschland) eine Versorgungssicherheit von 100 %.
� Strom ist in den Augen der Endkunden ein Commodity (niedriger „share-of-wallet“, niedriges „emotional involvement“).
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 6
Liberalisierte Energiemärkte
Die Elektrizitätswirtschaft unterliegt gegenwärtig einem starken Wandel
Heute Zukunft
IndustrieMechanischeStromzähler
Zentrale Groß-Kraftwerke
FossileTreibstoffe
Herkömmliche Netze
Smart MeterDienstleistung/
High Tech
Smart Grids
Elektro-Fahrzeuge
Dezentrale regenerative
Energieerzeugung
Hausautomatisierung
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 7
Liberalisierte Energiemärkte
Die „alte Welt“ des deutschen Strommarkts (bis 1998)
� Integrierte Wertschöpfungskette (Erzeugung, Netz, Vertrieb)
� Stromproduktion zur sicheren Versorgung innerhalb der Gebietsmonopole (Versorgungspflicht)
� Langfristige Vollversorgungs-Kontrakte
� Kein liquider Großhandelsmarkt
� Geringe Preisdifferenzierung
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 8
Liberalisierte Energiemärkte
Preisbildung in der alten Welt: „Cost plus fee“
KraftwerkBrennstoff Strom
Verrechnung an den Kunden
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 9
Liberalisierte Energiemärkte
Die „neue Welt“ des deutschen Strommarkts (seit 1998)
� Unbundling der Wertschöpfungskette
� Kraftwerke werden wertoptimiert bewirtschaftet
� Optimierung von Long- und Short-Positionen durch Aktivitäten am Großhandelsmarkt
� Neue Geschäftspartner und neue „Stromprodukte“
� Preisbildung über ein Marktpreissystem, Preise zeigen hohe Volatilität, Flexibilität gewinnt an Wert
� Risikopositionen werden gesteuert
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 10
Liberalisierte Energiemärkte
Preisbildung in der neuen Welt
KraftwerkBrennstoff Strom
Verrechnung an den Kunden
COCOCOCO2222Das Kraftwerk als Spark-
Spread-Option, Handel aller Commodity-Produkte
Wholesale/retail
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 11
Liberalisierte Energiemärkte
Segmente des Strommarkts
Jahr Monat Tag Stunde Minute Sekunde
intra-dayMarkt
Beschaffung von Regelleistung
Abruf vonRegelenergie
day-ahead Markt
Terminmarkt
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 12
Liberalisierte Energiemärkte
Die European Energy Exchange (EEX)
One-stop-shop: Die EEX betreibt einen Marktplatz für ein breites Spektrum an Energie und energienahen Produkten: Strom, Erdgas, CO2-Emissionsberechtigungen und Kohle.
Diversifizierte Teilnehmerstruktur: An der EEX und EPEX SPOT sind derzeit 267 Handelsteilnehmer aus 22 Ländern aktiv.
Referenzcharakter: Die Preise, die Tag für Tag an der EEX notiert werden, dienen europaweit als Referenzpreise.
Gleichbehandlung: Der Handel an der EEX ist anonym. Dadurch werden alle Börsen-teilnehmer gleich behandelt.
Regulierter Marktplatz: Eine zentrale Aufgabe als öffentlich-rechtliche Börse ist die Sicherstellung eines fairen und regelkonformen Ablaufs des Handels und der Preisermittlung. Diesen Auftrag nimmt an der EEX die Handelsüberwachungsstelle (HÜSt) wahr.
Sicherheit durch Clearing: Das Kontrahentenausfallrisiko aller an der Börse abge-schlossenen Geschäfte wird durch die European Commodity Clearing AG (ECC) getragen.
Quelle: EEX.
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 13
Liberalisierte Energiemärkte
Produkte an der European Energy Exchange (EEX)
Strom Erdgas Emissions-berechtigungen
Kohle
Spot-markt
Day-Ahead-Auktion(D/A, F, CH)(EPEX SPOT)
Intraday (D/A, F)(EPEX SPOT)
Spot-Kontrakte für Global Gas (GASPOOL, NCG, TTF)Spot-Kontrakte qualitätsspezifisches H- und L-Gas (GASPOOL, NCG)
EUAEUAACERPrimärmarkt-auktion EUAPrimärmarkt-auktion EUAA
24/7 24/7 8-18 MEZ
Termin-markt
Phelix-Futures (D/A)French-Futures (F)Phelix-Optionen (D/A) Wind: Nordwest-europa
Physische Gas-Futures (GASPOOL, NCG)
EUA-FuturesEUAA-FuturesCER-FuturesPrimärmark-tauktion EUA
Finanzielle Futures(ARA und RB)
8-18 MEZ 8-18 MEZ 8-18 MEZ 8-18 MEZ
Quelle: EEX.
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 14
Liberalisierte Energiemärkte
Typisches Beschaffungsverhalten von Industriekunden
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00
Wochen - Baseload
Wochen- Peakload
EEX-Stundenprodukte
Tages - Baseload
Tages- Peakload
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 15
Liberalisierte Energiemärkte
Einflussfaktoren auf die Spot-Preise
Tag der deutschen EinheitHohe Windproduktion
Hohe WindproduktionMariä Himmelfahrt
Streik in FrankreichNiedrige Windproduktion
Gute Verfügbarkeit, mildes Wetter
Sehr milde TemperaturenEntspannung bei Verfügbarkeit, mildes Wetter
10
20
30
40
50
60
70
07
/08/
06
14
/08/
06
21
/08/
06
28
/08/
06
04
/09/
06
11
/09/
06
18
/09/
06
25
/09/
06
02
/10/
06
09
/10/
06
16
/10/
06
Liefertag
Pre
is [E
UR
/MW
h]
Ausfall schwedischer KKW, Wassersituation
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 16
Liberalisierte Energiemärkte
Vorwurf der Manipulation der Preisbildung an der EEX in 2009
Sondergutachten Monopolkommission: Strom und Gas 2009Juli 2009
…
Die vermachtete Erzeugerstruktur auf dem deutschen
Strommarkt legt die Vermutung nahe, dass die markt-
beherrschenden Erzeuger über Möglichkeiten verfügen,
(…) in wohlfahrtsschädigender Weise auf die Preis-
bildung Einfluss zu nehmen.
…
Aus der Perspektive eines gewinnmaximierenden
Erzeugers ist die strategische Zurückhaltung von
Erzeugungskapazitäten geradezu eine gebotene Strategie.
…
Gas und Strom immer noch überteuertBerliner Zeitung, 05.08.09
Monopolkommission: Der Wettbewerb funktioniert
nicht, die Energieriesen sind übermächtig.
…
Anzeige gegen E.ON und RWE
N24, 08.05.2009
…
Demnach entstand den Verbrauchern durch die
Manipulationen der beiden Konzerne an der
Leipziger Strombörse allein 2007 ein Schaden
von rund 13 Milliarden Euro, für den die
Stromkunden einen Anspruch auf Erstattung
hätten. …
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 17
Liberalisierte Energiemärkte
Der Anstieg der Großhandelspreise nach der Marktliberalisierung
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
€/MWh
Preisverfall nachLiberalisierung
Gründe für den Strom-preisanstieg:
Herstellerengpass/Neubauverzögerung
Anstieg der Nachfragein Europa
Anstieg derBrennstoffpreise
Einführung desCO2-Handels
Vollkosten für neueKohlekraftwerke
1 1999, 2000: Spotpreise; 2001 - 2008: Forwards für das folgende Kalenderjahr
Grundlaststrom 1
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 18
Liberalisierte Energiemärkte
Der erwartete weitere Verlauf der Großhandelspreise
Unsicherheitsfaktoren:
Neubau konventioneller Kraftwerke
Ausbau der erneuerbaren Energien
Netzkapazität
Abgaben und Umlagen
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 19
Liberalisierte Energiemärkte
Aktuelle Entwicklungen auf dem liberalisierten deutschen Energiemarkt
� Der Primärenergieverbrauch in Deutschland wird bis zum Jahr 2030 um 21 % im Vergleich zum Jahr 2007 zurückgehen (gesteigerte Energieeffizienz).
� Die Abhängigkeit Deutschlands von Importen fossiler Energieträger wird ansteigen (auf 87 % Anteil an den Nettoimporten).
� Das Bundesland NRW spielt in der deutschen Energiewirtschaft eine zentrale Rolle:� NRW ist einer der zentralen Stromproduzenten in Deutschland (30 % bzw.
ca. 190 Mrd. KWh)� NRW ist für 90 % der deutschen Steinkohlegewinnung verantwortlich (14
Mio. t aus 6 Bergwerken pro Jahr, 22.000 Mitarbeiter, 2,4 Mrd. Euro Subventionen alleine in 2010).
� NRW ist für 50 % der deutschen Braunkohlegewinnung verantwortlich (100 Mio. t aus 3 Tagebauen pro Jahr, 11.600 Mitarbeiter, keine Subventionen).
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 20
Die Märkte für Primärenergie
Klassifizierung der Energieträger
Uran
Plutonium
Thorium
Energieträger
Erneuerbare EnergienNicht erneuerbare Energien
Fossile Brennstoffe Kernbrennstoffe
Erdöl
Erdgas
Stein- undBraunkohle
Sonnenenergie
Wasserkraft
Windkraft
Geothermie
Biomasse
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 21
Die Märkte für Primärenergie
Auswahlkriterien für Primärenergien
� Verfügbarkeit
� Eignung der Anwendung
� Politische Situation (Subventionen)
� Kosten von Förderung und Transport
� Kosten der Verarbeitung
� Wirkungsgrad bei der Umwandlung
� Umweltverträglichkeit
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 22
Die Märkte für Primärenergie
Weltweite Reserven an konventionellem Erdgas und Erdöl
Mittel- und Südamerika
Afrika
Europa
GUS
Pazifik
Australien
Nordamerika
Naher Osten
146
9719
10
912
8
insgesamt: 230 Mrd. t SKE
insgesamt: 248 Mrd. t SKE
Erdöl
Erdgas
Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Hannover.
14
25
725
823
21
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 23
Die Märkte für Primärenergie
Die Entwicklung der Rohölpreise
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 24
Die Märkte für Primärenergie
Die weltweiten Erdölreserven gehen zu Ende
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 25
Die Märkte für Primärenergie
Die Rohölversorgung Deutschlands
Sonstige1%
Venezuela1%
Andere Afrika2%
Libyen11%Großbritannien
12%
Norwegen16%
Andere Europa2%
Aserbaidschan2%
Kasachstan 7%
Saudi-Arabien3%
Syrien3%
Deutschland3%
Russland 33%
Nigeria3%
Algerien2%
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 26
Die Märkte für Primärenergie
Die Erdgasversorgung Deutschlands
Deutschland20%
Norw egen24%
Russland32%
Großbritannien6%
Niederlande18%
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 27
Die Märkte für Primärenergie
Weltweite Reserven an Steinkohle
Mittel- und Südamerika
Europa
Australien
13
Nord-amerika
4
88
199
1Neuseeland
22 16
24
1537
60Afrika
sonstiges Asien
Indien
Steinkohle: 611 Mrd. t SKEBraunkohle: 110 Mrd. t SKE
Braunkohle
Steinkohle
1
3
Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Hannover.
46 GUS
1044
153
VRChina
2
Die Märkte für Primärenergie
Die Braunkohleversorgung Deutschlands: rheinisches Revier
0
1020
30
4050
60
7080
90
100110
120
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Mio. t Kohle
Frimmersdorf-Süd
Frimmersdorf-West
Fortuna-Garsdorf
IndenSüdrevier
Zukunft-West
Frechen Bergheim
Garzweiler IGarzweiler II
Hambach
Inden
Quelle: RWE Power.
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 29
Die Märkte für Primärenergie
Das (schwierige) Geschäft der Exploration und Förderung von Primärenergie
Lagerstätten-simulation
Seismik und Geologie
Förderung
Bohrungen
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 30
Die Märkte für Primärenergie
Ein Beispiel: Die Bohr- und Förderinsel Mittelplate der RWE Dea AG
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 31
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Arten von fossil befeuerten Kraftwerken
Gas
BraunkohleSteinkohle
Kernenergie
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 32
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Effizienzfortschritte bei der Stromerzeugung (Bsp. Braunkohle)
Elektrischer Wirkungsgrad [%]
45
44
43
42
41
40
38
36
34
Staubfeuerung
Wirbelschichtfeuerung
Druckwirbelschicht-feuerung
Niederaußem (BoA) 965 MW
Schwarze Pumpe 2 x 775 MW
HKW Cottbus 72 MW
Frechen/Berrenrath175 MW
Neurath E600 MW
Boxberg 850 MWLippendorf 2 x 870 MW
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 33
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Ein Beispiel: Das konventionelle Kraftwerksportfolio der RWE Power
Braunkohle
Steinkohle
Kernenergie
GuD und Gas
1960 1970 1980 1990 2010 2020 2030 2040 20502000
2013IBN
MW
45 Jahre Normallebensdauer bzw. derzeitige Vertragslaufzeiten der Bezüge unterstelltOhne Wasserkraft und Pumpspeicher
Lebensdauer-/Vertragsverlängerung (möglich, geplant, z. T. bereits realisiert)Ohne Kernenergieausstieg
IBN: Inbetriebnahme
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 34
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Die Erzeugungsvollkosten entscheiden über einen Kraftwerksneubau
einsatzrelevant
stilllegungsrelevant
investitionsrelevant
Brennstoff, CO2, sonst. var. Kosten,Wirkungsgrad
Laufende Betriebskosten, Instandhaltung, Besicherung,
Gemeinkosten&
Auslastung
Investition, WACC, Steuersatz, Nutzungsdauer
&Auslastung
€/MWhe
11.12.2013
18
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 35
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Investitionsbedarfe und Bauzeiten unterschiedlicher Kraftwerkstypen
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
Windoffshore
Kern-energie
Bio-masse
Lauf-wasser
Braun-kohle
Stein-kohle
Windonshore
Erdgas-GuD
Gas- turbine
2 6 2 3 44 2 2 2
Dauer des Kapitalabflusses in Jahren
€/kWnetto
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 36
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Im Moment lohnen sich Kraftwerksneubauten eher nicht
ja neinNeubau-Indikatoren
SPREADSPREADSPREADSPREAD
Sind erzielbare Deckungsbeiträge ausreichend?
POLITIKPOLITIKPOLITIKPOLITIK
Sind die Rahmenbedingungen klar und sicher?
ANLAGENPREISANLAGENPREISANLAGENPREISANLAGENPREIS
Können Anlagen günstig beschafft werden?
ANLAGENQUALITÄTANLAGENQUALITÄTANLAGENQUALITÄTANLAGENQUALITÄT
Ist geplanter Betrieb über 40 Jahre möglich?
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 37
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Die „Merit Order“ beim KraftwerkseinsatzZuw
achs
kosten
[c
Zuw
achs
kosten
[c
Zuw
achs
kosten
[c
Zuw
achs
kosten
[c €€ €€
/kW
h]/k
Wh]
/kW
h]/k
Wh]
LaufwasserLaufwasserLaufwasserLaufwasser
KernenergieKernenergieKernenergieKernenergie
BraunkohleBraunkohleBraunkohleBraunkohle
GasturbinenGasturbinenGasturbinenGasturbinen
GasblöckeGasblöckeGasblöckeGasblöcke
GuD
Steinkohle
Installierte Leistung [MW]Installierte Leistung [MW]Installierte Leistung [MW]Installierte Leistung [MW]
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 38
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Die „Merit Order“ im deutschen Markt
€/MWh
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Öl
Gas
Steinkohle
Braunkohle
Kernenergie
Laufwasser
GW
Spitzenlast 2012
Beispiele für Änderungen des Lastprofils
� Ausbau dezentraler KWK
� Breite Einführung von Smart Metering
� Höherer Strombedarf im Verkehrssektor
� Verlagerung energieintensiver Industrie (Chemie, Papier)
� Erschließung von (Luftdruckspeichern
� Import- / Exportverschiebung
� …
Annahmen: CO2: 25 €/t; Rohbraunkohle: 39 €/t SKE; Steinkohle: 75 €/t SKE; Erdgas: 24 €/MWhHo
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 39
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Der „Merit Order Shift“ nach dem Ausstieg aus der Kernenergie
€/MWh
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Öl
Gas
Steinkohle
Braunkohle
Kernenergie
Laufwasser
GW
derzeitiger Verlauf
Annahmen: CO2: 25 €/t; Rohbraunkohle: 39 €/t SKE; Steinkohle: 75 €/t SKE; Erdgas: 24 €/MWhHo
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 40
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Einflussfaktoren der Kraftwerkseinsatzsteuerung
Kraftwerke (Verfügbarkeit, Grenzkosten)
Brennstoffkosten
Wetter
Wochentag
Jahreszeit
SpotmarktpreisEEX
Brennstoffrestriktionen
Kraftwerks-einsatz-
steuerung
Bestellungen der Kunden
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 41
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Die langfristige Entwicklung der CO2-Preise
Quelle: WebSchool.
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 42
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Die aktuelle Entwicklung der CO2-Preise
Quelle: EEX.
11.12.2013
22
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 43
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
Pilotprojekte in Deutschland zur Abscheidung von CO2
Inbetriebnahme einer Pilotanlage (Oxyfuel-Technik) am Braunkohlenkraftwerk
Schwarz Pumpe durch Vattenfall Europe im September 2008.
Inbetriebnahme einer Pilotanlage mit CO2-Wäsche am Braunkohlenkraftwerk
Niederaußem durch RWE Power in Kooperation mit BASF und Linde im
August 2009.
Inbetriebnahme einer Pilotanlage mit CO2-Wäsche am Steinkohlenkraftwerk
Staudinger durch E.ON mit Siemens als Hersteller im September 2009.
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 44
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen
CO2-Speicherregionen in Deutschland
11.12.2013
23
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 45
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Das Klimasystem der Erde
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 46
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Das Klimaproblem: Die Emission von Treibhausgasen
11.12.2013
24
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 47
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Das Klimaproblem: Der bisherige Temperaturanstieg
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 48
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Das Klimaproblem: Die Erwärmungsszenarien
stärkste Erwärmungunter A1FI: + 6,4°C
geringste Erwärmungunter B1: + 1,1°C
mittlere Erwärmungunter A1FI: + 4,0°C
mittlere Erwärmungunter B1: + 1,8°C
geringst mögliche Erwärmung beikonstanten THG-Konzentrationenvon 2000: +0,6°C
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 49
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Das Klimaproblem: Die Folgen
� Gletscherschmelze und Anstieg des Meeresspiegels
� Trockenheit und Wassermangel
� Höhere Volatilität der Temperaturen (Hitzetage und Frosttage)
� Stärkere Wetterextreme (Stürme, Sturmfluten, Dürren, etc.)
� Zunehmende Einschränkungen beim Wintertourismus
� Zunehmende Verbreitung der Malaria
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 50
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Das Klimaproblem: Problemregionen beim Meeresspiegelanstieg
11.12.2013
26
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 51
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Das Klimaproblem: Die Irrtumswahrscheinlichkeiten
51 %Heiraten in Deutschland :
20 %Wahl der Ausbildung und Hauskauf :
10 %Klimawandeltheorie :
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 52
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Die eigentliche Ursache des Klimaproblems ist das exponentielle Bevölkerungswachstum
471,56,02000
391,85,31990
870,82,51959
1160,61,61900
1390,51,21850
--11820
Verdoppe-
lungszeit
in Jahren
Wachs-
tumsrate
in %
Bevöl-kerung
in Mrd.
Jahr
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 53
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Die Klimaziele der EU
� Senkung der Emission von Treibhausgasen um 20 % gegenüber 1990.
� Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien am gesamten Energieverbrauch auf 20 %.
� Steigerung der Energieeffizienz um 20 % gegenüber 1990.
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 54
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Um die Klimaziele der EU zu erreichen, ist ein erheblicher Ausbau der erneuerbaren Energien erforderlich
EU-Gesamtziel
Lücke 2010
20,0 %
Ziel 20202005
•11,5 %
Erforderlicher Zuwachs in den Mitgliedstaaten
Quelle: EU-Kommission
8,5 %
11,5 %
+8 % bis +10 %
< +8 %
+10 % bis +12 %
> +12 %
1,5 %
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 55
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Beispiele erneuerbarer Energien
Biomasse
Wind Onshore
Wind Offshore
Wasserkraft
Pellets
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 56
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Der Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch in Deutschland
11.12.2013
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Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 57
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Erneuerbare Energien haben ihren Preis
CO2-Vermeidungskosten in Deutschland – Stromgestehung (2030+)
150
CCS
200
-50
€/t
Photo-voltaik
Geo-thermie
Neubau
Kern-
energie
Wind
(onshore)
0
Wind
(offshore)
Bio-
masse
250
100
Moderne
fossil gef.
Kraftwerke
Verläng.
Kern-
energie
50
Gas
716
Un
ter
Var
iati
on
vo
n
Volllaststunden(nur Erneuerbare)
Brennstoff-kosten
(nur konventionell)
Investitions-kosten
CO2-Vermeidungskosten< 70 €/t
Durchschnitt
Niedrig
Hoch
430
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 58
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Solarthermie: Das Projekt Desertec
Politische Stabilität:Versorgung für die Produzentenländer
Thermische Kraftwerke in der Wüste: Problem Wasserversorgung
Problem der Genehmigung von Leitungskapazitäten
Erzeugungskosten müssen sinken
11.12.2013
30
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 59
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Wind- und PV-Energie sind ziemlich volatil
Peter Witt – Energiewirtschaft Folie 60
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien
Windenergie ist auch schwer zu prognostizieren
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Stunden
GW
ErzeugungPrognoseanbieter 1Prognoseanbieter 2Prognoseanbieter 3
- 7.000 MWDifferenz zwischen realen and prognostizierten
Werten
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