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Präsentation von Dr. Lutz Giese, TH Wildau

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Forum Mittelstand LDS 2012 - <strong>Wildau</strong><br />

<strong>Wildau</strong> 25.10.2012<br />

Energieperspektive 2050 Deutschland<br />

Energiewende – und dann?<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Lutz</strong> B. <strong>Giese</strong><br />

Physikalische Technik (Regenerative Energien)<br />

<strong>TH</strong> <strong>Wildau</strong>, FB Ingenieurwesen / Wirtschaftsingenieurwesen


Themenübersicht<br />

Energie in Deutschland<br />

Konventioneller Strom<br />

Energiewende<br />

Zukunftsenergien – vier+2 E<br />

Leitszenarien & Prognosen<br />

Intelligente Lösungen<br />

Wird Strom immer teurer?


Energiemarkt D<br />

41,0%<br />

4,7%<br />

3,3%<br />

2008<br />

20,6%<br />

30,4%<br />

0,6%<br />

98,8%<br />

0,6%<br />

1,6%<br />

13,3%<br />

1,7%<br />

0,9%<br />

7,9%<br />

7,6%<br />

4,5%<br />

71,6%<br />

63,9%<br />

5,5%<br />

26,0%<br />

13,9%<br />

2527 714 711 702 401 TWh/a<br />

100,0% 28,2% 28,1% 27,8% 15,9% Anteil<br />

2008<br />

Primärenergie 13.607 PJ = 3.780 TWh<br />

Endenergie 9.027 PJ = 2.508 TWh<br />

Brutto-Stromerzeugung 637 TWh<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle<br />

22,9%<br />

8,1%<br />

50,6%


Stromerzeugung & <strong>TH</strong>G<br />

Unsere Stromversorgung hat<br />

Text??<br />

Brennstoffeinsatz zur Stromerzeugung D 2007 (PJ)<br />

1.345; 25%<br />

1.480; 27%<br />

66% Verluste<br />

390 Mio. t CO 2/a*<br />

1.533; 28%<br />

131; 2%<br />

694; 13%<br />

79; 1%<br />

228; 4%<br />

Braunkohle Steinkohle Kernenergie<br />

Gase Heizöl Wasserkraft/Windkraft<br />

Übrige feste Brennstoffe<br />

*2007; KWK Quote 12,5% (DK: 50%!)<br />

Vermiedene Treibhausgas-Emissionen durch die Nutzung<br />

erneuerbarer Energien in Deutschland 2009<br />

16,6 29,9<br />

Fachkonferenz Forum Mittelstand Synergien LDS 2012 mit – Stahl <strong>Wildau</strong> 05.11.2010 25.10.2012 Prenzlau<br />

Graphik: BMU<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Lutz</strong> <strong>Dr</strong>. B. <strong>Lutz</strong> <strong>Giese</strong> B. <strong>Giese</strong><br />

Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle<br />

72,4 Mio. t<br />

Strom<br />

31,3 Mio. t<br />

Wärme<br />

5,1 Mio. t<br />

Kraftstoffe<br />

5,1<br />

29,9<br />

0,4<br />

1,1<br />

22,0 3,8<br />

Gesamt: rd. 109 Mio. t CO 2-Äq.,<br />

da<strong>von</strong> rd. 57 Mio. t CO 2-Äq. durch<br />

EEG-Strom vermieden<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />

<strong>TH</strong>G-Minderung [Mio. t CO2-Äq.] Wasser Wind Biomasse Photovoltaik Geothermie Solarthermie Biokraftstoffe<br />

<strong>TH</strong>G: Treibhausgas; Abweichungen in den Summen durch Rundungen;<br />

Quelle: UBA nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); Bild: H. G. Oed; Stand: Juli 2010; Angaben vorläufig


Strom konventionell<br />

Strom aus<br />

Kohle und Atom<br />

aus: Kaffeefahrt nach Tschernobyl<br />

Bilder: BWE, ZDF<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Alles ist gut<br />

Huppsa, kaputt<br />

Bilder: ZDF<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Energiewende<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Energiewende(n)<br />

Energiewende,<br />

aber wie??<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

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Die Zukunftsenergien – Die vier+2 Elemente<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Strom aus Regenerativen Energien<br />

2011<br />

Graphik: BMU<br />

Anteil erneuerbarer Energien am<br />

Endenergieverbrauch in Deutschland im Jahr 2011<br />

fossile Energieträger<br />

(Steinkohle, Braunkohle,<br />

Mineralöl, Erdgas) und<br />

Kernenergie:<br />

87,5 %<br />

Gesamt: 8.692 PJ 1)<br />

= 2.414TWh<br />

Anteile EE 2011<br />

12,5 %<br />

da<strong>von</strong> 301 TWh RES<br />

Windenergie:<br />

2,0 %<br />

Biomasse 2) :<br />

8,4 %<br />

Wasserkraft:<br />

0,7 %<br />

Photovoltaik:<br />

0,8 %<br />

Solarthermie,<br />

Geothermie:<br />

0,5 %<br />

1) Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB); 2) Feste und flüssige Biomasse, Biogas, Deponie- und Klärgas, biogener Anteil des Abfalls, Biokraftstoffe;<br />

Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) und ZSW, unter Verwendung <strong>von</strong> Angaben der AGEB;<br />

EE: Erneuerbare Energien; 1 PJ = 10 15 Joule; Abweichungen in den Summen durch Rundungen; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

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Strom aus Regenerativen Energien<br />

Struktur der Strombereitstellung aus erneuerbaren<br />

Energien in Deutschland im Jahr 2011<br />

Wasserkraft:<br />

14,7 %<br />

biogener Anteil des<br />

Abfalls:<br />

4,0 %<br />

Deponiegas:<br />

0,5 %<br />

Graphik: BMU<br />

Klärgas:<br />

0,9 %<br />

Biogas:<br />

14,2 %<br />

Gesamt: 123,2 TWh<br />

biogene flüssige<br />

Brennstoffe 1) :<br />

1,1 %<br />

Windenergie:<br />

39,7 %<br />

biogene<br />

Festbrennstoffe:<br />

9,2 %<br />

Photovoltaik:<br />

15,7 %<br />

Biomasseanteil 2) : 30 %<br />

1) Inklusive Pflanzenöl; 2) Feste und flüssige Biomasse, Biogas, Deponie- und Klärgas, biogener Anteil des Abfalls; aufgrund geringer Strommengen ist die Tiefengeothermie nicht dargestellt;<br />

1 TWh = 1 Mrd. kWh; Abweichungen in den Summen durch Rundungen; Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Strom aus Windenergie<br />

[GWh]<br />

50.000<br />

45.000<br />

40.000<br />

35.000<br />

30.000<br />

25.000<br />

20.000<br />

15.000<br />

10.000<br />

5.000<br />

0<br />

71<br />

100<br />

Entwicklung der Strombereitstellung und installierten<br />

Leistung <strong>von</strong> Windenergieanlagen in Deutschland<br />

Stromerzeugung [GWh]<br />

installierte Leistung [MW]<br />

StromEinspG:<br />

Januar 1991 - März 2000<br />

Graphik: BMU<br />

275<br />

600<br />

909<br />

1.500<br />

2.032<br />

Novelle BauGB:<br />

November 1997<br />

2.966<br />

4.489<br />

5.528<br />

EEG:<br />

April 2000<br />

9.513<br />

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle<br />

10.509<br />

15.786<br />

18.713<br />

EEG:<br />

August 2004<br />

25.509<br />

27.229<br />

30.710<br />

2011: 29.071 MW<br />

39.713<br />

40.574<br />

EEG:<br />

Januar 2009<br />

Quellen: C. Ender, J. P. Molly, Internetauftritt Deutsches Windenergie-Institut (DEWI) und DEWI-Magazin 40, S. 30-42: "Windenergienutzung in Deutschland, Stand: 31.12.2011";<br />

StromEinspG: Stromeinspeisungsgesetz; EEG: Erneuerbare-Energien-Gesetz; BauGB: Baugesetzbuch; 1 MW = 1 Mio. Watt; 1 GWh = 1 Mio. kWh;<br />

BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); Hintergrundbild: BMU / Christoph Edelhoff; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig<br />

38.639<br />

37.793<br />

48.883<br />

30.000<br />

25.000<br />

20.000<br />

15.000<br />

10.000<br />

5.000<br />

0<br />

[MW]


Strom aus Photovoltaik<br />

[GWh]<br />

26.000<br />

24.000<br />

22.000<br />

20.000<br />

18.000<br />

16.000<br />

14.000<br />

12.000<br />

10.000<br />

8.000<br />

6.000<br />

4.000<br />

2.000<br />

0<br />

Graphik: BMU<br />

1<br />

2<br />

Entwicklung der Strombereitstellung und installierten<br />

Leistung <strong>von</strong> Photovoltaikanlagen in Deutschland<br />

Energiebereitstellung [GWh]<br />

installierte Leistung [MWp]<br />

3<br />

6<br />

8<br />

11<br />

16<br />

26<br />

32<br />

42<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle<br />

64<br />

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011<br />

76<br />

162<br />

313<br />

556<br />

1.282<br />

2.220<br />

3.075<br />

2011: 25.039 MW p<br />

Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); 1 GWh = 1 Mio. kWh; 1 MW = 1 Mio. Watt;<br />

Hintergrundbild: BMU / Bernd Müller; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig<br />

4.420<br />

6.583<br />

11.729<br />

19.340<br />

26.000<br />

24.000<br />

22.000<br />

20.000<br />

18.000<br />

16.000<br />

14.000<br />

12.000<br />

10.000<br />

8.000<br />

6.000<br />

4.000<br />

2.000<br />

0<br />

[MW p ]


Strom aus RES & das EEG<br />

[GWh]<br />

140.000<br />

120.000<br />

100.000<br />

80.000<br />

60.000<br />

40.000<br />

20.000<br />

Beitrag der erneuerbaren Energien zur Strombereitstellung<br />

in Deutschland<br />

Wasserkraft Windenergie<br />

Biomasse * Photovoltaik<br />

StromEinspG:<br />

Januar 1991 - März 2000<br />

Graphik: BMU<br />

Novelle BauGB:<br />

November 1997<br />

EEG:<br />

April 2000<br />

EEG:<br />

August 2004<br />

EEG:<br />

Januar 2009<br />

Graphik: BMU<br />

0<br />

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011<br />

* Feste und flüssige Biomasse, Biogas, Deponie- und Klärgas, biogener Anteil des Abfalls; 1 GWh = 1 Mio. kWh;<br />

Aufgrund geringer Strommengen ist die Tiefengeothermie nicht dargestellt; StromEinspG: Stromeinspeisungsgesetz; BauGB: Baugesetzbuch; EEG: Erneuerbare-Energien-Gesetz;<br />

Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); Hintergrundbild: BMU / Christoph Edelhoff; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


DLR: Leitszenario<br />

Studie: DLR, Graphik: BMU<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

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BEE: 2020 47% Strom aus RES<br />

Graphik: BEE<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


ISET: Kombikraftwerk<br />

Bilder: ISET Kassel<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


SRU: Sondergutachten<br />

SRU-<br />

Sondergutachten<br />

„Wege zur 100 %<br />

erneuerbaren<br />

Stromversorgung“<br />

Bild: SRU<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Energieimport & Management<br />

Bilder: FVS<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Dezentralisierung & Management<br />

Graphik: Lichtblick<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Speicherung & Management<br />

Pumpspeicherwerke<br />

Bilder:<br />

Petra van Rüth:<br />

Energiewirtschaft im<br />

Klimawandel<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Brennstoffzelle, Biomethan, Windgas & Wasserstoff<br />

Prinzip der Elektrolyse<br />

Brennstoffzelle<br />

Prinzip der Brennstoffzelle<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


eMobilität<br />

eMobilität<br />

Fahren mit Strom aus<br />

erneuerbaren Energien.<br />

Speichern <strong>von</strong> Überschüssen.<br />

Bilder: BWE<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Smart Grid, HGÜ & Smart Meter<br />

Graphik: BEE<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Strom aus RES & der Strompreis<br />

Graphik:<br />

Agentur<br />

für<br />

Erneuerbare<br />

Energien<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Strom aus RES & der Strompreis<br />

Graphik:<br />

Agentur<br />

für<br />

Erneuerbare<br />

Energien<br />

Fachkonferenz Forum Mittelstand Synergien LDS 2012 mit – Stahl <strong>Wildau</strong> 05.11.2010 25.10.2012 Prenzlau <strong>Dr</strong>. <strong>Lutz</strong> <strong>Dr</strong>. B. <strong>Lutz</strong> <strong>Giese</strong> B. <strong>Giese</strong><br />

Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Strom aus RES & die Strompreisentwicklung<br />

Graphik: Agentur<br />

für Erneuerbare<br />

Energien<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


Strom aus RES & die Kosten<br />

Graphik:<br />

Agentur<br />

für<br />

Erneuerbare<br />

Energien<br />

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Moderne Energiekonzepte für Immobilien<br />

Prof. <strong>Dr</strong>. Siegfried Rolle


VIELEN DANK<br />

FÜR<br />

IHRE AUFMERKSAMKEIT<br />

LUTZ B. GIESE<br />

lutz.giese@th-wildau.de<br />

geotherm_lg@yahoo.de

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