Das Projekt "Laufzeitverlängerungen für die deutschen Kernkraftwerke? Kurzanalyse zu den potenziellen Strompreiseffekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. In der Untersuchung werden zwei Leitfragen behandelt: Könnte erstens eine Verlängerung der Laufzeiten deutscher Kernkraftwerke - über den mit der Atomgesetz-Novelle von 2002 festgelegten Auslauf-Pfad hinaus - zu einer Minderung oder Dämpfung von Strompreisen führen? Und welchen Umfang könnten zweitens solche Effekte gegebenenfalls haben? Diesen beiden Leitfragen wird in fünf verschiedenen Teilanalysen nachgegangen: - einem Vergleich zwischen den einzelnen Mitgliedsstaaten der Europäischen Union (EU), - der näheren Untersuchung einer Marktsituation 2007 gewidmet, in der es in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum zum nicht geplanten Ausfall großer Kernkraftwerkskapazitäten (45 Prozent der deutschen Kernkraftwerksleistung) in Deutschland kam, - einem Vergleich der Entwicklungen auf dem deutschen und dem französischen Großhandelsmarkt, - der Abschätzung des maximal erwartbaren Potenzial von Strompreiseffekten im Kontext signifikanter Verschiebung der Grenzkraftwerke sowie - einer Auswertung komplexer. Aus der Analyse resultieren die folgenden Ergebnisse: - 1. Der Vergleich des Strompreisniveaus zwischen Staaten mit unterschiedlich hohen Anteilen von Stromproduktion aus Kernkraftwerken zeigt keinen Zusammenhang zwischen hohem Kernenergie-Anteil und Strompreisniveau. Im Gegenteil: Es finden sich sowohl Staaten mit hohen Kernenergieanteilen und sehr hohem Preisniveau für Haushalts- und Industriekunden als auch Staaten mit niedrigen Kernenergieanteilen und niedrigem Preisniveau und umgekehrt. - 2. Die Analyse der Entwicklung des Strompreises in Deutschland im Jahr 2007 zeigt keinen systematischen Zusammenhang mit den Stillstandszeiten der Kernkraftwerke. - 3. Nicht die Frage der Laufzeitverlängerungen für die Kernkraftwerke, sondern die Annahmen zur Einbettung der Stilllegungen von Kernkraftwerken in den Modernisierungsprozess des gesamten Kraftwerksparks entscheiden in den Strommarktmodellen im Wesentlichen über die resultierenden Strompreiseffekte. (...). 4. Vor diesem Hintergrund ist kaum davon auszugehen, dass Laufzeitverlängerungen der Kernkraftwerke mittel- und längerfristig zu einer signifikanten Senkung oder zu einer belastbaren Dämpfung der Strompreise führen. ( ) Die Planungssicherheit, die für alle Investoren mit einem transparenten und langfristigen Fahrplan für die Stilllegung der Kernkraftwerke verbunden ist, führt mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer erhöhten Investitionsbereitschaft, damit zu einer beschleunigten Modernisierung und ggf. Dekarbonisierung des Kraftwerksparks und so zu einer mittel- bis langfristigen Dämpfung der Strompreisentwicklung. Die mit Laufzeitverlängerungen einhergehenden Unsicherheiten für das marktliche Umfeld würden dagegen wahrscheinlich zu einem gedämpften Modernisierungsprozess und damit verbunden eher zu höheren Strompreisen führen.
Das Projekt "Entwicklung von Rückbau- und Recyclingstandards für Rotorblätter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Chemie durchgeführt. Die Studie 'Entwicklung eines Konzepts und Maßnahmen für den ressourcensichernden Rückbau von Windenergieanlagen' (UBA-Texte 117/2020) beinhaltet grundlegende Konzepte für einen ressourcensichernden Rückbau von Windenergieanlagen und zeigt einen Handlungsbedarf für die Aufbereitung und Verwertung von Rotorblattabfällen auf. Aufgrund ihrer Größe sowie der maßgeblichen Anteile an Faserverbundwerkstoffen, z. B. glas- und carbonfaserverstärkten Kunststoffen, sind spezialisierte Aufbereitungsverfahren erforderlich. Diese bestehen in einer emissionsarmen Vor-Ort-Zerkleinerung, in der Aufbereitung der Segmente in spezialisierten Aufbereitungsanlagen sowie in der sachgerechten Verwertung der zurückgewonnenen Materialfraktionen. Neben der Einführung technischer Standards sollen Qualitätsstandards für Rezyklate und eventuelle Ersatzbrennstoffe festgelegt werden. Ferner sind unterschiedliche Konzepte der Organisationsverantwortung zu erörtern, welche das produkt- und branchenspezifische Recycling fördern und eine langfristige Entsorgungssicherheit gewährleisten können. Optional:a) Im Zusammenhang mit Säge- und Zerkleinerungsschritten von Faserverbundwerkstoffen besteht die Frage nach dem Schutz vor freigesetzten Fasern und Stäuben. In einer Literaturrecherche soll der aktuelle Wissensstand zusammengefasst werden, so dass notwendige anlagentechnische Vorkehrungen begründet und frühzeitig in die Planungen einbezogen werden können.
Das Projekt "Hindernis Atomkraft - Die Auswirkungen einer Laufzeitverlängerung der Atomkraftwerke auf erneuerbare Energien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Die vorliegende Kurzstudie ist Teilergebnis des laufenden Projektes Treibende Kräfte und potenzielle Barrieren für den Ausbau erneuerbarer Energien aus integrativer Sichtweise. In dieser Kurzstudie wird speziell betrachtet, welche Wirkung eine etwaige Laufzeitverlängerung der deutschen Atomkraftwerke auf die Umgestaltung des Energiesystems und den Ausbau der erneuerbaren Energien hätte. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die Verlängerung der Laufzeiten der noch in Betrieb befindlichen Atomreaktoren in Deutschland den Ausbau der erneuerbaren Energien massiv behindern würde. Mit einem Ausstieg vom Ausstieg könnten zwar möglicherweise kurzfristig positive Bei träge zum Klimaschutz geleistet werden. Über strukturelle Effekte wird das Erreichen langfristiger Klimaschutzziele aber vermutlich deutlich erschwert. Negative Impulse könnten sich nicht nur durch eine Verlangsamung der Dynamik des Zubaus erneuerbarer Energien einstellen, sondern auch in Bezug auf die Umsetzung von Stromeinsparmaßnahmen und dem Ausbau der dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung. Damit würde die Dynamik bei zentralen Beschäftigungs- und Innovationsmotoren abgebremst werden. Dies gilt mit Blick auf die erneuerbaren Energien, wenn z.B. wichtige Innovationen im Bereich der Offshore-Windenergie oder der solarthermischen Kraftwerke wegen fehlender Nachfrage ausbleiben. Eine Laufzeitverlängerung wirkt damit nicht automatisch als zeitlicher Puffer für den Ausbau erneuerbarer Energien, sondern kann deren weitere Entwicklung im Gegenteil unter gleichzeitiger Inkaufnahme höherer Risiken durch den Betrieb der Anlagen auch deutlich behindern. Hierdurch fehlen Anreize, die notwendigen strukturellen Veränderungen für eine klimaverträgliche Energieversorgung direkt anzugehen. Ein Abbremsen der heutigen Entwicklungsdynamiken könnte damit auch zur Folge haben, dass hierdurch systemimmanent die Notwendigkeit besteht, nach Auslaufen der Atomkraftwerke erneut auf zentrale Strukturen setzen zu müssen, zur Begrenzung der Treibhausgasemissionen dann ggf. sogar auf neue Atomkraftwerke. Durch den Ausbau der erneuerbaren Energien, die Steigerung der Energieeffizienz und die Abkehr von der Risikotechnologie Atomkraft hingegen hat sich Deutschland einen weltweit einzigartigen Innovationsvorsprung in Technologieentwicklung, Klimaschutz und politischer Handlungsfähigkeit verschafft. Die Fortsetzung des Atomausstiegs und der hierdurch induzierte Druck tragen zentral dazu bei, dass dieser Vorsprung nicht verspielt wird.
Das Projekt "Brennstoffzellentechnologie als Alternative zur energetischen Nutzung von Klärgas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR durchgeführt. Brennstoffzellen stellen aus technischer Sicht eine interessante Alternative zur Verwertung von Klär-, Deponie- und Biogas dar. Seit mehr als 10 Jahren werden weltweit Demonstrationsprojekte durchgeführt, die die Eignung von Brennstoffzellen im Betrieb mit Klärgas unter Beweis gestellt haben. Einen wesentlichen Beitrag hat hierzu das Forschungsvorhaben zum Betrieb einer Brennstoffzelle auf der Kläranlage Köln-Rodenkirchen geleistet. Weltweit arbeiten Systemhersteller daran, Brennstoffzellenanlagen einfacher und damit kostengünstiger zu gestalten. Speziell für große stationäre Anlagen ist kein Massenmarkt zu erwarten, entsprechend muss ein Kostensenkungspotenzial durch intelligente Systemlösungen mit einfacherem Aufbau und weniger Bauteilen erschlossen werden. Eine wesentliche Vorraussetzung für die langfristige Wirtschaftlichkeit der Brennstoffzellentechnologie stellt die Verlängerung der Nutzungsdauer dar, da aufgrund der hohen Investitionskosten nur lange Laufzeiten die Jahrskosten entsprechend minimieren. Ziel des Forschungsvorhabens ist es auf der Grundlage der bisherigen positiven betrieblichen Erfahrungen den Nachweis zu erbringen, dass Brennstoffzellen grundsätzlich vergleichbare Laufzeiten wie konventionelle Gasmotoren und Gasturbinen erreichen können. Auf dieser Grundlage soll dann anderen Betreibern eine konkrete Entscheidungshilfe zur Verfügung gestellt werden, die die betrieblichen und wirtschaftlichen Randbedingungen eines Brennstoffzelleneinsatzes im Vergleich zu herkömmlichen Technologien unter Berücksichtigung der gegebenen Fördermöglichkeiten (z.B. nach dem EEG) anschaulich darlegt.
Das Projekt "Verbesserte Photovoltaikmodule durch Materialoptimierung (PV-MOD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Photovoltaik (PV)-Module sind Dauerbelastungen von mehreren Jahrzehnten ausgesetzt. Trotz dieser vergleichsweise langen Laufzeiten besteht ein großes Potential zur weiteren Erhöhung der Betriebsdauer. Bislang wurden PV-Module mit konventionellen Materialien aus dem traditionellen Fenster- und Automobilbau hergestellt. Erfahrungen zum Langzeitverhalten werden zwar in Datenbanken erfasst, detaillierte Untersuchungen zum Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten unter Atmosphäreneinflüssen wie Temperaturwechsel, Wasserdampf- und Sauerstoffdiffusion und UV-Belastung liegen bislang jedoch nicht vor. Zur detaillierten Untersuchung chemischer und physikalischer Prozesse wurden eine Bewitterungs- und eine UV-Bestrahlungskammer aufgebaut und in Betrieb genommen. Beide Versuchseinheiten erlauben Dauerbewitterungen auch unter extremen Bedingungen. Die anschließende Charakterisierung mit analytischen und werkstoffwissenschaftlichen Methoden erlaubt die Erstellung kinetischer Modelle zur Schadensbildung. Diese fließen wiederum in Modellrechnungen zur Alterung ein und erlauben, das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten rechnerisch zu simulieren. Ergebnisse dieser Rechnungen können zur gezielten Materialauswahl genutzt werden. Durch eine Verlängerung der Nutzungsdauer von PV-Modulen können nicht nur die Kosten für Solarenergiebereitstellung, sondern indirekt auch Kosten für Transport, Installation und Entsorgung gespart und damit die Effizienz der Energieumwandlung erhöht werden.