Fossile Kraftwerke hoher Effizienz Methodik und Ergebnisse Wolfgang Breyer, DPG-AKE, 27. 10. 05

Übersicht Analyse der heutigen Rolle fossiler Stromerzeugung in Deutschland Analyse der künftigen Rolle fossiler Stromerzeugung in Deutschland Historischer Trend der CO2-Emissionen aus fossilen Kraftwerken Künftige Entwicklung der Wirkungsgrade neuer fossiler Kraftwerke CO2-Emissionen der Kraftwerkesflotte im Jahr 2020 nach Ersatz der Hälfte des Bestands durch neue Kraftwerke bei heutiger Struktur der fossilen Stromerzeugung nach Brennstoffen bei Ausweitung des Anteils des Erdgases zu Lasten der Kohle Ermittlung der trendverändernden Faktoren für heutige bzw. veränderte Struktur der fossilen Stromerzeugung

Energieeinsatz für Stromerzeugung Primärenergie-verbrauch Primärenergieverbrauch und Energieeinsatz für die Stromerzeugung in Deutschland, 2003 14.438 PJ (492,6 Mio t SKE) 16.000 Sonstige Wind- + Wasserkr. 373 14.000 164 1823 Kernenergie 12.000 Erdgas 3236 10.000 5,471 PJ (186,7 Mio t SKE) PJ 8.000 Sonstige Erdöl 5258 91 6.000 Wind- + Wasserkraft 158 - Kernenergie 1802 4.000 Erdgas 510 73 Erdöl Steinkohle 1940 1298 2.000 Steinkohle Braunkohle 1617 1539 Braunkohle Energieeinsatz für Stromerzeugung Primärenergie-verbrauch

Bruttostromerzeugung in Deutschland 1990 – 2003, nach Energieträgern 1000 900 800 700 603,8 575,1 549,9 536,8 600 Sonstige 18,9 19,3 16,1 20,8 43,9 38,9 Wind + Wasserkr. 19,7 Mrd. kWh 500 26,7 165,1 152,5 169,6 Kernenergie 154,1 400 - Erdgas 35,9 61,5 41,1 49,2 10,8 9,7 300 Erdöl 9,1 5,2 140,8 146,6 Steinkohle 147,1 143,1 200 100 158,2 Braunkohle 170,9 142,6 148,3 1990 1995 2000 2003

Trend der CO2-Emissionen fossiler Kraftwerke in Deutschland, 1992 - 2003

Wirkungsgrade der gasbefeuerten GUD-Kraftwerke in Deutschland

Wirkungsgrade der Braunkohle-Kraftwerke in Deutschland

Altersstruktur der Braunkohle-Kraftwerke

Betriebliche Wirkungsgrade der fossilen Kraftwerke 2020 Durchschnitt der Altanlagen (neuere Hälfte) Durchschnitt der Neuanlagen Braunkohle 41 % 46 % Steinkohle 42 % 47 % Erdgas 50 % 58 % Mineralöl 36 % 38 %

Annahmen für 2020 Bei jeder Kraftwerksart wird eine Hälfte des Stroms in Altanlagen, die andere in Neuanlagen erzeugt. Im ersten Schritt wird angenommen, dass die Anteile des Stroms aus Steinkohle, Braunkohle, Erdgas und Mineralöl an der fossilen Stromerzeugung gegenüber 2003 unverändert bleiben. Im zweiten Schritt wird angenommen, dass der Anteil von Strom aus Erdgas zu Lasten des Steinkohlestroms erhöht wird (Referenzfall: auf 32 %, also etwa Verdopplung gegenüber 2003; Varianten: 25 % und 40 %)

Spezifische CO2-Emissionen fossiler Kraftwerke 1992 – 2020 (Trend bis 2003; 50 % Neubau bis 2020, konstanter Brennstoffmix 2003 – 2020)

Spezifische CO2-Emissionen fossiler Kraftwerke 1992 – 2020 (Trend bis 2003; 50 % Neubau bis 2020, erhöhter Erdgasanteil 2003 – 2020)

Verbesserungsfaktoren der CO2-Effizienz

Ergebnis Fossile Stromerzeugung kann nicht zurückgefahren werden (auch nicht bei Weiterlaufenlassen der KKW). Es kommt also auf Senkung der spezifischen CO2-Emissionen an. Altersbedingter Ersatzbedarf fossiler Kraftwerke bringt deutliche Wirkungsgradverbesserung mit sich. Dieser Effekt wird aber in der Öffentlichkeit meist überschätzt: Erneuerung des halben Kraftwerksparks bis 2020 reicht bei konstantem Brennstoffmix von 2003 nicht aus, den Trend 1992-2003 (der einen Anstieg des Gasanteils enthielt) fortzusetzen. Eine Erhöhung des Gasanteils zu Lasten der Kohle erlaubt eine über den Trend hinausgehende Absenkung der spezifischen CO2-Emission der Gesamtheit der fossilen Kraftwerke.

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