SoSe16 Dynam. Entwicklung der Märkte

wie zuvor erklärt reichen technolog. Innov. nicht

• -> embedded technologies!
  Technologien müssen in soz. und kult. Kontexte eingebunden werden
• Demonstrationsbeispiele
• -> Transformation erfordert Veränderung sozio-technischer Regime - Nischeninnovationen und Experiement sind von zentraler Bedeutung!
• Entwicklung von Innov. kommt aus den Nischen

• THG haben steigende Tendenz
  • Temperaturänderungen: Meeresspiegelanstieg
  • Überflutungen -> Migration?
  • Ernährungssicherheit? Kosten
  • Rückwirkungen auf Energiesys. (Kühlung)

Ursachen:

• Transportation
• Industrie
• Gebäude 
• KW (75% sind auf Energiesektor zurückzuführen)
  • entstehen durch Verbrennung solcher fossilen Energieträger 

Problem: Handlungsdruck

• je länger wir prokastinieren, desto radikaler/ drastischer muss die Reaktion/ Maßnahmen sein

Lösung:

• Neg. Emission:
• Aufforstung, Verb von Biomasse und Speicherung, Co2 durch chemische Prozesse.

• 1992 Rio de Janeiro: Start d. int. Klimaschutzbemühungen
• COP 21 - ein mentaler Wendepunkt
  • hoffnungsvolle Tendenzen + 2°C Zielsetzung 
  • High Ambition Coalition (mit USA)
  • Rückenwind von Unternehmen und Regionen (zB Californien) - WICHTIG
  • da supra-nationale Ebene allgemeine Ziele - regionale Exekutive

Schwächen des Abkommens:

• INDC
  • keine rechtliche Verbindlichkeit

Herausforderung:

• Implementierung bis 2020 in nationale Strategien
• aber brauchen China und Indien (56%) durch "pathways to deep carbonization"
  • Dekarbonisierung der Energie
  • Endnutzung von Öl auf Elekt. wechseln

bis 2020

• 20% Energieeffizienz (x)
• 20% Anteil EE am Endenergieverbrauch (v)
• 20% Treibhaus Gas Reduktion (v)

1. Int. Studie zeigen Wege auf, wie die Klimaschutzlücke geschlossen werden kann (DeepDecarb.Pathway.Project)
2. Jedes Land hat seine eigene Strategie und muss seinen eigenen Weg finden -Erfahrungsaustausch kann helfen, die Umsetzung zu beschleunigen
3. viele notw. Tech. in letzten Jahren günstige und marktfähig
4. Stärkere Betonung des Zusatznutzens von Klimaschutz und Verbindung mit der aktuellen Verabschiedung der SDGs

• "Sorgenkind" Transport

Ziele für 2030

• 40% greenhouse gas reduction
• > 27% renewable energy
• > 27% energy efficiency

through ETS (Emission Trading System)

• Innovationen
• Kostendegression im Technolog.bereich (zb PV) 
• bis 2050 sind es noch 34 Jahre
• in so einer Zeitspanne ist eine Wendung möglich
  -> Rückblickend d. 35 Jahre war es auch möglich
  mit Hilfe effiz. Politikmaßnahmen Energietransformation vorzunehmen
  (siehe Kernkraftwerke)

1. Kernkraftenergie: 
   1. Gefahr
   2. Entsorgung -> Müll
   3. Nachhaltigkeit Umwelt
2. Klimaschutz (durch limitierte Ressourcenschöpfung)
   1. Globale Welterwärmung & Artenschutz
3. Ressourcenknappheit
   1. fossile Brennstoffe
4. Politische Unabhängigkeit
5. D. kann durch Innovation als Vorreiter etablieren und Technologie-Export betreiben
   1. Image und Einkünfte durch Verkauf

• Mineralöl: 33,9 - 5,4 -> 20 Transport (insb. Güter)
• Erdgas: 21,1 - 9,5  -> 15
• Steinkohle: 12,7 - 17,8 -> 5 wg. Ende der Subvent. 2018 -> am Markt zu teuer
• Braunkohle: 11,8 - 25,4 -> 0 wg. Lagerung und Reserven
• Kernenergie 7,5 - 15,8 -> 0 wg. Ausstieg bis 2030
• EE: 12,5 - 26,2 -> 60 (Primär) und 80 (Strommix) wg. Ausbau, Prognosen und ambitionierten Zielen (7.500 PJ)

EE haben KernKW bereits überkompensiert

Zurzeit D. Energieexporteur 

• Primärenergieabhängigkeit
• Energieeffizienz -> 68% (329PJ) werden verloren 
• Lernkurve für zentrl. Technologie: 7,5 ct/kWh in D - relativ sonnigem Land

• Außerdem in letzten 2 Jahren Co2-Emissionen dank EE nicht progressiert

Ziele:

• Orientierung ans wissenschaftl. Studien
  • 1. THG-Emissionsreduktion
  • 2. Stufenweiser Atomsteig
  • 3. und Rahmenbedingugen

-> positiv: der Ausbau EE  -> Energie-Export

1. Bevölkerung
2. Wirtschaftswachstum
3. Energieineffizienz
4. (Witterungsbedingungen)

Endenergieverbrauch:

1. Mech. Energie
2. Raumwärme
3. sonstige Prozesswärme

• aufgrund von rasanter Steigung der EEG-Umlage bei Endverbrauchern
  -> ab 2017 Einspeisevergütung per Ausschreibung
• Decklung: nur bestimmmt Anzahl install. Leistungen pro Jahr
  -> damit Umlage nicht ins unendl. steigt

• Stromerzeugung aus EE: ab 2000 stetige Steigung
• Wärme aus EE: keine richtige Entw.
• Verkehr aus EE: Platzmangel für Anbau

Flexibilität:

1. flixible Erzeuger wie Gasturbinen
2. Batterie
3. Demand-Side-Management

"Dunkelflauten":

1. flexible konventionelle Kraftwerke
2. flexible Biogasanlagen
3. Langzeitspeicher (-> Power to x)

Überschüsse aus flukt. Erzeugung:

1. Seicherung
2. Power to Heat
3. Powe to x
   (Erzeugung von Stoffen und Gasen zur Verwendung außerhalb des Stromsektors)
   Sektorentkopplung -> neue Möglichkeiten zur Nutzung von EE - nicht nur Energiebereich
   -> Digitalisierung der Energiewende

• Versorgung in D. immer noch hoch
• aber Anteil Ökostrom führt zu häufigem Stromausfall - PROBLEM

• sinkender Großhandelspreis macht Betriebe von konventionellen Kraftwerken relativ unrentabel
  -> steigender Anteil EE an der Stromerzeugung führt aufgrund von Merit-Order-Effekt zu sinkenden Börsenpreisen
  -> Strompreise für energieintensive Industrie im int. Vergleich wettbewerbsfähig
  -> captured customers - wir zahlen

• 2022: Nord nach Süd & Ost nach West
  • 4 neue große Hochspannungstrassen nötig

• 90% stabilie Zustimmung der Energiewende
  ABER: Diskrepanz bei Zustimmung und beim " Bau in der Nachbarschaft"
  • auch Politik siehe Seehofer
  • NOPE
• Bürgerenergieanlagen / Prosumer
• Änderung von Verhaltensmuster! 
  SONST: Rebound oder Backfire-Effekte!!!
• Bsp.: Klimaschutzplan NRW verfolgt partizipative Gesellschaft

SYSTEMINNOVATION nötig!

• Tech. + Soz. + Infrastruktur

• Reallabor bzw. Demonstrationsprojekte nötig:
  zB Innovation City Ruhr
•  

• hohe Dynamik (zB aufgrund ambitionierter Ziele)
• hohe Unsicherheit und Komplexität
• Strukturelle Entscheidungspunkte
  • Nutzung des "Überschussstroms"
  • Nutzung von Biomasse
  • Import von synthet. Kraftstoffen
  • Nutzung von Power-to-X
  • Stromimport und Ausbau von Netz/ Infrastrukt.
• Aufbau neuer Importabhängigkeiten

Power-to-X wird in 2050 laut drei Leitstudien hohen Stellenwert haben. Dies ist auf höhere Stromnachfrage zurückzuführen.
->  Konsequenz: Hoher Stromimport

2050: andere Verkehrswelt mit ca.50-60% des Verkehrs entweder elektrifiziert oder Power-to-Gas

Deutschland:

• starke Forschungslandschaft und Qualitätsstandards
• tech. Vorreiterrolle -> Zeitversetzt in anderen Ländern

ABER: Konkurrenz schläft nicht. 

• e.g. China 160M€ Invest in EE