Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.1 100% Erneuerbare Energien E. Waffenschmidt Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. Aachen, 9. Juni 2007.

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1 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.1 100% Erneuerbare Energien E. Waffenschmidt Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. Aachen, 9. Juni 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, http://www.ag-energiebilanzen.de/daten/inhalt1.php# 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: 31000 kWh

7 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.7 Wofür verbrauchen wir Energie? Elektrische Anwendungen Licht Maschinen Information Verkehr Autos Lastwagen Eisenbahn Flugzeuge Schiffe 05001000150020002500 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 Energieeinsparung -50% Treibstoff durch 3-Liter-Autos und 2/3 Güterfernverkehr auf die Bahn -10% Strom durch effiziente Beleuchtung und Verzicht auf Stand-By -66% Heizwärme durch Altbau-Wärmedämmung nach Neubauverordnung

10 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.10 Energieeinsparung 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 Autos verbrauchen durchschnittlich nur 3 l/100km und 2/3 der Güter für den Fernverkehr werden auf der Schiene transportiert Damit sparen wir mehr die Hälfte des Kraftstoffverbrauchs Alle Häuser werden vernünftig isoliert: Damit sparen wir 2/3 des Wärmeverbrauchs von Häusern 05001000150020002500 Energie / Mrd kWh Heutiger Bedarf Zukünftiger Bedarf Licht + Stand ByVerkehr Einsparung Hausisolierung

11 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.11 Übersicht Heutiger Verbrauch Einsparmöglichkeiten Erneuerbare Energien Solarenergie Windkraft Wasserkraft Geothermie Bio-Wertstoffe

12 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.12 Solarenergie Kritischer Parameter: Fläche, Sonneneinstrahlung Mit Photovoltaik pro m² im Jahr: ca.100 kWh Stromerzeugung

13 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.13 Flächenbedarf für Solarenergie 0100002000030000400005000060000 Fläche / km² Gebäude- + Freifl. Verkehrsfläche Besiedelte Fläche 42000km² Gesamte Energie Bedarf:25700km² Elektr. Energie Bedarf: 5000km² Solar-Dachflächen und –Fassaden 2100km²

14 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.14 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 05001000150020002500 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot El. StromThermisch Einsparungen

15 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.15 Windkraft Heute 20000 Windräder in Deutschland 1MW mittlere Leistung 20% mittlere Auslastung (auch im Binnenland) 33 Mrd. kWh pro Jahr Morgen 30000 Windräder in Deutschland + Offshore 3MW mittlere Leistung (heute typisch für Neuanlagen) 260 Mrd. kWh pro Jahr

16 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.16 Windkraft Heute Offshore 110 Mrd kWh Summe 260 Mrd kWh 7 / 100km² x 1 MW: 33 Mrd kWh Morgen 7 / 100km² x 3 MW 100 Mrd kWh 7 / 100km² x 3 MW 50 Mrd kWh

17 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.17 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 05001000150020002500 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot Einsparungen

18 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.18 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 05001000150020002500 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot Einsparungen

19 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.19 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

20 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.20 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 05001000150020002500 Energie / Mrd kWh Zukünftiger Bedarf Zukünftiges Angebot Einsparungen

21 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.21 Biomasse Waldholz Brennholz Resthölzer Reststoffe Abfall (aber: Receycling hat Vorrang!) Exkremente (z.B. Gülle, Klärschlamm) Bio-Reste (z.B. Stroh, Gartenabfälle) Landwirtschaftlicher Anbau

22 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.22 Biomasse: Anbaufläche EU-Stilllegungsfläche 10% der landwirtschaftlichen Fläche Freigegeben zum Energiepflanzenanbau Verzichtbare Flächen 20…30% der landwirtschaftlichen Fläche Selbstversorgungsgrad > 100%

23 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.23 Biomasse: Energiepflanzen Biogas ca. 5500l Treibstoffäquivalent pro Hektar im Jahr ( 5.5 kWh/m²) Akzeptable Energie-Effizienz (50%), Kraft-Wärme-Kopplung möglich Dezentrale Anlagen -> geringer Transportaufwand Nachhaltige Bodenbewirtschaftung vorstellbar

24 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.24 Biomasse Stell Dir vor: Die Wälder werden nachhaltig genutzt Alle organischen Reststoffe wie Stroh, Bio-, Klär- und Deponiegas werden effektiv genutzt 20% der landwirtschaftlichen Fläche wird für Energiepflanzen genutzt Damit decken wir etwa die Hälfte des heutigen Energieverbrauchs im Verkehrssektor

25 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.25 Verwendung 05001000150020002500 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

26 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.26 05001000150020002500 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

27 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.27 Wege zu 100% Erneuerbare Erneuerbare Energien Suffizienz Effizienz 0 Dieser Vortrag Dieser Vortrag Jetzt ? ? 100% Einsparung durch

28 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.28 100% Erneuerbare Energien Sind möglich! Infos unter: www.sfv.de oder www.waffenschmidt.homepage.t-online.de

29 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.29 Anhang

30 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.30 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: www.waffenschmidt.homepage.t-online.de

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

32 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.32 Einheit für Energie: Beispiele 1 kWh: 1Std kochen auf mittlerer Kochplatte (1000 Watt) 10 Mrd kWh: Jahresproduktion eines Großkraftwerkes (etwa 1 Gigawatt) 1 PJ = 0.277 Mrd kWh Kilowattstunde (kWh) oder Petajoule (PJ)

33 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.33 Energie-Ströme In Mrd. kWh 321 271 33 705400 279 271 33 25 306 316 608 -61 181 120 10 0 294 299 162 8.4 34 19 20 43 150 214 250 193 0 93 5 0 15 -294 -338 -210 -537 680 39

34 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.34 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 3-18-343706-6, http://www.quaschning.de/volker/publis/klima2000/index.html

35 Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. S.35 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.