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WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 1 Energieplanung.

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Präsentation zum Thema: "WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 1 Energieplanung."—  Präsentation transkript:

1 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 1 Energieplanung

2 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft2 Einheiten Kilo (k) 10 3 Tausend Mega (M) 10 6 Million Giga (G) 10 9 Milliarde Tera (T)10 12 Billion Peta (P) Billiarde Exa (E) Trillion Klein- mittel- große Terrier posieren exaltiert´ Deutscher Primärenergieverbrauch 2005: Peta-Joule / = 3,955 PWh TWh GWh kWh

3 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft3 Energieformen EnergieformBeispiel 1. chemische Energie BiomasseBiomasse (u.a. Holz ); Müll; Torf, Gas, Kohle, Öl 2. mechanische Energie Wasser, Wind (kinetische, pot. Energie) 3. Kernenergie Uran, Plutonium 4. Strahlungsenergie Sonne 5. Wärmeenergie Geothermie Quelle:

4 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft4 Energiestufen 1.Primärenergieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas, Wind, Wasser, Biomasse) Umwandlungen: 2. Sekundärenergie (Koks, Briketts, Strom, Fernwärme, Heizöl oder Benzin) Energie am Ort des Verbrauchs: 3. Endenergie 4. Nutzenergie (Heiz- und Prozesswärme, Licht, mech. Energie) (5. Energiedienstleistung) Quelle:

5 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft5 Energiestufen

6 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft6 Energiestufen Primärenergie Umwandlungs- verlust: -35 % Endenergie -31 % Nutzenergie

7 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft7 Energiestufen Wirkungsgrad: Umgewandelte Energie/eingesetzter Energie Beispiel Rührmixer: Kraftwerk 35 % Stromtransport 95 % Rührmixer 75 % (Glühlampe: %, Leuchtstoff: 35 %) Gesamt-Wirkungsgrad: Produkt der Einzel-Wirkungsgrade 0,35 x 0,95 x 0,75 = 0,25 = 25 % (Glühlampe mit 5 % = 3,6 %)

8 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft8 Energie - wofür? Endenergieverbrauch nach Bedarfsarten Deutschland Peta-Joule = 65 % der Primärenergie

9 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft9 Energie – für wen? Endenergie nach Verbrauchern Deutschland 2001 Quelle: AG Energiebilanzen

10 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft10 2. Energieträger Primärenergieverbrauch Deutschland : Mineralöle: 36,0 % Erdgas:22,7 % Steinkohle: 12,9 % Kernenergie:12,5 % Braunkohle: 11,2 % EE: 4,6 %

11 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft11 3. Energiemärkte Strom Wärme Prozesswärme Mobilität Quelle: AG Energiebilanzen

12 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft12 Energiemarkt Strom Strom-Erzeugung Deutschland 2002 (Primärenergieeinsatz: Peta-Joule = 37,6 % PEV) Quelle: VDEW, AG Energiebilanzen 2001: PEV ges.: PJ PEV Strom PJ (36,7% PEV- Anteil) / 3600 = 1,491 PWh = TWh Bruttostromerzeugung (Endenergie) 2001: 540 TWh (bzw. Mrd. kWh) Wirkungsgrad 36 % Anlagenkapazität 2001: MW Kapazitäts-Auslastung: MWh/ MW= 4392 VLh Laufzeit = 50 % Auslastung (von 8760 Jahresstunden) AG Energiebilanzen, VDEW

13 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft13 Grund, Mittel- und Spitzenlast Graphik: Bernd KrautkremerBernd Krautkremer Ausnutzungsdauer: erzeugte Strommenge (MWh) / max. Anlagen-Leistung (MW) Mittel- und Spitzenlast, Zuschaltung bei Bedarf: Strombedarf, Ausgleich für fluktuierende Einspeisung (Wind/Sonne) Wartung/Störfall Großkraftwerke Quelle: VDEW eigene Berechnungwww.strom.de Durchschnittliche Ausnutzungsdauer 2001 Referenzgröße 100%: Jahresstunden (365 x 24 Std) Stunden Auslastung Grundlast Kernenergie ,5 % Braunkohle ,3 % Laufwasser ,4 % Mittel- und Spitzenlast Steinkohle ,1 % Erdgas ,9 % Speicherwasser ,5 % Windkraft % Pumpspeicher-Anlagen7558,6 % Heizöl2793,2 %

14 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft14 4. Energiemärkte am Zügel der Politik AnlassEnergiepolitik Versorgungssicherheit 30er Netzausbau, Gebietsmonopole, EWG 1935 Kohlekrise 50er - 80er EG-Vertrag 1951: Wegfall Zölle für Kohle Kohleabsatzförderung Ölkrise 70er PEV-Anteil 1973: 55%, Weg vom Öl: 4. Atom- programm, MW, 40 % an Stromversorgung Waldsterben 80erBImSchG, Rauchgasentschwefelung Risiken Kernkraft 80er-90erAtomausstiegsgesetz Treibhauseffekt seit 80er EEGEEG, KWK-G, TEHG, ZuG, EnergieStG, StromSTG, EnEG; UmStG, BiokraftstoffquotengesetzEnergieStGEnEGUmStG EU-Liberalisierung 90erWettbewerb, Beihilfekontrolle RessourcenschutzNachhaltigkeitsstrategie Bund

15 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft15 Ziele der Energiepolitik Wirtschaftlichkeit Versorgungssicherheit Umweltverträglichkeit Grundversorgung Energiewirtschaftsgesetz, Grundversorgungspflicht, EnWG § 36EnWG § 36 Stromgrundversorgungsverordnung – StromGVVStromGVV Gasgrundversorgungsverordnung - GasGVVGasGVV

16 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft16 Versorgungssicherheit VDN, Daten und Fakten 2007Daten und Fakten : Deutsche Panne verdunkelt Europa Hochspannungsleitung über Ems abgeschaltet, 10 Mio. EW 1 Stunde ohne Strom

17 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft17 Umweltverträglichkeit Energiesteuer, Stromsteuer EnergieStGEnergieStG, STromSTG (20,50 je MWh) alle Energieträger Befreiung,Erstattung: Energieintensive Branchen des produzierenden Gewerbes Land- und Forstwirtschaft Einspeisevergütung EEG EEG erneuerbare Energieträger für Strom je kWh Wind: 8,7 - 5,5 Cent Wasser: 7,67 – 3,7 Cent Solar: 51,8 – 40,6 Cent Geothermie: 15 – 7,16 Cent Biogas:11,5 – 8,4 Cent Deponie-/Gruben-/Klärgas: 9,67 – 6,65 Cent (degressiv mit größerer Anlagenkapazität) Ab 2005 jährliche Absenkung der Mindestvergütung für neu in Betrieb genommene Solaranlagen um 5 % Ausgenommen: Biomasseanlagen > 20 MW Leistung Energien-Gesetz Emissionshandel TEHG, ZuG TEHGZuG Energieintensive Branchen des produzierenden Gewerbes Feuerungsanlagen ab 20 MW (auch Biomasse) Stromvergütung KWK Ziel: 25% KWK-Strom 2020 bis 50 kW: 5,11 Cent/kWh 50 kW – 2 MW: 2,1 Cent/kWh > 2 MW: 1,5 Cent/kWh Ausbau Wärmenetze 20 % der Investitionskosten

18 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft18 Energiesteuersätze in Deutschland (§ 2 EnergieStG)EnergieStG Fossile Energieträger für Kraftstoffe: Benzin (schwefelfrei): 65 Cent/Liter – 7,3 Cent/kWh Diesel (schwefelfrei): 47 Cent/Liter – 4,7 Cent/kWh Erdgas: 18,3 Cent/kg – 1,39 Cent/kWh Flüssiggas: 16,6 Cent/kg – 1,29 Cent/kWh (Ökosteuer enthalten, nicht aber die Mehrwertsteuer.)ÖkosteuerMehrwertsteuer für Strom oder Strom und Wärme (KWK): Heizöl: 0,21 - 0,62 Cent / kWh Erdgas: 0,55 Cent/kWh Flüssiggas: 0,43 Cent/kWh (Kohle: 0,12 Cent/kWh)

19 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft19 Emissionshandel Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt), Umweltbundesamt: Klimaschutz nur global möglich, daher unerheblich, wo CO2 abgebaut wird, Hauptsache dass! t CO2 bekommt Wert, der durch Handel bestimmt wird. Folge: Reduktions- maßnahmen dort, wo am kostengünstigsten

20 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft20 Emissionshandel 1. Höchstmenge Emissionen festlegen Deutschland im Bereich Energie und Industrie = 503 Mio. t C02/Jahr (historische Emission der Jahre minus Erfüllungsfaktor Kyoto für erste Handelsperiode [4,6 %]) = 482 Mio. t CO2/Jahr (Reduktionsziel Kyoto; EU: max. 453,1) 2. Auf betroffene Unternehmen verteilen: Deutschland: Anlagen (Kraftwerke, Raffinerien, Kokereien, Eisen- und Stahlerzeugung, Glas, Keramik, Zellstoff, Papier), 55 % der CO 2 -Emission in Deut. 3. Einrichtung der Konten 4. Kontenausgleich (CO2-Berechtigungen/Zertifikate minus CO2-Ausstoß im Jahr. Negativ: Ankauf, positiv: Verkauf von CO2-Berechtigungen) 5. nicht gedecktes Konto zum Stichtag: Sanktionsgebühr 40 /t CO2 ab 2008: 100 /t CO2 Gesetz über den Handel mit Berechtigungen zur Emission von Treibhausgasen (Treibhausgas-Emissionshandelsgesetz ­ TEHG) Gesetz über den nationalen Zuteilungsplan für Treibhausgas-Emissionsberechtigungen in der Zuteilungsperiode 2005 bis 2007 (Zuteilungsgesetz 2007 – ZuG 2007)* Neue Energie 1/2005, S. 13f Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt), Umweltbundesamt:

21 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft21 Emissionshandel: CO 2 -Vermeidungskosten Spannweite: Von Vermeidungsgewinnen bis /t CO 2 Sparlampen: -185 /t CO 2 Photovoltaik: /t CO 2 Quelle: Öko-Institut 1998, Bericht im Auftrag von SenStadt, hutz/studie_vermeidungskosten/endberic.pdf hutz/studie_vermeidungskosten/endberic.pdf Quelle Graphik: CO2-Vermeidungskosten im Kraftwerksbereich, bei den erneuerbaren Energien sowie bei nachfrageseitigen Energieeffizienzmaßnahmen, TU München ationen/Studien/co2-vermeidungskosten-im- kraftwerksbereich-bei-den-erneuerbaren- energien,property=pdf,bereich=bmwi,sprache=d e,rwb=true.pdf

22 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft22 Energiebedarf Haushalte Infos zum Passivhause: g/wiki/Passivhaus passivhaus.de/ stagung.de/index.htm l stagung.de/Passivhau s_D/energiebilanz.ht ml

23 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft23 Strom Haushalte

24 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft24 Strom Haushalte Sparsame Haushaltsgeräte:

25 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft25 Strom Haushalte Jährlicher Stromverbrauch nach Haushaltsgrößen und –bereichen in kWh 1-P-HH2-P-HH3-P-HH4-P-HH Warmwasser Küche Fernseher Geschirrspüler Waschmaschine Wäschetrockner Beleuchtung Elektroherd Gefriergerät Warmwasser Bad Kühlschrank Hilfsgeräte Heizung Sonstige

26 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft26 Warmwasser Haushalte Warmwasserbedarf 1/3 von 140 l pro Person und Tag 1,2 - 2,0 kWh/EW und Tag = kWh/Ewa Duschbad: pro Minute l, Wassersparen in Australien, Queensland, MP: zusammen duschen oder singen Newsletter 18/2005 Menge l°C Vollbad Duschbad Spülen Waschen Heißgetränke 1100

27 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft27 5. Energieverteilung - Netze 1.Strom 2.Fernwärme 3.Erdgas

28 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft28 Strom - Widerstand und Hochspannung Gesetze I Leistung: P = U x I II Widerstand: R = U / I oder U = R x I II in I (Leitungsverlust): P v = R x I 2 Aufgabe: Kraftwerk liefert 100 MW Leistung bei 20 kV Spannung. Widerstand der Fernleitung: 3 Ohm. Wie hoch ist Verlust? Bei 20 kV-Kabel? Bei 380 kV-Kabel?

29 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft29 Widerstand und Hochspannung II Leistung: 100 MW Fernleitung: 3 Ohm a) Verlustleistung bei 20 kV- Leitung? b) Verlustleistung bei 380 kV- Leitung?

30 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft30 Spannungsebenen Konsequenz: Widerstand senken, Stromstärke verringern, Spannung erhöhen (transformieren) Regel für Stromtransport: 1 kV je 1 km Netzweg Niederspannung: bis V Mittelspannung: > V bis V Hochspannung: > V V Höchstspannung: über V (150, 220, 380 kV) Erzeugung: V Quelle: VDN (Verband der Netzbetreiber),

31 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft31 Energieverteilung - Strom Erzeugung (6-21 kV) Transport (Übertragungsnetz) Höchstspannungsnetz (380, 220 kV) Verteilung (Verteilungsnetz) Hochspannungsnetz (110 kV) Mittelspannungsnetz (z.B. 20, 10 kV) Niederspannungsebene (400 V) Kunde VDN, EDNA-Glossar, Grundzüge des Energiewirtschaftsrechts, Theobald/ Theobald, C.H. Beck-Verlag, 2001

32 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft32 Energieverteilung - Strom

33 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft33 VDN, Energieversorgung Energieversorger Übertragungsnetzbetreiber - ÜNB: 4 Verbund-EVU (E.ON, EnBW, RWE und VE-T) Eigentümer Höchstspannungsnetze, 4 Regelzonen, überregionale Reservevorhaltung, internationaler, regionaler Stromaustausch Verteilungsnetzbetreiber - VNB: 60 Regional-EVU (REVU) ca. 60 Eigentümer Mittelspannungsnetze, Weiterverteilung, Endkundenbelieferung Erzeugung/Bezug: 20/ Kommunal-EVU ( Gemeinden) Niederspannung Stromverteilung und -Verkauf Erzeugung/Bezug 12/88 Strom, Wärme, Gas 132 EVU mit eigenen Kraftwerken > 20 MW 285 EVU mit Blockheizkraftwerken 30 EVU mit Müllheizkraftwerken Endkunde Stromnetzbetreiber 2003

34 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft34 Konzessionsabgabe Entgelte der Energie- und Wasserversorgungs-unternehmen an Gemeinden für das Recht, Leitungen zu verlegen und zu betreiben zur Versorgung von Letztverbrauchern Rechtsgrundlage: EnWG, KonzessionsabgabenVO, Konzessionsvertrag Netzbetreiber und Gemeinde Cent-Beträge je gelieferte Kilowattstunde Einnahmequelle für Städte und Gemeinden Gesamtaufkommen 2005: > 3.5 Mrd. EUR im Versorgungsgebiet der Stadtwerke Hannover 47,3 Mio. EUR. Erhebung: vom Netzbetreiber zusammen mit Netznutzungsentgelten, Abführung an betreffende Gemeinde. Netznutzungsentgelten WikipediaWikipedia, EnWGEnWG VDN, Daten und Fakten 2007Daten und Fakten 2007 Konzessionsabgaben für Strom zulässige Höhe für Tarifkunden in Gemeinden bis Einwohner 1,32 Ct/kWh bis Einwohner 1,59 Ct/kWh bis Einwohner 1,99 Ct/kWh über Einwohner 2,39 Ct/kWh

35 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft35 Energieverteilung Anzahl Höhe35 m45 m60-75 m Breite15 m22 m30 m Abstand lt. A-L30 m40 m50 m Korridor75 m102 m130 m Mastabstand250 m350 m450 m Trassenlänge km km Einfluss BL2.625 km²826 km²1.510 km² Anteil Bund0,73 %0,23 %0,42 % Freileitungs-Mast 110 kV220 kV380 kV Flächeninanspruchnahme: Mittelsp.-Korridore: 0,9 % km x 0,04 km = km² 20 – 380 kV: 2,3 % Abstandsleitlinie Bbg s. df

36 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft36 Energieverteilung unterirdisch, d.h. in Kabelausführung 1993: ca. 64% 2003: ca. 71% Quelle: VDN, Stand Mai 2002

37 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft37 Verbundnetz Trassenlänge: km 380 kV: km 220 kV: km Quelle: VDN (Verband der Netzbetreiber)

38 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft38 Verbundnetz – Ausbaubedarf für EE Dena-NetzstudieDena-Netzstudie: Ausbaubedarf bis 2015 wg. Einspeisung Erneuerbarer Energien: 850 km (5 %) VDN, Daten und Fakten 2007Daten und Fakten 2007

39 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft39 Verbundnetz Quelle: DVG-Jahresbericht e16.htm Jahresbericht2000.pdf/$file/DVG-Jahresbericht2000.pdf

40 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft40 Hochspannungsgleichstromübertragung VerbindungLeistung in MW Länge in km Inbetriebnahme Deutschland-Schweden (Lübeck/Herrenwyk-Kruseberg) , davon 220 Seekab Deutschland-Dänemark (Bentwisch-Bjaeverskov) , davon 52 Seekabel 1996 Deutschland-Island2 x Deutschland-Norwegen (Brunsbüttel-Farsund) Deutschland-Norwegen (Maade-Farsund) Quelle: Deutsche Verbundgesellschaft, Heidelberg Nach 2030 leistet die Stromversorgung durch überregionalen Import von Elektrizität aus erneuerbaren Quellen mittels Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragungsleitungen (HGÜ) einen zunehmend wichtigen Beitrag. UBA 2003,

41 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft41 Konflikte Freileitungen Trassenfreihaltung Landschaftsbild Vogelschlag (Leitungsanflug, Stromschlag Leiter/Mast) Vögel je Leitungskilometer und Jahr Infraschall (Brummton) Elektrosmog Anke Schumacher, Die Berücksichtigung des Vogelschutzes an Energiefreileitungen im novellierten Bundesnaturschutzgesetz, Naturschutz in Recht und Praxis: Heft 1, 2002, Zeitschrift/Nrpo_Heft1.pdfhttp://www.naturschutzrecht.net/Online- Zeitschrift/Nrpo_Heft1.pdf Vogelschutz am 20 kV-Mast werke/presse/1358.php Fliegende Säge zur Trassenfreihaltung Zugvogelsammlung bei Hassloch,

42 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft42 Konflikte Freileitungen Elektrosmog im Niederfrequenzbereich (50 Hertz) Elektrische Feldstärke Maßeinheit: Volt/Meter V/A Magnetische Feldstärke Maßeinheit: Mikro-Tesla (µT) Abstand gem. Abstandsleitlinie 110 kV: 30 m (45 m) 220 kV: 40 m (62 m) 380 kV: 50 m (80 m)

43 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft43 Warum Freileitung statt Erdkabel? Erdkabel verdrängen Freileitungen auch auf Hoch- und Höchstspannungsebene (Höchstspannung ab 220 kV: 4% = km) Müller Städtebau S. 485

44 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft44 Erdkabel contra Freileitung Kabelanteil im Mittel- und Niederspannungsnetz wächst kontinuierlich auch in ländlichen Räumen VDNVDN BWE-Studie zu 30 km-Trasse in S-H: Kostenvergleich 110 kV-Netz: Erdkabel billiger bzw. genauso teuer wie Freileitungen 220-kV-Netz: Erdkabel je nach Randbedingungen billiger oder bis 30 % teurer 380 kV-Netz: Erdkabel derzeit noch teurer als Freileitungen Übertragungskapazität Freileitung steigerbar: um 30 % durch Messung Wetterdaten (Temperatur, Windstärke, Sonneneinstrahlung), bis zu 100 % bei Monitoring der Leitungstemperatur (s. Notizen) Genehmigung: Erdkabel: Jahre, Freileitung Jahre. Ökonom. Verluste durch Wartezeit für Betreiber u. U. höher als Netzausbaumaßnahmen selbst Brakelmann-Gutachten: entnommen: Neue Energie 10/2007, S. 26

45 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft45 Erdkabel versus Freileitung MKRO-Bekenntnis zur Freileitung: ROV: Bei der Alternativenprüfung zwischen Freileitung und Kabel ist davon auszugehen, dass die Kabeltechnologie vorhanden ist, aber der Stand der Technik im Hinblick auf den Netzbetrieb und die Risiken noch nicht ausreicht, um für den Höchstspannungsbereich die Erdverkabelung als Standard zu fordern. 33. MKRO: Beschluss zum Aus- und Neubaubedarf des Höchstspannungsnetzes( ) Netzausbau durch Freileitungen und Erdkabel BMU 2006 Die langen Planungszeiträume [von Freileitungen] drohen... mittelfristig die Energieversorgungssicherheit und den Wettbewerb zu beeinträchtigen. Deshalb sollte der Netzausbau wesentlich beschleunigt werden, indem in besonders sensiblen Gebieten, d. h. in unmittelbarer Nähe zu Wohnsiedlungen und in Vogelschutzgebieten, Erdkabel verlegt werden können. Die Genehmigungsdauer von Erdkabeln ist um mehrere Jahre kürzer als die von Freileitungen. (betrifft ca. 85 km der Höchstspannungsebene bei den wichtigsten Neubautrassen, Mehrbelastung je 3-Personen- Haushalt: 72 Cent/Jahr; ohne raschen Netzausbau kann das stark wachsende Angebot an EE nicht eingespeist werden) November 2005, Münsterland: 82 Masten (110 kV) weggeknickt, Höchstbelastung um das 14-Fache überschritten, Menschen z.T. mehrere Tage ohne Strom and/site__1660/

46 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft46 Erdkabel versus Freileitung Brandenburg: Bau einer 110 kV-Leitung seit 10 Jahren umstritten, Beeinträchtigung der historischen Altstadt von Treuenbrietzen; Forderung nach Erdkabel Niedersachsen Nov. 2007: Landtag verabschiedet Erdkabelgesetz: Keine Überlandleitungen mehr durch Landschaftsschutzgebiete, bei weniger als 400 m (200 m) Abstand zu Wohngebieten (allein stehenden Häusern)

47 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft47 Nah- und Fernwärme

48 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft48 Nah- und Fernwärme (Prozesswärme, Heizung, Warmwasser) Nahwärme (Inselnetze): Blockheizkraftwerke, Contracting Fernwärme: Heizkraftwerke, Müllverbrennungsanlagen Netzlänge: km, Wassernetze, 95 Dampfnetze Anschlusswert Fern- und Nahwärme: MW (2003) 81 % KWK (HKW, BHKW, KWK): 44 % Steink., 36 % Gas, 12 % Braunk., 7 % Müll 18 % Heizwerke: 72 % Gas, 5 % Steinkohle, 12 % Öl, 10 % Müll, 1 % Braunkohle 1 % Industrie Abnehmer: 46 % Haushalte (12 % der WE (Spitze weltweit), Alte Länder: 9 % der WE, Neue Länder: 27 % d. WE (2001) 36 % öffentliche Einrichtungen, Handel, Gewerbe 18 % Industrie

49 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft49 Kraft-Wärme-Kopplung Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung, BKWKBKWK

50 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft50 Kraft-Wärme-Kopplung KWK-Anlagen: Dampfturbinen-, Dampfturbinen Gasturbinen-, Gasturbinen Gas- und Dampfturbinen (GuD)-, Gas- und Dampfturbinen (GuD) Verbrennungsmotoren- oder Verbrennungsmotoren Brennstoffzellen-Anlagen Brennstoffzellen KWK lohnt sich für Brauereien, Mälzereien, Brennereien Brotfabriken, Bäckereien Metzgereien, fleischverarbeitende Betriebe KFZ-Betriebe, Autohäuser, Waschstraßen Sägewerke, holzverarbeitende Betriebe Wäschereien und Reinigungen Metallbetriebe Gießereien, Verzinkereien Kunststoffverarbeitende Betriebe Problem: Billigstrom für Großabnehmer BMWi, Energiesparen im Betrieb. S. 74

51 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft51 Wirkungsgrad - Stromumwandlung Kraftwerk-Wirkungsgrad in % ohne Wärmenutzung WaltWneuW-Vision Kernkraft35 Steinkohle Braunkohle Heizöl Erdgas mit Wärmenutzung KWK80-90 %

52 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft52 Umweltverträglichkeit von KWK Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung, BKWKBKWK

53 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft53 KWK - Ländervergleich Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung, BKWKBKWK

54 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft54 Stadtwerke und KWK Kraft-Wärme-Kopplung bei Stadtwerken: Nähe zum Verbraucher begünstigt Energieeffizienz (Anschluss- und Benutzungszwang bei kommunaler Energieversorgung) Neues KWK-Gesetz ( ) Ausbauziel: 25% KWK-Strom bis 2020 Vergütung (Zuschläge) für Strom aus KWK bis 50 kW: 5,11 Cent/kWh 50 kW – 2 MW: 2,1 Cent/kWh > 2 MW: 1,5 Cent/kWh Zuschläge für Ausbau Wärmenetze 20 % der Investitionskosten

55 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft55 Nah- und Fernwärme (BauGB, GO) § 9 BauGB (Inhalt des Bebauungsplans) (1) Im Bebauungsplan können aus städtebaulichen Gründen festgesetzt werden: 23. Gebiete, in denen zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen im Sinne des Bundes-Immissionsschutzgesetzes bestimmte luftverunreinigende Stoffe nicht oder nur beschränkt verwendet werden dürfen.Bundes-Immissionsschutzgesetzes Gemeindeordnung der Länder aus Gründen des öffentlichen Wohls, z.B. zur Einhaltung von Umweltschutzbestimmungen: Satzung für Anschluss- und Benutzungszwang bei Wasserleitung Kanalisation Straßenreinigung Fernwärme

56 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft56 Gas Erdgas - Herkunft Russland 31 % Norwegen 25 % Niederlanden 19 % Deutschland 18 % Großbritannien, Dänemark 7 % Netzlänge: km 3-stufiges Erdgasnetz: Ferntransport HD 30 % Regionalleitung MD 35 % Ortsleitung ND 35 % Quelle: BGW

57 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft57 Gas Erdgasanteil 46 % Gesamtwohnungsbestand 75 % Neubauwohnung Quelle: BGW Gasetagenheizung schärfster Konkurrent der Fern- und Nahwärme

58 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft58 Gas – wenig CO2-Emission

59 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft59 Gasleitung: Konflikte? Landwirtschaft: Behinderung Feld- und Erntearbeiten während Bauzeit genügende Überdeckung wg. Arbeitstiefe der Grundlockerungsgeräte von 0,80-1 m Tiefe archäologische Denkmalpflege: Vertragliche Vereinbarung über Grabungsschutzmaßnahmen, Sicherung, ggf. Leitungsumlegung bzw. Ausgleich Frostwirtschaft, Naturschutz Holzfrei zu haltende Schutzstreifen, ggf. Fragmentierung Wichtigste Instrumente zur Bewertung eines Planungsraumes: UVP, FFH-Prüfung, Eingriffsregelung

60 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft60 Vermeidung und Minimierung Bündelung: Verkehrswege, Ver- und Entsorgungsleitung Nutzung vorhandener Schneisen und Wege in Waldbereichen (Verhinderung von Gehölzeinhieb) Geschlossene unterirdische Verlegung (z.B. Gewässer, Schutzgebiete) Festlegung eines Planungskorridors sowie einer Variante: Anfangs- und Endpunkt der Leitung bilden die fixe Vorgabe. Anspruch an die PlanerInnen ist es also, genau die Verbindung zu finden, die im Ergebnis zur größtmöglichen Schnittmenge von Ökonomie und Ökologie führt Lit. Sonja Könning: Trassenplanung unter Umweltgesichtspunkten am Beispiel einer Erdgasleitung, PlanerIn 1/2007, S. 29f

61 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft61 Verfahren 1. RoV: Raumordnungsverfahren 14. HS-Freileitung ab 110 kV, Gasleitungen ab 300 mm 2. UVPG, Anlage 1: Umweltverträglichkeitsprüfung 3. EnWG § 43: Planfeststellung Hochspannungsfreileitungen ab 110 kV, optional für Erdkabel im Küstenbereich bis 20 km landeinwärts Gasrohrfernleitungen ab 300 mm Durchmesser Veränderungssperre ab Planauslegung

62 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft62 Planfeststellung gebündeltes Verfahren für Vorhaben, insbesondere überörtlicher Bedeutung : Vorhabenzulassung durch Planfeststellungsbeschluss (mit Konzentrationswirkung - ähnlich wie Baugenehmigung) Vorhabenträger legt Plan Anhörungsbehörde vor Anhörungsverfahren, Stellungnahme, Erörterung Auswertung der Stellungnahmen, Mitteilung nicht erledigter Einwendungen Anhörungsbehörde leitet weiter an Planfeststellungsbehörde Abwägung (Planungsermessen) Planfeststellung ggf. unter Auflagen fest Planfeststellungsbehörde plant nicht selbst, sondern wägt Vorstellungen des Vorhabenträgers im Rahmen ihres Planungsermessens ab Vorhabenträger hat Rechtsanspruch auf fehlerfreie Ausübung des Planungsermessens

63 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft63 6. Standortanforderungen therm. Kraftwerke Netzanschluss: Anschluss an Höchstspannungsnetz Kühlwasser: Frischwasserkühlung oder Kühlturm Brennstoff: Transportwege: Schiff, Bahn, Rohrleitung Infrastruktur: Schwertransport Schiene, Fluss, Straße Nutzwärmebedarf: Wärmeabsatz für Industrie früher: Nähe zu Stromabnehmern, durch Liberalisierung abnehmende Bedeutung der Kundennähe

64 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft64 Standortabhängigkeit +++ Braunkohle (rohstoffgebunden) + Steinkohle (rohstoffgebunden) + Kernkraft (kühlwassergebunden) Energiegehalt Heizöl, schwer 11,39 kWh/kg Erdgas 8,82 kWh/m³ Steinkohle 8,24 kWh/kg Braunkohle 2,48 kWh/kg Graphik:

65 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft65 Standortabhängigkeit - Transportkosten + Steinkohle

66 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft66 Standortanforderungen Windkraftanlagen Wirtschaftlichkeitskriterien: Windhöffigkeit (Windgeschwindigkeit > 3,5 m/s in 10 m Höhe), bis 300 m kontinuierlich ansteigende Windgeschwindigkeit, danach nicht weiter Rauigkeit, Rauigkeitsklassen Meer: 0; Großstadt 4 Nähe Umspannwerk (< 5 km) Nähe Mittelspannungsnetz (10, 15, 20 (insbesondere), 30 kV; < 2 km) Nähe Hochspannungsnetz 110 kV Entfernung: < 5 km (bei Windparks relevant, da Errichtung von Umspannwerken erforderlich) Abstand Anlagen 5 D x 3 D (D = Rotordurchmesser: in Hauptwindrichtung 5 D, Neben-WR: 3 D )

67 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft67 7. Energie in der Raumplanung früher: 70er Jahre Angebotsplanung für Atomkraftanlagen, Freihaltung geeigneter Flächen, Ölkrise 1973, Standortkriterienkatalog für Großkraftwerke MKRO BaWü: Entwicklungsplan Kraftwerksstandorte, 1978 Bayern Standortsicherungsplan für Wärmekraftwerke in Bayern später auch NRW, NdS, Hessen: Festlegung als Ziele der RO, aber kein Rechtsanspruch auf Genehmigung. Abstandserlass heute: Vorrang- und Eignungs-, Konzentrationsgebiete für Windenergienutzung in R- und F-Plänen; Braunkohlenpläne in NRW und Bbg; Ziele der RO zur Trassenbündelung, ROV bei raumbedeutsamen Vorhaben

68 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft68 Energie in der Raumplanung ROV, UVP, Planfeststellung, RO-Plan (LEP/RP) FNP, BP: Raumwirksamkeit, Raumverträglichkeit, Eignung von Standort- bzw. Trassenvarianten beurteilen Verfahren zur Umsetzung von Standort- bzw. Trassenplanungen durchführen Kommunikation und Kooperation mit Planungsbeteiligten –betroffenen

69 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft69 Raumplanung - Energieversorgung und BauGB Privilegierung im Außenbereich § 35 Abs. 1 BauGB : Vorhaben nur zulässig, wenn öffentliche Belange nicht entgegenstehen, Erschließung gesichert ist und wenn es... Nr.3... der öffentlichen Versorgung mit Elektrizität,... Gas, Wärme, 5....Nutzung der Kernenergie Nutzung der Wind- und Wasserenergie dient. Außenbereichstypische Vorhaben

70 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft70 Energie in der Raumplanung - ROV Raumordnungsverordnung – RoV § 1 Anwendungsbereich: ROV bei Planungen u. Maßnahmen, wenn im Einzelfall raumbedeutsam und von überörtlicher Bedeutung 1. Anlage im Außenbereich gem. § 4 BISchG u. Nr Anlage 1 zum Gesetz über die UVP 2. kerntechnische Anlage 3. Endlagerung radioaktiver Abfälle 4. Deponie 5. Abwasserbehandlungsanlage 6. Rohrleitungsanlage 7. Gewässerausbau, Häfen ab 100 ha, Deich- und Dammbauten, Landgewinnung; 8. Bundesfernstraße 9. Schienenstrecken dees Bundes, Rangierbahnhöfe, KLV-Terminals 10. Versuchsanlage für spurgeführten Verkehr 11. Bundeswasserstraße 12. Flugplatz 13. (aufgehoben) 14. Hochspannungsfreileitungen 110 kV oder mehr, Gasleitungen mit Durchmesser >300 mm 15. Feriendörfer, Hotelkomplexe, Fremdenbeherbergung, Freizeitanlagen 16. bergbauliche Vorhaben 17. Abbau oberflächennahe Rohstoffe ab 10 ha Fläche 18. Magnetschwebebahnen 19. Einkaufszentren, großflächige Einzelhandelsbetriebe

71 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft71 Energie in der Raumplanung - ROV Nummern 1 bis 10 der Anlage 1 zum Gesetz über die UVP: 1. Strom- und Wärmeerzeugung, Bergbau und Energie 2. Steine und Erden, Glas, Keramik, Baustoffe 3. Stahl, Eisen und sonstige Metalle einschließlich Verarbeitung 4. Chem. Erzeugnisse, Arzneimittel, Mineralölraffination 5. Oberflächenbehandlung von Kunststoffen 6. Holz, Zellstoff 7. Nahrungs-, Genuss- und Futtermittel, landwirt. Erzeugnisse 8. Verwertung, Beseitigung von Abfällen u. sonst. Stoffen 9. Lagerung von Stoffen und Zubereitungen 10. Sonstige Industrieanlagen

72 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft72 ROV - Ablauf


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