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Erneuerbare Energien

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Erneuerbare Energien . Warum? Energiepolitische Ziele Energieträger Entwicklung Probleme Potentiale Quellen: BMU , BEE , BINE , BWE , DWW , FVEE. 4. Entwicklung http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/20010/. Strom. Wärme. Kraftstoff. PEV. Endenergie.

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erneuerbare energien
Erneuerbare Energien
  • Warum?
  • Energiepolitische Ziele
  • Energieträger
  • Entwicklung
  • Probleme
  • Potentiale

Quellen: BMU, BEE, BINE, BWE, DWW, FVEE

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

4 entwicklung http www erneuerbare energien de inhalt 20010
4. Entwicklung http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/20010/

Strom

Wärme

Kraftstoff

PEV

Endenergie

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

entwicklung strombereitstellung
Entwicklung (Strombereitstellung)

Wasser Wind Biogas

Fotovoltaik

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

entwicklung w rmebereitstellung
Entwicklung (Wärmebereitstellung)

Biomasse Solarthermie

Geothermie

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

entwicklung kraftstoff
Entwicklung (Kraftstoff)

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

entwicklung
Entwicklung

„Das Stromeinspeisegesetz wurde aus der Wut geboren - Bisher übernahmen 18 EU-Staaten den deutschen Ansatz in ihre Gesetzbücher. Auch in Japan, Brasilien und China findet er Anwendung.“ Das unterschätzte Gesetz, Die Zeit, 25.9.2006, http://www.zeit.de/online/2006/39/EEG?page=all

Matthias Engelsberger, CSU, 1925 – 2005,

„Vater“ des Stromeinspeisegesetzes

„Das Gesetz hing am seidenen Faden“

CDU-Fraktionssitzungsleiter Wolfgang Boetsch: „Matthias, das Papier ist doch ein Schmarrn. Aber weil du‘s bist, lass ich noch abstimmen.“

Neue Energie 1/2001, S. 16

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

5 probleme
5. Probleme
  • Eingriff
  • Emissionen
  • Stromkosten
  • Fluktuation

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

a eingriff
a) Eingriff
  • Wasserkraft
  • Windkraft
  • PV-Freilandanlagen

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

eingriff wasserkraft lauf speicherwasser
Eingriff Wasserkraft – Lauf-/Speicherwasser
  • Itaipu, Parana (Brasilien) 12.600 MW (80.000 GWh/a, 1/5 des brasilianischen Strombedarfs, entspricht 6.350 Jahresarbeitsstunden = 73 % Kapazitätsauslastung), 1.445 km2 Stauseefläche
  • Drei-Schluchten-Damm (China, Jangste)
    • 18.700 MW (84.700 GWh/a, 8 % der gegenwärtigen Stromerzeugung Chinas
    • 4.529 Jahresarbeitsstunden = 52 % Kapazitätsauslastung

Eingriff:

    • Absiedlung von 1,3 – 1,7 Mio. Menschen
    • Überstau von 632 km2 Festlandfläche
    • Überflutung von 19 Städten,1.352 Dörfern und

24.500 ha Ackerland

    • Umsiedlungskosten rd. 11 Mrd. DM

Vorteile

    • Hochwasserschutz(50 Mio. EW im Mittel-/Unterlauf,

1,53 Mio. ha landwirt. Flächen im Unterlauf)

      • 1870: Oberlauf 240.000 Tote; > 1 Mio ha landw. Fläche überflutet
      • 1954: Mittellauf  30.000 Tote; > 3,2 Mio ha landw. Fläche überflutet
      • 1998: im Mittellauf 1.526 Tote; > 4,5 Mio ha landw. Fläche überflutet50.000 Bauern obdachlos und Ernteverlust.  2,316 Mio Menschen

betroffen (Gesamtchina 13,8 Mio. Obdachlose, 37 Mrd Sachschäden)

2-Drittel-Mehrheit 1992 im Volkskongress für 3-Schluchten

    • Schiffbarkeit: Verbesserung für Frachtschiffe, Niedrigwasser-Aufhöhung im Unterlauf
    • Energie: ersetzt 50 Mio. t/a Braunkohle, erspart pro Jahr: 100 Mio. t CO2, 2 Mio. t SO2

http://www.germannatcom-icold.de/info/index.cgi/page/tgp_exkursion, http://www.talsperrenkomitee.de/info/index.cgi/page/tgp_exkursion

http://www.arte-tv.com/de/wissen-entdeckung/china/Chine/220732,CmC=478574.html

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

eingriff wasserkraft lauf speicherwasser10
Eingriff Wasserkraft – Lauf-/Speicherwasser
  • Landschaftsbild
    • Überbauuung der Rheinstromschnellen bei Laufenburg für Wasserkraftwerk 1904;Erster Konflikt zwischen organisiertem Naturschutz/Heimatschutz und Großprojekt;1904 Gründung Bund für Heimatschutz, Ernst Rudorff (1888: Begriff „Naturschutz“)
  • Fischzug (Lebensraumbarrieren

durch Wehre)

    • Lösung: Fischtreppen
  • Umsiedlung
  • Sedimentation

Vorteile:

  • Hochwasserschutz
  • Energie
  • Schiffbarkeit

Laufenburg um 1900 vor dem Bau des Kraftwerks, Wikipedia

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

rhein bei laufenburg
Rhein bei Laufenburg

Hans Thoma 1839-1924: Rhein bei Laufenburg

Quelle

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

Bildernachweis

eingriff windkraft
Eingriff Windkraft
  • Landschaftsbild
    • Eingriff vermindern:
      • Farbgebung/kontrastarm
      • Anzahl Flügel
      • Gittermast/geschlossener Turm
      • vorbelastete Räume
      • Gleichartig im räumlichen Zusammenhang
    • Je größer, desto langsamer (und ruhiger):
      • E-33: 18 – 45 U/min E-112: 8 – 13 U/min
  • Tourismus
    • Untersuchungen: ohne negativen Befund (S-H)
    • Windmill-climbing, Besichtigungstouren. Aussichtsplattformen

Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e.V.

Neue Energie 6/2004, 4/2003, S. 114, 9/2000 S. 79

http://www.enercon.de/de/_home.htm

1900:

  • 30.000 Windmühlen in Norddeutschland (in Berlin, in Sanssouci)
  • Holländer-Windmühle: max. 35 kW Leistung bei 30 m Rotor-Durchmesser
  • 5-MW-WKA: Rotor-D=114-126 m

http://www.e-technik.fh-kiel.de/~waller/ftp/Windenergie/Windenergie01.pdf

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

eingriff wka
Eingriff WKA
  • http://www.rvdi.de/downloads/regionalplankapitel/wind/2006_03_Umweltbericht/pdf_parts/Kapitel_2_2_bis_2_3_3.pdf

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

repowering entlastet landschaftsbild
Repowering entlastet Landschaftsbild

Repowering-Studie:

weniger, langsamer, leiser

bei mehr Ertrag

  • Energieertrag: +220 bis 430 %
  • inst. Leistung: +150 bis 350 %

(bessere Kapazitätsausnutzung von +13 bis 45 %)

  • Bauhöhe: +200 %
  • Weniger Windräder: -50 bis 80 %

Ornitologe: Weniger Vogelschlag bei Langsamdrehern mit größerer Nabenhöhe

Abstandsregelungen und Höhengrenzen in Bundesländern konservieren Anlagenbestand.Neue Energie, 9/2006

Film

BWE-Studie Repowering

Repowering

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

windkraft hochspannungsleitungen
Windkraft - Hochspannungsleitungen

2005:

  • 17.574 WKA
  • 185.000 Hochspannungsmasten

Foto: Jahn Oelker, Neue Energie 07/2005, S. 50

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

gro e konzentrationszonen
Große Konzentrationszonen

„Tatort“ Nauener Platte Havelland-Fläming:

  • 2.741 ha Eignungsgebiet für Windkraft lt. Regionalplan
  • Geräusche, Schattenwurf, Umzingelung, Blinken der Signallampen nachts; „nicht grundsätzlich gegen Windkraft“, aber „Menge der Anlagen erreicht unerträgliche Dimensionen“

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

http://www.havelland-flaeming.de/akt/akt_html_wind/frame_akt_wind.htm

volksinitiative gegen windkraft
Volksinitiative gegen Windkraft

„Bei offenem Fenster kann ich nicht schlafen“. „Wie eine laufende Waschmaschine“. „Wie ein vorbeifahrender Zug, bei dem jeder einzelne Wagon zu hören sei“

  • Bisher 15.000 Unterschriften(1. Volksinitiative 20.000 für Landtagsbefassung zwingend; 2. Volksbegehren, 3. Volksentscheid)
  • 1500 m Abstand zu Wohngebäuden
  • 10 km Abstand zwischen Windparks

Eignungsgebiete: ehemalige Braunkohletagebaue, ehemalige Militärflächen oder Flächen entlang der Autobahnen nutzen

http://www.windkraftgegner.de/, http://www.volksinitiativewindrad.de/

Energiestrategie 2020 des Landes Brandenburg

(20 % der Primärenergie aus EE)

  • Verdopplung der Windkraft-Erzeugungskapazität auf 7.500 MW
    • Auslastung vorhandener Eignungsgebiete,
    • Repowering und
    • Ausweisung neuer Eignungsgebiete(Zuwachs um 50 Prozent, Gesamtfläche von 555 km² = 1,9 % der Landesfläche, Anteil der Landwirtschaftsfläche = 49 %)

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

scheuch und barrierewirkung
Scheuch- und Barrierewirkung

Vogel- bzw. Wildscheuche (Scheuchwirkung)

(Umkreis, in dem sich Vögel und Wild nicht mehr aufhalten)

  • Gewöhnung, abnehmende Fluchtdistanz
  • Nahrungsangebot und Jagdverbot entscheidend
  • Jäger: „keine Störquelle“
  • Windpark im EU-Vogelschutzgebiet bei Emden: Jäger mussten eingreifen, um Flurschaden von Wildgänsen abzuwenden

Barrierewirkung

  • Lassen sich mehr als 5 % eines Schwarms auf ihrem Flugweg von Windpark beeinflussen?
  • Gänse, Kraniche und Kleinvogelarten (weniger betroffen von Vogelschlag)

Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e.V.

Neue Energie 01/2005, S. 28ff; 6/2004, S. 25; 4/2003, S. 114; 9/2000 S. 79

http://www.grueneliga.de/berlin/informieren/rabe_ralf/rabe_archiv/08_2000/windkraftprogramm.html

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

vogelschlag 300 km h blattspitzengeschwindigkeit
Vogelschlag - 300 km/h Blattspitzengeschwindigkeit
  • sichtbare Hindernisse werden umflogen (Problem: transparente Lärmschutzwände, Hochspannungsleitung, dünne Abspannseile)
  • Vogelnester im Schutz der Generatorhäuser, Nistkästen für Falken
  • Je Anlage und Jahr: International: 8 tote Vögel; Deutschland: 1 Vogel, 1 Fledermaus
  • problematisch: Windräder an großen Gewässern, Waldränder (Fledermaus), Bergrücken (USA, Spanien), fliegende Jäger (Milan, Adler 20 – 25 m Spähhöhe) im Gegensatz zu Ansitzjägern (Bussard späht vom Baum aus nach Beute)
  • Vogelschlag pro Jahr entspricht den täglichen Vogelopfern im Straßenverkehr einer Metropole wie Hamburg. (Neue Energie 1/2005, S. 30)
  • 700 Totfunde in Brandenburg bei Kontrollen unter 200 Windrädern (MOZ 22.11.2004, Umweltdatenbericht 2004)
  • Zusammenhang zwischen Vogelschlag und Bleivergiftung (Bleimunition von Jägern in Aas) bei Greifvögeln? (Kleine Anfrage im Bundestag, Frage 16)

Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e.V.

Neue Energie 01/2005, S. 28ff; 6/2004, S. 25; 4/2003, S. 114; 9/2000 S. 79

http://www.grueneliga.de/berlin/informieren/rabe_ralf/rabe_archiv/08_2000/windkraftprogramm.html

http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/mehrfach_windkraft.pdf

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

windkraft offshore
Windkraft offshore
  • Nationalpark Wattenmeer, Schutzgebiete
  • Tourismus, Badeurlaub, Erholung durch „Fernsehen“
  • Sichtweite? Horizontweite?

Quelle: Seebeer, Dänischer Offshore-Windpark Nysted (2003)

http://de.wikipedia.org/wiki/Nysted_Havm%C3%B8llepark

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

windkraft offshore21
Windkraft offshore

Sichtweite

  • Berechnung der Sichtweite auf der Erde (Erdkrümmung): S = 1,069 x D x (h + h²/D)
  • Erddurchmesser D = 12.742,02 km
  • „Im Hinblick auf die Funktionen der Küste, der vorgelagerten Inseln, der Küstengewässer und des Wattenmeeres ist bei der … Windenergienutzung auf See
  • zur Vermeidung einer nachhaltigen Beeinträchtigung des Landschaftsbildes und des Tourismus
  • ein Abstand von mindestens 10 km zwischen den Anlagen und der Küste sowie den Inseln einzuhalten,
  • …“ 4.2 05 Satz 5 Anstrich 3 Landes-Raumordnungsprogramm Niedersachsen 2008 (Ziel der RO)

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

eingriff pv freilandanlagen
Eingriff PV-Freilandanlagen

Landschaftsbildbelastung

§ 11 EEG (seit 2004) je kWh

Freiflächenanlagen: 45,7 ct

Anlagen auf Gebäuden: 54,0 –57,4 ct

Fassadenintegrierte Anlagen: + 5 ct

Raumordnerische Vorzugsflächen für Freiflächenanlagen/Solarparks (möglichst versiegelt bzw. vorbelastet):

  • Mülldeponien
  • Brachen (Konversion, Industrie, Landwirtschaft, Öd- und Unland)
  • Ackerland (Ackerzahl < 30) , sofern nicht
    • Freiraumverbund/Grünzäsur
    • nachschutzfachliche Restriktionen
    • Überschwemmungsgebiet
    • Oberflächennahe Rohstoffvorkommen
    • Vorrang Landwirtschaft
    • Erholungseignung

Positivausweisung: RV MITTLERER OBERRHEIN, 15 Vorbehaltsgebiete

http://www.region-karlsruhe.de/Projekte/SS_2006/Vorlesung_31-05-06.pdf

Fotos: ARGE Monitoring PV-Anlagen:

http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/2monitoringbericht_solar.pdf

http://www.regionalverband-franken.de/aktuelles/Info_Fotovoltaik.pdf

Solarstrom-Freiflächenanlage Markstetten Foto: Thomas Seltmann

http://www.sfv.de/lokal/mails/wvf/markstet.htm

Forsa-Umfrage 2003: Wo

Sollen PV-Anlagen stehen?

87 %: Dächer und Fassaden

70 %: Lärmschutzwände

34 %: freie Landflächen

http://www.sfv.de/lokal/mails/wvf/forsafre.htm

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

http://www.region-karlsruhe.de/Projekte/SS_2006/Vorlesung_31-05-06.pdf

b emissionen windkraft
b) Emissionen Windkraft
  • Schallimmission
    • Bedeutungsverlust: Flügelblattentwicklung, Schalldämmung Generator/Getriebe
    • TA-Lärm setzt Grenzwerte
    • Abstandsleitlinie

nachts:

  • Kennzeichnung, Befeuerung

LuftVerkG: > 100 m Genehmigungspflicht (Vgl. Schornsteine, > 1,5 MW-Anlagen), rot-weißer Farbanstrich oder Signallampen (tags weißes Blitzlicht, nachts rotes Blinklicht („Tannenbaumeffekt“), Sichtweitenmessung reduziert Konflikt, Lichtstärkenanpassung an Sichtweite, 100 Candela in Deutschland, 10 Candela in Dänemark; Radarsteuerung von Enertragpatentiert („Bewegungsmelder“)

bei Sonne:

  • Diskoeffekt
    • Lösung: Mattfarbanstrich, bedeutungslos
  • Schattenwurf
    • 30 min/Tag, 30 Stunden/Jahr, Abschaltautomatik
    • http://www.windtest.de/WTK/WTK-Deutsch/Akustik/akustik_schattenwurfgutachten.htm

Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e.V.

Neue Energie 6/2004, 4/2003, S. 114, 9/2000 S. 79, 9/2005, S. 95

Schattenwurfleitlinie Brandenburg, http://www.mlur.brandenburg.de/cms/media.php/2318/wealeitl.pdf

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

c stromkosten
c) Stromkosten

Mehrkosten für Durchschnittshaushalt (3.000 kW/h/Jahr)

durch Umlegung der Einspeisevergütungpro Jahr

  • 2004: 10 €
  • 2010: 13,20 €
  • Stromkosten Verbraucher: 15-19 Cent/kW/h - Anteil Windstrom 2003: 0,25 Cent/kW/h
  • Einspeisevergütung Windstrom: 8,64 Cent/kW/h

Mehrkosten: hib – Heute im Bundestag vom 4.11.2003, http://www.bundestag.de/bic/hib/2003/2003_238/02.html

„Windkraft macht dänischen Strom billiger“ (-134 Mio. €):Berechnung der potentiellen Preise am Spotmarkt („Spitzenlast“) ohne Windkrafteinspeisung, Neue Energie 1/2007 S. 74

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

d fluktuation der ee
d) Fluktuation der EE

Quelle: http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2002/0033/data/Dissertation_Ralf_Hartig.pdf

Quelle: http: //www.eon-energie.de/Ressources/downloads/020723_elsaesser_windenergie.pdf

Wind

1 kW = 1.500 – 3.000 kWh

Sonne

1 kW = 900 kWh

Wasser

1 kW= 6.800 kWh (Laufwasser)

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

fluktuation thermischer gro kraftwerke

Sommer 2003 zu heiß für Kernkraft:

Atomkraftwerke rund um Hamburg müssen ihre Leistung deutlich drosseln, weil Wasser der Elbe sonst zu warm wird - und die Fische sterben.Kernkraftwerk Krümmel bei Geesthacht: 60 %

Kernkraftwerk Brunsbüttel: 86 %

s. Neue Energie September 2003, Hamburger Abendblatt, 6. Aug 2003:

„Fluktuation“ thermischer Großkraftwerke

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

l sung des fluktuationsproblems
Lösung des Fluktuationsproblems
  • Fluktuation und Nachfrage teilweise deckungsgleich
    • Tag (Sonne); Winter (Wind, Wasser)
  • Wettervorhersage (Steuerung des Kraftwerkparks)
  • Lastmanagement, Tarife (Einspeiseschwankungen unkomplizierter als Nachfrageschwankungen; § 40 EnWG: Bis Ende 2010 sind Letztverbrauchern lastvariable oder tageszeitabhängige Tarife anzubieten als Anreiz zur Energieeinsparung oder Steuerung des Energieverbrauchs)
  • Speicherung

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

speicherung
Speicherung
  • Pumpspeicher (größtes in D: Goldisthal, 1.060 MW für 8 Std.)
  • Speicherwasserkraftwerke (Stauseen)
  • Biomasse
  • Stromgeführter Betrieb von KWK-Anlagen

(Bsp. Dänemark, Tauchsieder für KWK, Neue Energie 11/2006)

  • breites Spektrum: EE-Träger-Mix
  • Verbundnetz
  • Stromimport aus EE
  • Wasserstoff
  • Windkraftspeicher (Redox-Flow-Zelle: neue energie 5/2007, s. Notizen)

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

6 potentiale
6. Potentiale

Deutschland:

„Orientierungswerte berücksichtigen Belange des Natur- und Landschaftsschutzes und stellen somit eher eine Untergrenze des technisch erschließbaren Potenzials dar.“

http://www.bmu.de/files/erneuerbare_energien_zahlen.pdf S. 24

http://www.unendlich-viel-energie.de/index.php?id=265

http://www.sueddeutsche.de/,tt3m3/deutschland/artikel/424/68356/

http://www.unendlich-viel-energie.de/index.php?id=265

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

windpotentiale onshore
Windpotentiale onshore

2006: 75.000 MW Windenergieleistung weltweit installiert (onshore und offshore)

http://www.wind-energie.de/de/aktuelles/article/jahresbilanz-windenergie-gefestigter-inlands-und-stark-wachsender-weltmarkt/145/

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

status potential wka in deutschland
Status/Potential WKA in Deutschland

12/2008:

  • Anzahl WKA: 20.301
  • Nennleistung: 23.902 MW
  • Nennleistung je WKA: 1.177 kW

Pot. Anteil an Netto-Stromverbrauch 2008: 7,95 %

(potenzielle Einspeisung: 100 % Windjahr, 98 % Verfügbarkeit)

Auslastung 2005 (% der Nennleistung): 16.6 %

Potential an Land: 25.000 MW

Quelle: DEWI 2008, Wikipedia

http://www.tagesspiegel.de/energie/

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

windpotentiale offshore
Windpotentiale offshore

Quelle: http://www.iset.uni-kassel.de/abt/w3-w/projekte/husum_czisch.pdf

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

potentiale deutschland offshore pl ne
Potentiale Deutschland – offshore-Pläne
  • Bundesländer = 12-Seemeilen-Zone, Küstenmeer (Hoheitsgebiet der Bundesrepublik, d.h. Hoheitsgebiet des jeweiligen Landes)
  • Bund = 12-200-Seemeilen-Zone, Ausschließliche Wirtschaftszone (AWZ) Deutschlands (kein nationales Hoheitsgebiet aber nationales Nutzungsrecht gem. Seerechtsübereinkommen von 1982 und Proklamation der dt. AWZ und des Küstenmeeres vom 11.11.1994; (Behörde: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (Hamburg, Rostock)
  • Neue Regelung im ROG 2004 (§ 18a ROG):
  • Ziele der Raumordnung in deutscher ausschließlicher Wirtschaftszone (AWZ) durch Bund (!) (Zielaufstellung sonst Sache der Landes- und Regionalplanung; BMVBW als RVO (§ 18a ROG)
  • Helmut von Nicolai, Rechtliche Aspekte einer Raumordnung auf dem Meer, in: IzR Heft 7/8.2004, S. 491
  • http://www.bmvbw.de/Anlage12140/Bericht-zur-Offshore-Windenergienutzung-03.12.01.pdf
  • http://www.dewi.de/dewi_neu/deutsch/themen/studien/pdf/tagungsband_block5.pdf
  • http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/rog/index.html

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

antr ge offshore
Anträge offshore

http://www.bmu.de/files/windenergie_strategie_br_020100.pdf

http://www.bsh.de/de/Meeresnutzung/Wirtschaft/Windparks/index.jsp

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

offshore und schutzgebiete
offshore und Schutzgebiete

http://www.bsh.de

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

offshore und schutzgebiete36
offshore und Schutzgebiete

http://www.bsh.de

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

potentiale deutschland offshore pl ne37
Potentiale Deutschland – offshore-Pläne
  • Bundesregierung:
  • 2006: 500 MW
  • 2010: 3.000 MW
  • 2030: 25.000 MW

(15 % d. Stromverbrauchs von 1998, zusammen mit Land-Anlagen 25 % des Verbrauchs)

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

sonnenpotentiale

auf der Erde: 10.000mal so hoch wie Weltenergieverbrauch (Primärenergie), in 50 Minuten soviel Sonnenenergie, wie sie die Welt in einem Jahr verbraucht.

Sonnenpotentiale

Sonneneinstrahlung auf Erdoberfläche(1991-1993, gemittelt 24 Stunden am Tag, unter Berücksichtigung der Wolkenabdeckung)

schwarze Kreisflächen: Flächenbedarf zur Deckung des derzeitigen Weltbedarfs an Primärenergie mit Solarzellen (Wirkungsgrad: 8%).

Globalstrahlung

(abhängig von Aquatornähe, Höhe über NN und Wolkenhäufigkeit)

Deutschland: 900 – 1.200 kWh/m²a

Spanien: 2.000 kWh/m²a

Sahara: 2.500 kWh/m²a

http://de.wikipedia.org/wiki/Globalstrahlung

http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenenergie

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

sonnenpotentiale39
Sonnenpotentiale

Theoretischer Platzbedarf für Solarkollektoren, um in Solarthermischen Kraftwerken den elektrischen Energiebedarf der Welt, Europas (EU-25) bzw. Deutschlands zu erzeugen

Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt http://www.dlr.de/tt/trans-csp

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voltaik potential deutschland
Voltaik-Potential Deutschland

115.000 MW elektr. Leistung

2 % der Fläche Deutschlands würde Jahresstrombedarf decken (750 kWh je kW Anlagen-Kapazität/Jahr)

Berlin 2004, Jahreswerte:

Globalstrahlung: 1040 kWh/m²

Durchschnittsertrag PV-Anlagen: 681 kWh/kWp

Anlagen-Spitzenwerte

  • Feststehend: 933 kWh/kWp
  • Nachgeführt: 1087 kWh/kWp

grün: 940 kWh/m²

violett: 1.200 kWh/m²

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solarthermie
Solarthermie

doppelt so hoher Stromertrag wie bei Fotovoltaik:

Parabolrinnenkraftwerk

Nevada Solar One(Nähe Las Vegas, Los Angeles)

  • 300.000 m² Spiegelfläche

(Nachführung je nach Sonnenstand, 70fach konzentrierte Lichtstrahlung)

  • Primär: 400° C Vorlauf (Thermoöl in Stahlrohr, Glasrohrummantelung mit Vakuum)
  • Sekundär: Dampfturbine
  • Gesamtwirkungsgrad bis 30 %
  • 64 MW: Strom für 40.000 HH
  • 250 Mio. $

http://dieletzteseite.blogspot.com/2007/03/nevada-solar-one.html

Projekt Desertec

http://www.desertec.org/de/

http://de.wikipedia.org/wiki/Trans-Mediterranean_Renewable_Energy_Cooperation

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

wasserkraft potentiale weltweit
Wasserkraft - Potentiale weltweit

Verdunstung auf der Erde:

14 Mio m³ Wasser/s (Wasserkreislauf).

Status: 5 % des PEV, 20 % d. Strombedarfs

Stromanteil: Norwegen: 99 %, Island: 94 %, Österreich: 72 %

Schweiz: 58 %, Frankreich: 16 %,

Deutschland: 3,5 % Niederlande: 0 %.

nutzbares Potenzial: fünfmal so groß

(zwei Drittel davon in Ländern der Dritten Welt)

Europa: nutzbare Wasserkräfte zu einem Drittel ausgeschöpft

Deutschland: geringer Zuwachs von 21 TWh (2004)

auf 24 TWh.

Erneuerbare Entlastung, Süddeutsche Zeitung 4.4.2006

© Heinz Preisig

Grande Dixence-Staumauer, größtes Speicherkraftwerk der Schweiz, 2.100 MW

Quelle

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

wellen gezeiten meeresstr mungen
Wellen, Gezeiten, Meeresströmungen

Welt: Wellen- und Gezeitenkraftwerke könnten 15 %des weltweiten Strombedarfs decken. Internationaler Weltenergierat, London

Europa:20 Mio. Haushalte mit Wellen-/Gezeitenkraft und Meeresströmungen

Wellenkraftwerke

  • Potential Schottland: bis 2020 40 % des Strombedarfs. Kosten bisher 10 Cent/kWh (Windkraft ca. Hälfte)

Gezeitenkraftwerke

  • ca. 100 geeignete Buchten auf der Erde, bei 50 wirtschaftlicher Einsatz möglich.

Meeresströmungskraftwerke?

http://www.ipp.mpg.de/ippcms/ep/ausgaben/ep200302/0203_wavedragon_ep.html

http://www.uni-leipzig.de/~grw/welle/wenergie_2.html#sechs

http://www.uni-leipzig.de/~grw/welle/wenergie_proto.html#eins

http://www.bhkw-infozentrum.de/innov_energien/wellenkraft.html

http://de.wikipedia.org/wiki/Wellenkraftwerk

http://de.wikipedia.org/wiki/Gezeitenkraftwerk

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Bretagne.Rance.Barrage.wmt.jpg

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

potenziale im verbund
Potenziale im Verbund

Energiepartnerschaften Bsp. Marokko:

200 MW-Kraftwerk zur Meerwasserentsalzung für 50.000 EW

Strom für 250.000 EW

http://www.desertec.org/de/

2011: Neues Seekabel zwischen Norwegen und Deutschland

570 km, Kapazität: 700 MW, Kosten: 500 Mio. €. „Schwankende Leistungsabgabe deutscher Windparks durch norwegische Wasserkraft ausgleichen“, deutschen Strom nach Norwegen in regenarmen Jahren. http://www.djnewsletters.de/news/article_detail.php5?bnlId=699582&productId=42&sid=fb155cf985ff47...

http://www.fv-sonnenenergie.de/publikationen/th02/Potenziale_Standortanalysen.pdf

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

speicherung und transport von ee
Speicherung und Transport von EE
  • Wasserstoff: Energiespeicher und Transportmedium über große Entfernungen Pipelines: gasförmig; verflüssigt: Schiffe
  • Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ): mittelgroße Entfernungen (nicht bei transozeanischen Transport)
  • http://www.bundestag.de/gremien/ener/ener_stell_schindl.pdf

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

speicherung oder transport von ee
Speicherung oder Transport von EE?
  • Wasserstoff oder HGÜ?
  • solarthermisches Kraftwerk in Nordafrika
  • Stromgestehungskosten: ca. 0,06 €/kWh (bzw. 0,10-0,16)
  • Wasserstoff:
  • H2-Gestehungskosten inkl. Transport: ca. 0,20 €/kWh
  • Rückverstromung. Gesamtkosten: ca. 0,40 €/kWh
  • HGÜ:
  • Stromtransport: ca. 0,03 €/kWh (bzw. 0,01),
  • Stromverteilung: ca. 0,03 €/kWh.
  • Gesamtkosten: 0,12 €/kWh
  • Übertragungsverluste: 10 – 15 %, 3 % je 1.000 km
  • http://www.fv-sonnenenergie.de/publikationen/th02/Potenziale_Standortanalysen.pdf
  • http://www.bundestag.de/gremien/ener/ener_stell_schindl.pdf
  • http://www.desertec.org/de/

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

netzausbau versus stromspeicherung
Netzausbau versus Stromspeicherung
  • Netzausbaukosten: 1 Cent/kWh

1 Kosten: bei Großserienproduktion und entsprechendem Technologiefortschritt in ca. 10 Jahren erreichbare Kosten. Gegenwärtige Kosten (Stand der Technik) liegen höher.

Quelle: VDE-Studie Energiespeicher in Stromversorgungssystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energieträger, 12/2008, S. 39 ff.

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft

deutschland 2050
Deutschland 2050
  • Einsparen
  • flexiblere Stromerzeugung
  • Flexibilisierung Nachfrage (Tarif, Rundsteuerung)
  • Import
  • Speicherung

Graphiken rechts: Langfristiges Potenzial der erneuerbaren Energien in Deutschland. Studie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des Instituts für Energie- und Umweltforschung (ifeu) und des Wuppertaler Instituts für Klima

WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft