Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Alternativen im StromMix 2020 und CO2 -Einsparung Tel.: (49) 0681/ 302-2737; Fax /302-4676

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Alternativen im StromMix 2020 und CO2 -Einsparung Tel.: (49) 0681/ 302-2737; Fax /302-4676"—  Präsentation transkript:

1 Alternativen im StromMix 2020 und CO2 -Einsparung Tel.: (49) 0681/ ; Fax / (für größere Homepage: Dr. Gerhard Luther Universität des Saarlandes, FSt. Zukunftsenergie c/o Technische Physik – Bau E26 D Saarbrücken EU - Germany AKE2008H_07 AKE2008H_06Luther_Alternativen-imStromMix2020.ppt

2 1. Der Problemdruck - Warum müssen wir handeln 2. Was tun 2.1 CO2 und Energieeinsparung in BRD 1990 – 2005, - und anderswo [Keilhacker] 2.2 Geplante CO2 Einsparung in BRD bis 2020, IEKP (Meseberger Beschlüsse).21 Gesamte CO2 Einsparung; [Keilhacker]. 22 Elektrizitätsbereich: UBA Szenario Priorität AKW-Ausstieg.23 StromMix-Szenen mit anderen Prioritäten.24 Kraftwärmekopplung: Hoffnungsträger – oder weiteres Subventionsloch Energiewende

3 Quelle: Stern Report, Folie 4: Falling -1 bis -3%/a Im Klartext: Wir dürfen jetzt keine Zeit mehr verlieren, sonst lässt sich auch das Ziel 550 ppm CO2 equ nicht mehr erreichen 1. Problemdruck

4 Was tun was tun wir und was haben wir bereits getan 2. Was tun

5 weitaus stärkere Anstrengungen sind nötig: Das Integrierte Energie- und Klimaprogramm der Bundesregierung (IEKP) (Meseberger Beschlüsse) 2.20 Die Ausgangslage: CO2 eq –Emissionen in BRD [Keilhacker] 2.21 Die Gesamtheit der geplanten CO2-Einsparungen [Keilhacker] 2.22 CO2 Einsparungen im Elektrizitätsbereich bei Priorität Atomausstieg Naheliegende Alternative 2.23 Größere CO2 – Einsparung, da andere Prioritäten 2.2

6 Ausgangssituation: Treibhausgase und CO2 in 1990 und 2005 Datenquelle: BMWi - Energiedaten Tabelle 10 (letzte Änderung: ), Quelle: BMWi, Energiedaten: *) Für das Treibhausgas-Minderungsziel im Rahmen des Kyoto-Prozesses wird je nach emittiertem Gas das Basisjahr 1990 bzw zugrunde gelegt 2.20 Speicher: BMWi_Energidaten-Exzerpt-fürVorlesung.xls !CO2

7 QuellKategorien : CO 2 (kein CO2equ) in 1990 und 2005 Urquelle der Daten: BMWi Energiedaten,Tabelle 9, letzte Änderung: Speicher: BMWi_Energidaten-Exzerpt-fürVorlesung.xls !CO2

8 Treibhausgasemissionen in Deutschland nach Sektoren Quellen: UBA, Berechnungen des Öko-Instituts. BQuelle: UBA 2008: Politikszenarien für den Klimaschutz IV – Szenarien bis 2030 ; Abb.2-2, p.73, ClimateChange Heft 1 (2008), ISSN , Link : Speicher:UBA_CC _Politikszenarien-fuerKlimaschutzIV_Szenarien-bis2030AD.pdf 2005

9 Q uelle: Hintergrundpapier für Das integrierte Energie- und Klimaprogramm der Bundesre¬gierung vom Dezember 2007, Tabelle 1, p.10) Link zur Urquelle: a) Geplante zusätzliche CO2 eq -Einsparung bis 2020 Ausgangslage 1990: 100% = 1232 [Mt CO2_equ] CO2eq Einsparung bisher: ca. 19% Geplante weitere Einsparung: 18% = [Mt CO2_equ] Einsparung 2020 /1990: 37 % 2.21 davon CO2 Einsparung in Stromerzeugung und Stromverbrauch: ca

10 Quelle: Hintergrundpapier für Das integrierte Energie- und Klimaprogramm der Bundesre¬gierung vom Dezember 2007, Link zur Urquelle: erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/hintergrund_meseberg.pdf

11 UBA_CC2007nr5_40%CO2-Senkung-bis2020_74p.pdf Urquelle der Daten: zitiert als: /UBA_CC2007nr5/

12 BRD: Energiebedingte CO2-Emissionen in den volkswirtschaftlichen Sektoren Quelle: UBA Berechnungen BQuelle:/UBA_CC2007nr5/, Abb.1, p [Mt CO2] - 30 [Mt] - 30 (noch nicht übernommen) [Mt ] Ist-Werte für 1990 und UBA-Szenario für 2020 (mit AtomAusstieg)

13 Technische Bemerkung zu den Istwerten 2005: Energiewirtschaft = Stromerzeugung + Fernwärme 362 [ Mt CO2] = Wir betrachten später Alternative Szenen im Bereich Stromerzeugung, mit dem Referenzwert 326 [Mt CO2] als Istwert 2005.

14 Mit den detaillierten Vorhaben (1.Teil) Q uelle: Hintergrundpapier für Das integrierte Energie- und Klimaprogramm der Bundesre¬gierung vom Dezember 2007, Tabelle 1, p.10) Link zur Urquelle: Maßnahmentitel: bis 2020 CO2 [Mt] Erneuerung fossile Kraftwerke -15 Emissionshandel – NAP II sowie neue Regelungen ab 2013 Erneuerbarer Energien Stromerzeugung-54 Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes, Förderkonzept Repowering Windkraft Onshore, Energieleitungsausbaugesetz, Ausweisung Vorranggebiete Wind-Offshore, Einspeiseregelung für Biogas Kraft-Wärme-Kopplung-14 Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz, Förderung KWK im Erneuerbare-Energien-Gesetz Gebäudesanierung und Heizungsanlagen -31 CO 2 -Gebäudesanierungsprogramm, Novelle EnergieeinsparVO, Novelle HeizkostenVO, Erleichterung Contracting, Energetische Modernisierung der sozialen Infrastruktur, Programm zur energetischen Sanierung von Bundesgebäuden Erneuerbare Wärme-9 Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz, Marktanreizprogramm für erneuerbare Wärme im Altbaubestand

15 Mit den detaillierten Vorhaben (2.Teil) Q uelle: Hintergrundpapier für Das integrierte Energie- und Klimaprogramm der Bundesre¬gierung vom Dezember 2007, Tabelle 1, p.10) Stromeinsparungen -26 Top-Runner-Ansatz bei Umsetzung der Öko-Design-Richtlinie, Förderprogramme für Klimaschutz und Energieeffizienz, Energieverbrauchskennzeichnung von Geräten, Ersatz von Nachstromspeicherheizungen, Intelligente Messverfahren für Stromverbrauch, Beschaffungsleitlinien für die öffentliche Hand bei energieeffizienten Produkten und Dienstleistungen Verkehr -34 CO 2 – Strategie Pkw, Ausbau von Biokraftstoffen, Umstellung der Kfz-Steuer auf CO 2 -Basis, Verbrauchskennzeichnung für Pkw, Verbesserte Lenkungswirkung der Lkw-Maut, Einbeziehung Flugverkehr in Emissionshandel, Maßnahmen beim Schiffsverkehr, Ausbau Elektromobilität Sonstige Treibhausgase (Methan, N 2 O, F-Gase) -36 Chemikalienklimaschutzverordnung, Beendigung der Ablagerung unvorbehandelter Abfälle, Rückgang Emissionen aus Kohlebergbau Summe-219 davon CO2 Einsparung in Stromerzeugung und Stromverbrauch: ca

16 1. Die CO2 –Einsparungen wurden vom UBA nach einem eigentümlichen, unnötig komplizierten, politisch vorteilhaften Verfahren den einzelnen Maßnahmen zugerechnet; 2. Erkenntnisse nach Rekonstruktion: Der Abbruch der Kernenergie ist tatsächlich berücksichtigt, obwohl er nicht erwähnt wird Die bedeutendste Maßnahme (mit der größten CO2-Einsparung) ist versteckt in der unscheinbaren 1.Zeile: Erneuerung fossiler Kraftwerke Die Summe der CO2-Einsparungen ist rechnerisch ok. CO2 Einsparung im Strombereich trotz Atomausstieg Wir betrachten im folgenden die Zuordnung der CO2-Einsparungen nur für den Strombereich. 2.22

17 UrQuelle: /UBA_CC2007nr5/ Anhang 3, p. 70 Die diskussionsfähigen Strukturdaten finden sich erst im Anhang der UBA-Studie: Obige Daten habe ich übernommen, und ihre inneren Beziehungen in einer Excel Tabelle rekonstruiert, Beispiel für innere Beziehungen: z.B.: CO2 Emissionen = Brennstoff_Emissionsfaktor * Brennstoffeinsatz Sp5 = Sp2 * Sp4 und Sp9 = Sp2 * Sp8 ) und durch Ermittlung von spezifischen Werten (Wirkungsgrade) verallgemeinerungsfähig gemacht.

18 Rekonstruktion des UBA CO2-Einsparfaktor Motto:Ist es auch Unsinn so hat es doch Methode (RestCO2-Emission der Neuen Stromerzeugung + Gesamt CO2-Ersparnis) F_UBA = (Neue Stromerzeugung + StromEinsparung) ISpeicher (aber mit anderer Vorzeichen-Konvention): Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_DspF1 bei der UBA Szene Priorität Atomausstieg ergibt sich der Zahlenwert: F_UBA = ( ) / ( ) [ Mt CO2 /TWh] = 0,567 Bei der Bestimmung der EinzelBeiträge zur CO2 –Einsparung muss dann der jeweilige Emissionsfaktor von F_UBA wieder abgezogen werden. z. B: 1. Einzelbeitrag der Neuen Gaskraftwerke in 2020 AD: sie erzeugen 133 TWh/a mit 0,297 [Mt CO2/TWh] ; also Restemission: 0,297 * 133 = 40 Mt CO2 sie ersparen dadurch 133 *(+ F_UBA - 0,297) = 133 * (0,567- 0,297) = 36 Mt CO2 2. Einzelbeitrag der Stromeinsparung in 2020 AD: Es werden eingespart 71 TWh/a mit 0 [Mt CO2/TWh]; also Restemission = : 0 * 71 = 0 Mt CO2 CO2 Einsparung: 71 *(+ F_UBA - 0) = 71 * 0,567 = 40 Mt CO2

19 Mein Kommentar: 1. Man sollte nicht versuchen, den UBA CO2- Einsparfaktor wissenschaftlich zu verstehen. Er verdunkelt mehr als er erhellt. 2. Der UBA CO2- Einsparfaktor kann jedoch einfach nachvollzogen werden, wenn man sich die folgenden Regeln auferlegt: - verberge den negativen Einfluss des Atomausstieges auf die CO2-Einsparung - verstecke die gigantischen Änderungen im fossilen StromMix - alle Schönheit für die Guten (RE und Stromeinsparung) 3. In der Summe ist alles ok. Nur der ungewohnt niedrige absolute Zahlenwert von F_UBA= 0,567 [kg CO2/ kWh el ] deutet auf eine Spitze des Eisberges hin. 4. Wissenschaft soll offenlegen und erklären. Daher halte ich für jeden Energieträger die Einzelbilanzierung der CO2 –Produktion 2005 und 2020 AD die spezifischen Emissionen zur Stromerzeugung in [kg CO2/ kWh] für eine angemessene und informative Beschreibung des geplanten Umbaues im StromMix.

20 1. Das UBA Szenario 2020 AD : Priorität Atomausstieg Rekonstruktion aus UBA-Tabelle. Es ergeben sich (natürlich) die gleichen Werte wie im Original. Die Platzhalter wurden im Hinblick auf eine Übertragung auf andere Szenen, d.h. andere Prioritäten, eingefügt. ISpeicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_DspF1 CO2-Emissionen = BrennstoffEmissionsfaktor * BrennstoffEinsatz

21 Ergebnisse des UBA Szenario 2020: Priorität Atomausstieg Aktionen bis 2020: 1. Atomausstieg wie geplant 2. 1/3 Ausstieg aus der Kohle ( Braunkohle auf 2/3, Steinkohle auf 0,57 ) 3. Verdoppelung des Erdgaseinsatzes (auf das 2.4 fache) 4. Mutiger Ausbau der RE (Regenerativen Energien) aus das 2.2 fache 5. Mutige Stromeinsparung Einsparung im Strombereich: -114 Mt CO % von CO2 eq (1990) Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_Display

22 2. Verallgemeinerung zur Behandlung anderer Prioritäten Ausgangspunkt: UBA GrundSzenario 2020, und zwar insbesondere: Stromeinsparung Ausbau der RE (RE =regenerativen Energien) Wirkungsgrade der Kraftwerke in 2020 AD massiver Ausbau der Gaskraftwerke Abänderung: Mehrere Szenen des StromMixes in 2020 mit den Prioritäten: Atomausstieg (= ursprüngliche UBA – Szene) Klimaschutz Versorgungssicherheit Kosten 2.23

23 (1) Bilde Wirkungsgrad eta aus UBA2020 Daten für jeden Energieträger. eta = Stromerzeugung / BrennstoffEinsatz (1) (2) Das nach (1) ermittelte eta wird auch für andere Szenen angewandt (gesetzt); dann kann aus der Stromerzeugung und eta die CO2-Emission errech- net werden: CO2-Emissionen = BrennstoffEmissionsfaktor * ( Stromerzeugung / eta ) (2) (3) Weiterhin (nicht so wichtig) : Setze die im UBA Szenario nach 2020 übernommenen Kraftwerke als maximalesIst Was im Energiemix 2020 darüber hinausragt wird als neues Kraftwerk verbucht. UBA Szenario wird verallgemeinert und andere Szenen (=StromMixe) eingesetzt....und die daraus folgenden CO2-Emissionen registriert.

24 1. Errechne Wirkungsgrade eta des UBA-Szenarios eta = Stromerzeugung / BrennstoffEinsatz ISpeicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_DspF1 Detaillierte Durchführung der Rechnung:

25 Das aus UBA-Szenario ermittelte eta wird auch für andere Szenen angewandt (gesetzt) : CO2-Emissionen = BrennstoffEmissionsfaktor * Stromerzeugung / eta 2. Errechne CO2-Emission aus gesetztem eta und Stromerzeugung Setze die im UBA Szenario nach 2020 übernommenen Kraftwerke als maximalesIst 2005 ISpeicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_DspF1

26 3. In dieses Szenario werden nun andere Szenen (=StromMixe) eingesetzt neue Wer- te neue Wer- te Sz e ne.....und 4. die daraus folgenden CO2-Emissionen registriert. ISpeicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_DspF1

27 Beispiel: Szene Klimaschutz + ISpeicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_DspF1

28 Ergebnisse der Szene Klimaschutz + im Rahmen des UBA GrundSzenario 2020 Aktionen bis 2020: 1. AKWs laufen weiter + zusätzlich kleiner Zubau (25%) 2. Voller Ausstieg aus der Kohle ( Braunkohle weg, Steinkohle weg ) 3. Erdgaseinsatz (2.4 fach), wie UBA Szenario 4. RE (2.2 fach), wie UBA Szenario 5. Stromeinsparung, wie UBA Szenario Einsparung im Strombereich: -260 Mt CO % von CO2 eq (1990) Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_Display

29 Ergebnisse der Szene Klimaschutz im Rahmen des UBA GrundSzenario 2020 Aktionen bis 2020: 1. AKWs laufen weiter, aber kein Zubau 2. Voller Ausstieg aus der BraunKohle, Steinkohle auf 1/3 ) 3. Erdgaseinsatz (2.4 fach), wie UBA Szenario 4. RE (2.2 fach), wie UBA Szenario 5. Stromeinsparung, wie UBA Szenario Einsparung im Strombereich: -227 Mt CO % von CO2 eq (1990) Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_Display

30 Ergebnisse der Szene: Versorgungssicherheit und Klimaschutz im Rahmen des UBA GrundSzenario 2020 Aktionen bis 2020: 1. AKWs laufen weiter, aber kein Zubau (0%) 2. Heimische Braunkohle bleibt, Ausstieg nur aus Steinkohle 3. Erdgaseinsatz reduziert, sogar weniger als heute 4. RE (2.2 fach), wie UBA Szenario 5. Stromeinsparung, wie UBA Szenario Einsparung im Strombereich: -151 Mt CO % von CO2 eq (1990) Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_Display

31 Ergebnisse der Szene: Business as usual (StromMix wie 2005) nur Ersatz mit besseren Kraftwerken gemäß UBA GrundSzenario 2020 Aktionen bis 2020: 1. AKWs laufen weiter, kein Zubau (0%) 2. Braunkohle und Steinkohle unverändert, Ersatz alter Kraftwerke wie UBA-Szenario, aber kein Zubau 3. Erdgaseinsatz unverändert, wie heute, Ersatz alter Kraftwerke wie UBA-Szenario, aber kein Zubau 4. RE unverändert, 5. keine Stromeinsparung Einsparung im Strombereich: -50 Mt CO2 - 4, 1 % von CO2 eq (1990) Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! tmp_Display

32 3. Übersicht über verschiedene Szenen zum UBA-Grundszenario

33 Alternative StromMix- Szenen zum UBA-Grundszenario mit anderen Prioritäten Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! Dsp_Kop

34 Alternative Szenen und ihre Wirkung auf die gesamte CO2eq –Einsparung 2020 zu 1990 Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! Dsp_Kop

35 StromMix Szenen im Vergleich zur BAU –Szene ( CO2 eq –Einsparung 2020 zu 1990 ) BAU =Business as usual, normale Modernisierung Speicher: Szenen-zu_CO2-Sparen-bis2020_UBA2007_ xls ! Dsp_Kop

36 Zum (vollständigen !) Atomausstieg CO2 Mehremission 160 Mt/a CO2 ( = % bzgl. CO2 eq 1990 [= 1232 Mt/a] ) ersparten die AKWs 2004 im Vergleich zur historischen Alternative =hätte man seinerzeitigen StromMix statt AkWs gebaut und damit den gleichen Stom produziert ) 112 Mt/a CO2 ( = 9. 1 % bzgl. CO2 eq 1990 ) Mehremission bei Ersatz durch StromMix mit 60% SteinKohle und 40% Erdgas (DPG –Studie) Alternative StromMix- Szenen im UBA-Grundszenario 2020: 123 Mt/a CO2 ( = %) bei Szene Klimaschutz statt AKW-Ausstieg + (163 [TWh] Atom statt 100 BraunK, 30 SteinK, 33 (= 20%) Gas) bei mäßigem AKW Zubau: 146 Mt/a CO2 ( = %) bei Szene Klimaschutz + statt AKW-Ausstieg + ( = 209 [TWh] Atom statt 100 BraunK, 76 SteinK, 33 (= 16%) Gas )

37 Ein kleiner Unterschied: DPG – Studie : AKWs [163 TWh/a] werden durch neue (wählbare!) Kraftwerke ersetzt. (z.B. 60% Steinkohle, 40% Erdgas ) AKWs beibehalten ergibt dann stattdessen 112 Mt CO2 UBA –Szenario mit Szene AtomAusstieg: AKWs werden durch Einsparung und Erneuerbare (RE) ersetzt. UBA– GrundSzenario mit Szene Klimaschutz: AKWs beibehalten ergibt dann die Möglichkeit, mit Einsparung und RE statt AKWs die großen CO2-Emittenten zu ersetzen

38 Satz: Wenn sich das auf dem UBA Szenario basierende Programm der Bundesregierung (Meseberger Beschlüsse, Bali Konferenz, 40 % weniger CO2 in 2020 bei Priorität AtomAusstieg) verwirklichen lässt, dann lässt sich ebenso gut mit geringerem Aufwand und sogar kostengünstiger auch ein 50 + % CO2-Einsparziel bis 2020 erreichen. Anmerkung: Bei anhaltend hohen Energiepreisen sollte man die mutigen Annahmen des UBA bzgl. Stromeinsparung und Ausbau der RE durchaus als realistisch ansehen.

39 1. Das 2005 Ziel (- 25% CO2) wurde grandios verfehlt. 2. Das schwache 2008/12 Kyoto - Ziel (- 21% CO2 eq ) wird vermutlich erreicht. 3. Das 2020 Ziel (- 40% CO2 eq ) erscheint aus bisheriger Erfahrung unrealistisch, könnte jedoch wg. der hohen Energiepreise erreicht werden. 4. Priorität Atomausstieg kostet satte 10% -Punkte CO2 eq. Wenn sich mit dem UBA Szenario bei Priorität AtomAusstieg 40 % weniger CO2 in 2020 verwirklichen lässt, dann lässt sich bei Abkehr von dieser Priorität auch ein 50+% CO2-Einsparziel bis 2020 erreichen. 5. Kraftwärmekopplung: Sehr Interessante Ansatzpunkte ! Die anspruchslose Sub- ventionierung führt jedoch insgesamt eher zu einem Flop. 6. Große Lösungen: Passivhaus, Solarstrom-Import, Offshore-Wind Wichtig ist: den weiteren Anstieg des CO2 stoppen. und sofortmit aller Kraft Nicht kleckern, sondern klotzen! Zusammenfassung:

40 Homepage :

41 Reserve


Herunterladen ppt "Alternativen im StromMix 2020 und CO2 -Einsparung Tel.: (49) 0681/ 302-2737; Fax /302-4676"

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen