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Energieerzeugung
Auch im Bereich der Energieerzeugung wird es zu
Effizienzsteigerungen kommen. Für das Modell-
gebiet betrifft dies in erster Linie die Erzeugung
erneuerbarer Energien. Die Effizienzzunahme
kann in den Szenarien berücksichtigt werden, in-
dem alte Anlagen durch neue, effizientere ersetzt
werden. In der Modellierung ergibt sich die Effizi-
enz einer neuen Anlage η N aus der Effizienz der
Altanlage η A plus einem Effizienzzuschlag η ∆ , der
nach dem Ablauf der Betriebsdauer der Altanlage
zu berücksichtigen ist:
Zu potenziellen Effizienzsteigerungen von erneu-
erbaren Energien liegen jedoch kaum Informatio-
nen vor. In Tabelle 15 sind für die im Modellraum
relevanten Technologien die angenommenen Effi-
zienzsteigerungen dargestellt.
Tab. 15 Effizienzsteigerungen bei regenerativen Energien bis zum Jahr 2050.
Technologie
Betriebsdauer
in Jahren 1
Parameter
Veränderung
Effizienzaufschlag
2
2000 2050 2050
Photovoltaik 20-30 Wirkungsgrad 11-15% 20-22% 3 30%
Windkraft 15-25 Wirkungsgrad 30-40% n.b. 7 v. 8
Sonnenkollektoren 15-25 Wirkungsgrad 25-40% n.b. 7 v. 8
Wärmepumpen 4 15-20
Jahresarbeitszahl
In der Modellierung wird aufgrund der weitgehend
unsicheren Datenlage nur der Effizienzaufschlag
bei Photovoltaik berücksichtigt. Der Anteil der
Photovoltaik an der erneuerbaren Stromerzeu-
gung ist allerdings beträchtlich, insbesondere der
flächig über die Gebäudehüllen im Stadtraum er-
zeugte.
Es wird davon ausgegangen, dass bis zum Pro-
gnosehorizont alle PV-Anlagen mindestens ein-
mal erneuert werden. Unter Berücksichtigung
einer Betriebsdauer von 20-30 Jahren wird die
Erneuerung der Anlagen in den 2030-2040er
Jahren stattfinden. Die Effizienz der PV-Module
der 2030er Generation ist um etwa 25%, die der
2040er Generation um etwa 40% höher als heute.
Vereinfachend wird im Modell im Zeitschnitt 2050
mit einer Erhöhung der Effizienz der PV-Module
im Vergleich zu heute um 30% ausgegangen.
2,5-4,0 n.b. 7 v. 8
Biogas 5 20-30 Wirkungsgrad 50-60% n.b. 7 v. 8
Biomasse 6 20-30 Wirkungsgrad 50-60% n.b. 7 v. 8
1 Typische Werte; 2 konservative Schätzung; 3 Angaben des UBA (2009), unveröffentlicht; 4 für Erdwärmesonden und Abwasserwärmerückgewinnung;
5 Kraft-Wärme-gekoppelte Anlagen der Biogasverbrennung; 6 Kraft-Wärme-gekoppelte Anlagen der Biomasseverbrennung;
7 nicht bekannt; 8 Effizienzaufschlag wird vernachlässigt (nicht im Modell berücksichtigt).
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