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Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.1 100% Erneuerbare Energien E. Waffenschmidt Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. Aachen, 31. Jan. 2007.

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1 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.1 100% Erneuerbare Energien E. Waffenschmidt Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. Aachen, 31. Jan. 2007

2 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.2 Warum Erneuerbare Energien? Klimawandel vermeiden Import-Abhängigkeit reduzieren Konfliktpotential vermeiden Endliche Rohstoffe bewahren Langfristig kostengünstig Ungefährlich und ungiftig Je mehr, desto besser!

3 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. 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!

4 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.4 Wie sieht eine Energieversorgung mit 100% Erneuerbaren Energien aus? Bei uns ? Mit heutigen Mitteln ?

5 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.5 Übersicht Heutiger Verbrauch Einsparmöglichkeiten Erneuerbare Energien Heutiger Verbrauch Einsparmöglichkeiten Erneuerbare Energien

6 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.6 Begriffserklärungen Aus: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V., Energiebilanz der Bundesrepublik 2002, Für Strom, Wärme, Treibstoff Primär- energie End- energie Verluste Nicht- energetisch 4000 Mrd kWh 2400 Mrd kWh 60% 29% 11% Energie als technischer Begriff, z.B. für: Wärme Bewegung Licht Pro Kopf: kWh

7 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.7 Wofür verbrauchen wir Energie? Elektrische Anwendungen Licht Maschinen Information Verkehr Autos Lastwagen Eisenbahn Flugzeuge Schiffe Energie / Mrd kWh Heutiger Bedarf Prozess-Hitze Temperaturen > 200°C Überwiegend in der Industrie Bsp: Glasherstellung, Metalle Schmelzen, Backen Wärme Hauswärme Warmwasser Niedertemperatur Prozesse, z.B. Trocknen El.Anwendungen Verkehr Prozess-Hitze Wärme Einsparungen

8 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.8 Übersicht Heutiger Verbrauch Einsparmöglichkeiten Strom-Sparen Effizienz im Verkehr Hausisolierung Erneuerbare Energien

9 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.9 Strom-Sparen Stell Dir vor: Alle Glühbirnen werden durch Energiesparlampen ersetzt und Stand-By-Schaltungen an Consumer- Geräten werden abgeschafft Damit gewinnen wir ca.10% des Stromverbrauchs Energie / Mrd kWh Heutiger Bedarf Zukünftiger Bedarf Einsparung Licht + Stand By

10 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.10 Effizienz im Verkehr Kritischer Parameter: Spezifischer Treibstoffverbrauch: Im Jahr 2000 ca. 8.5 l/100km für Neufahrzeuge Elektroautos haben eine Energie-Effizienz von 70% Lastwagen benötigen 6 mal mehr Energie als Eisenbahnen

11 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.11 Stell Dir vor: Autos verbrauchen durchschnittlich nur 3 l/100km und fahren größtenteils mit Biogas 1/6 der Autos fährt mit Wasserstoff-Brennstoffzelle 1/6 der Autos fahren elektrisch 2/3 der Güter für den Fernverkehr werden auf der Schiene transportiert Damit gewinnen wir mehr als die Hälfte des Kraftstoffverbrauchs Effizienz im Verkehr Energie / Mrd kWh Heutiger Bedarf Zukünftiger Bedarf Licht + Stand By Einsparung Verkehr

12 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.12 Hausisolierung 75% der heutigen Bausubstanz in 2050 noch vorhanden Bei Altbauten durchschnittlich 70% Einsparpotential Bei Neubauten noch mehr (Passivhäuser, Plus-Energiehäuser)

13 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.13 Hausisolierung Stell Dir vor: Alle Häuser werden vernünftig isoliert Damit sparen wir 2/3 des Wärmeverbrauchs von Häusern Energie / Mrd kWh Heutiger Bedarf Zukünftiger Bedarf Licht + Stand ByVerkehr Einsparung Hausisolierung El.Anwendungen Verkehr Prozess-Hitze Wärme Einsparungen

14 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.14 Übersicht Heutiger Verbrauch Einsparmöglichkeiten Erneuerbare Energien Solarenergie Windkraft Wasserkraft Geothermie Bio-Wertstoffe

15 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.15 Solarenergie Kritischer Parameter: Fläche, Sonneneinstrahlung Mit Photovoltaik pro m² im Jahr: ca.100 kWh Stromerzeugung

16 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.16 Flächenbedarf für Solarenergie Fläche / km² Fläche Deutschland km² Fläche Hessen 21115km² Solarflächenbedarf Gesamtenergie 25701km²

17 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.17 Flächenbedarf für Solarenergie Fläche / km² Fläche Deutschland km² x6 davon: Gebäude- + Freifl. davon: Verkehrsfläche Fläche Hessen 21115km² Solarflächenbedarf 25701km² Gesamt- Energiebedarf davon nur elektr. Energie Solar-Dachflächen und -Fassaden 2100km²

18 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.18 Solarenergie Stell 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 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot El. StromThermisch Einsparungen

19 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.19 Windkraft Kritischer Parameter: Generatorgröße Jetzt typisch: 3 MW Spitzenleistung 20% mittlere Auslastung Pro Windrad im Jahr: ca. 5 Mio kWh

20 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.20 Windkraft Stell 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 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot Einsparungen

21 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.21 Wasserkraft Stell 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 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot Einsparungen

22 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.22 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

23 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.23 Erdwärme Stell 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 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot Einsparungen

24 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.24 Biomasse Kritischer Parameter: Fläche Bei Anbau von schnellwachsenden Energiepflanzen: Pro m² im Jahr: ca. 5kWh Endenergie Weitere Quellen: Reststoffe Waldholz

25 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.25 Biomasse Stell Dir vor: Die Wälder werden nachhaltig genutzt 20% der landwirtschaftlichen Fläche wird für Energiepflanzen genutzt Alle organischen Reststoffe wie Stroh, Bio-, Klär- und Deponiegas werden effektiv genutzt Damit decken wir etwa die Hälfte des heutigen Energieverbrauchs im Verkehrssektor

26 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.26 Verwendung Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Energie Quellen Solar-Strom Solar-Thermie Windkraft Wasserkraft Geothermie Bio-Wertstoffe Fazit: In Summe mehr als 100% vorhanden Wie verwenden wir die Energien? El.Anwendungen Verkehr Prozess-Hitze Wärme Einsparungen

27 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S Energie / Mrd kWh Bedarf Energie-Quellen Elektr. Anwendungen Verkehr Verwendung Prozess-Hitze Wärme Energie-Angebot Solar-Strom Solar-Thermie Windkraft Wasserkraft Geothermie Bio-Wertstoffe El.Anwendungen Verkehr Prozess-Hitze Wärme Einsparungen El. Strom Treibstoffe Abwärme Verluste

28 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.28 Wege zu 100% Erneuerbare Erneuerbare Energien Suffizienz Effizienz 0 Dieser Vortrag Dieser Vortrag Jetzt ? ? 100% Einsparung durch

29 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S % Erneuerbare Energien Sind möglich! Infos unter: oder

30 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.30 Anhang

31 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.31 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:

32 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.32 Begriffserklärungen: Einheiten für Energie EinheitBedeutetZum Vergleich der Größenordnung JJoule 1 Joule = 1 sec lang 1 Watt verbrauchen: z.B. Streichholz anzünden kJKilo-JouleTausend Joule Batterie (Babyzelle) (ca. 3 kJ) MJMega-JouleMillion Joule Eine Stunde kochen 3.6 MJ = 1kWh GJGiga-JouleMilliarden Joule Stromverbrauch einer Person im Jahr (ca. 3GJ) TJTera-JouleBillionen Joule Stromproduktion eines Kraftwerks pro Stunde (ca. 3 TJ) PTPeta-JouleBilliarden Joule Jahres-Stromproduktion eines Kraftwerks (ca. 30 PJ)

33 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.33 Einheit für Energie: Beispiele 1 kWh: 1Std kochen auf mittlerer Kochplatte (1000 Watt) 10 Mrd kWh: Jahresproduktion eines Großkraftwerkes (etwa 1 Gigawatt) 1 PJ = Mrd kWh Kilowattstunde (kWh) oder Petajoule (PJ)

34 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.34 Energie-Ströme In Mrd. kWh

35 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.35 Energie-Speicher Relevant für elektrische Energie Europäischer Stromverbund reduziert Speichergröße Zeitliche Verschiebung des Verbrauchs Speicher*: 3% der jährlich erzeugten Energie als Speichergröße 16% der installierten Leistung als momentane Aufnahmeleistung 18 % der jährlich erzeugten Energie wird zwischengespeichert * Nach: Volker Quaschning, Systemtechnik einer klimaverträglichen Elektrizitätsversorgung [...], VDI Verlag, 2000, ISBN ,

36 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.36 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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