Potenziale der Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in internationalen Energieszenarien unterschätzt Die Potenziale der Energieeffizienz und der erneuerbarer Energien werden in internationalen Energieszenarien unterschätzt. Das zeigt die von einem Forschungskonsortium um das Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) - im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) - erstellte Studie „Rolle und Potenzial der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz in der globalen Energieversorgung”. Die Studie analysiert globale Energieszenarien und globale Potenzialanalysen zur Energieeffizienz sowie Nutzung erneuerbarer Energien. Die Analyse zeigt, dass die Potenziale der Energieeffizienz sowie der Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien in den Energieszenarien ausgenutzt werden müssen, um die globalen Ziele der CO 2 -Emissionsreduktion einzuhalten. „Die Ergebnisse dieses Berichtes unterstreichen, dass weltweit beachtliche, Potenziale bisher nicht ausgeschöpft werden, um erneuerbarer Energien zu nutzen, die Energieeffizienz zu steigern und Verbrauchsverhalten zu ändern.” so Klaus Müschen, Leiter der Abteilung Klimaschutz und Energie des UBA . „Schließlich ist das projizierte technische Potenzial zur Nutzung erneuerbarer Energien zwanzigmal größer als der heutige weltweite Endenergiebedarf.” Um diese Potenziale zu erschließen, sind Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien und Effizienzmaßnahmen notwendig weiterzuentwickeln, insbesondere aber müssen ökonomische, infrastrukturelle und politische Schwierigkeiten überwunden werden. „Bisher versagt der Markt und andere Hemmnisse verhindern eine erfolgreiche Markteinführung. Über die Hälfte der betrachteten Effizienzmaßnahmen sind kostendeckend durchführbar. Maßnahmen müssen Marktschranken beseitigen, und so Energieeffizienzsteigerung fördern”, so Klaus Müschen weiter. Das weltweit größte technische Potenzial zur Stromerzeugung besitzen solare Techniken wie konzentrierende solarthermische Kraftwerke (Concentrating Solar Thermal Power Plants, CSP) und Photovoltaik (PV). Es folgen Onshore-Windenergie und Meeresenergie. Es wird erwartet, dass in den nächsten zwanzig Jahren für fast alle Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien mit Ausnahme der Wasserkraft die Stromerzeugungskosten deutlich reduziert werden können. Unter Annahme steigender Kosten für fossile Energieträger und für CO2 -Emissionen werden bis 2030 die meisten Techniken zur Erzeugung regenerativen Stroms wettbewerbsfähig sein. „In den bisherigen Szenarien wird oft nicht klar, welchen Beschränkungen die Vermarktung kostengünstiger Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien unterliegt”, sagt Klaus Müschen. Um ihre Aussagekraft zu verbessern, sollte in künftigen Szenarioanalysen eine umfassendere und transparentere Dokumentation grundlegender Annahmen und ihrer Grenzen angestrebt werden. Die Basis dafür wollen die Forscher nun selber liefern. In einem noch bis Ende 2010 laufenden Folgevorhaben erstellen sie ein regional differenziertes weltweites Inventar aller erneuerbaren Energieressourcen.
Die Europäische Kommission hat festgestellt, dass eine portugiesische Regelung zur Förderung von Technologien für die Nutzung erneuerbarer Energiequellen mit den EU-Beihilfevorschriften im Einklang steht. Im Rahmen der Regelung sollen Demonstrationsprojekte zur Nutzung erneuerbarer Energie aus dem Meer (Wellenenergie und Gezeitenenergie) sowie innovative Offshore-Windenergie-Technologien gefördert werden. Im Rahmen dieses Vorhabens werden auf einer schwimmenden Plattform montierte Windturbinen im realen Betrieb getestet, während herkömmliche Offshore-Windkraftanlagen auf dem Meeresboden verankert werden. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Anlagen kann die neue Technologie somit auch in tieferen Gewässern genutzt werden. Die Förderung wird für einen Zeitraum von 25 Jahren über einen Einspeisetarif gewährt, mit dem die höheren Kosten der neuen Technologien ausgeglichen werden sollen. Außerdem erhält das Projekt WindFloat eine Investitionsbeihilfe sowie Unterstützung aus dem EU-Förderprogramm NER 300 für innovative Demonstrationsprojekte im Energiesektor zur Verringerung der CO2-Emissionen.
Das Projekt "Constraining future Antarctic ice loss with the coupled ice-ocean model PISM-FESOM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Sea-level rise constitutes one of the major impacts of anthropogenic climate change. Mean sea-level has been rising with a rate of about 3 mm/yr since the beginning of the 1990s, dominated by ocean warming and the loss of mountain glaciers. The largest future contribution is however expected from mass loss of the large ice sheets on Greenland and Antarctica. The dynamic response of the Antarctic ice sheet to a warming climate is not well understood and therefore poses the largest uncertainty in future sea-level projections. In 2013 the IPCC acknowledged that a dependency of ice loss on future warming cannot be inferred due to a lack of understanding of the relevant processes and assessed a likely contribution of less than 20cm in the 21st century. New modeling results now indicate a risk of more than one meter sea level contribution from Antarctica under strong warming within the 21st century. Such contribution would dominate over other processes like thermal expansion, glacier melt and Greenland ice loss. The new projections leave sea-level impact scientists and coastal planners in a limbo as such upward-corrected projections would require massive changes in adaptation planning. Though the new projections are supported by the sensitivity of several meters per degree of warming inferred from records of past sea levels, the timescale of the contribution is difficult to infer from these records. Reconstructed sea-level histories suggest that fast changes occurred in the past in terms of 'melt-water pulses' with several meters of sea-level rise within a few hundred years. High rates of ice loss from Antarctica need to be sustained by an ocean circulation that is capable of providing the heat to melt the ice or transport icebergs towards warmer waters where they melt. Without thorough constraints on the ocean heat flux through energy conservation in the ice-ocean system, very high rates of ice loss remain therefore debatable. Only a coupled ice-ocean model will make it possible to provide such constraints and therewith reduce the uncertainty in future Antarctic ice loss. While the understanding of ocean and ice-sheet physics individually has matured, their interplay at the ice-ocean interface is still insufficiently understood. We therefore here propose to develop such a coupled model from well-established stand-alone models for the ice sheet and for the ocean.
Das Projekt "Exzellenzcluster 80 (EXC): Ozean der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. durchgeführt. 95% of the incoming solar radiation at the sea surface is absorbed by the ocean body. This process is an integral part of the oceanic heat budget, drives most of the global biological production and, thus, almost all major nutrient and carbon cycles in the ocean. This emphasizes the need of a proper understanding of the transport of solar radiation into the ocean. While previous research has been devoted to the mean energy input by solar radiation into the ocean, effects of the temporal and spatial fluctuations of the incoming solar radiation including its distribution with depth are poorly known, although certainly of large importance. Such fluctuations are caused by variations in the atmospheric transmission, sea surface roughness and spray, turbulent fluctuations in density, plankton, gelbstoff and other biological parameter. Since both the radiative transfer and the physical, biological and chemical response in the upper ocean are non-linear processes, temporal and spatial variability in the radiation yields a systematically different mean response compared to more homogeneous forcing. An existing Monte-Carlo radiative transfer code will be modified to simulate variability in light penetration through observed and simulated physical and biological states of the upper ocean. The results will be applied to ocean circulation models and to models of biological and chemical tracer cycles. Furthermore, the effect of radiation variability on algal physiology, i.e. photosynthetic performance and physiological acclimation, will be explored.
Das Projekt "Ocean Energy Web-GIS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Das Ziel dieses Projekts ist das Design und die Implementierung eines interaktiven, webbasierten GIS (Geographisches Informationssystem) auf der OES-Homepage. Der Zweck dieser Anwendung ist es, interessierten Webseitenbesuchern detaillierte und weltweite Informationen mit Bezug zu Meeresenergien in Form einer optisch eindrucksvollen Kartenanwendung zu liefern. Die verfügbaren Informationen umfassen Meeresenergieanlagen, -Ressourcen und -Infrastruktur sowie weitere relevante geopolitische und geographische Informationen, allesamt dargestellt in Verbindung mit ihrem jeweiligen Standort bzw. Ausdehnung bzw. Verteilung auf einer weltweiten Karte.
Das Projekt "Nutzung der Meeresenergie in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH - Niederlassung Berlin durchgeführt. Die Studie aus dem Jahr 2010 verfolgte das Ziel, die Grundlage für eine Neubewertung der Möglichkeiten zur Nutzung der Meeresenergie in Deutschland zu schaffen und die Bundesregierung damit hinsichtlich einer zukünftigen Förderungspraxis zu beraten. Der erste Teil der Studie umfasste die Bestimmung der Potentiale zur Nutzung der Meeresenergie in der deutschen Nord- und Ostsee. Ausgehend von einer detaillierten Recherche des weltweiten Stands der Technik und aktuellen Projekten zur Nutzung von Energie aus Strömung, Wellen, Gezeiten, Salz- und Temperaturgradienten wurde für jede dieser Energieformen das technische Potential in Deutschland bestimmt. Außerdem wurde eine Branchenumfrage unter deutschen Firmen und Experten mit Interesse an der Nutzung der Meeresenergie durchgeführt. Damit wurden die Möglichkeiten des Exports deutscher Meeresenergie-Technologie ins Ausland bewertet. Der dritte Teil der Studie umfasst eine detaillierte Analyse des deutschen Rechts- und Genehmigungsrahmens mit besonderem Fokus auf mögliche Barrieren zur Nutzung der Meeresenergie. Die Studienergebnisse bestätigten, dass das theoretische Potential für die Nutzung der Meeresenergie in Deutschland sowohl im Vergleich zu anderen Standorten auf der Welt als auch mit Blick auf die deutschen Ziele für den Ausbau der Erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung gering ist. Allein das Potential des Tidenhubs, der Wellen- und der Strömungsenergie scheint an einzelnen Standorten kleinere Anwendungen zur Erprobung von Technologien möglich zu machen.
Das Projekt "Vorstellung der Projektergebnisse des Vorhabens 'Nutzung der Meeresenergie in Deutschland'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH - Niederlassung Berlin durchgeführt. Es werden die Projektergebnisse des Beratungsvorhabens 'Nutzung der Meeresenergie in Deutschland' auf dem 3. Meeresenergieforum am 25. März 2010 in Bremen vorgestellt. 1. Vorbereitung von drei Vorträgen (Ecofys & GGSC) 2. Teilnahme an der Veranstaltung und Vorträge 3. Zusammenfassung der Ergebnisse des Workshops in einem kurzen Abschlussbericht (2-3 Seiten) sowie Teilnehmerliste uns unsere Vorträge in der Anlage.
Das Projekt "Workshop: Chancen und Risiken der erneuerbaren Energien in Chile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung durchgeführt. In Chile führt die kontinuierlich wachsende Nachfrage nach Energie dazu, in Zukunft immer mehr auf erneuerbare Energien zu setzen. In diesem Zusammenhang ist Chile besonders interessant für deutsche Unternehmen, insbesondere aber auch für deutsche Hochschulen und Forschungsunternehmen. Kooperationen in den Bereichen Windenergie, Sonnenenergie, Geothermie, Meeresenergie, Biomasse und Netzintegration bieten sich an. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungsbereich Energie sehen es als Kernaufgabe an, die langfristige sichere und wirtschaftliche Energieversorgung mit dem Schutz von Klima, Umwelt und Ressourcen zu vereinbaren. Dieses Ziel umfasst auch die strategische Ausrichtung der Forschung. Zur Umsetzung dieser Ziele soll ein Workshop an der UdeC im April 2013 einen Beitrag leisten. Dort existieren die meisten Forschungsprojekte und die meisten Patente des Landes. Außerdem pflegt die UdeC wie keine andere in Chile intensive Kontakte zu dt. Wissenschaftlern. Der Workshop wird 5 Bereiche der Energieversorgung des Landes abdecken: Co2 Minderung bei Kraftwerken, erneuerbare Energie aus Biomasse, Windkraft und Sonnenenergie sowie hydrothermale Geothermie. Vorgesehen sind Plenarvorträge 5 dt. Wissenschaftler thematisch abgestimmt mit 5 chilenischen Wissenschaftlern am 22. und 23.04.2013. Am 24.04 werden die Teilnehmer in 5 Arbeitsgruppen aufgeteilt um ihre Ergebnisse im Plenum vorzustellen einschließlich konkreter F und E Vorhaben. Im Anschluss sind Exkursionen vorgesehen.
Das Projekt "Process study of vertical mixing near the sea floor inside the central valley of the Mid-Atlantic Ridge near 37°N" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Fachbereich Klimawissenschaften, Sektion Physikalische Ozeanographie der Polarmeere durchgeführt. Vertical mixing associated with dissipation of turbulent kinetic energy sustains the circulation of the deep and abyssal ocean. New evidence is emerging that the highest mixing rates are found within the central valleys and ridge flank (transform) canyons of mid-oceanic ridge systems. An expedition is proposed to take place in August 2010 during which near-bottom oceanographic and marine-geologic measurements will be carried out in the central valley of the Mid-Atlantic Ridge near 37°N, using an autonomous underwater vehicle (AUV), complemented by 'classical' lowered and mooring-based techniques. It is currently unclear, which physical mechanisms control the intense turbulent dissipation in deep ocean canyons. Recent studies point to a potential role of hydraulic jumps, which have been observed in shallow water studies. We aim at testing whether tidally varying hydraulic jumps can explain the observed large vertical mixing over a sill in the central valley. To resolve the jumps AUV-based high-resolution horizontal fields of near-bottom turbulent kinetic energy dissipation and of flow velocities will be obtained. Further, high-resolution AUV multi-beam echo sounder mapping will allow us to study (i) the relationship between vertical mixing processes and the bathymetry, and (ii) the dynamic processes underlying the 'mixing active' morphology.
Das Projekt "Vorbereitung und Begleitung bei der Erstellung eines Erfahrungsberichts gemäß § 97 Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG 2014) - Teilprojekt: Fachlos 5: Stromerzeugung aus Wasserkraft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurbüro Floecksmühle GmbH durchgeführt. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) schafft als das zentrale Fördergesetz die notwendigen Rahmenbedingungen für den Ausbau der Erneuerbaren Energien. Zur Ermittlung der Wirksamkeit des Gesetzes finden regelmäßig Evaluierungen u.a. zu den Auswirkungen des EEG auf den Ausbau der unterschiedlichen Energieträger aus. Das vorliegende Vorhaben bezieht sich auf das 'Fachlos 5 Stromerzeugung aus Wasserkraft (Vorhaben IId: Wasserkraft)'. Innerhalb des Erfahrungsberichts beschäftigt sich das Vorhaben IId in der Hauptsache mit Wasserkraftanlagen an Fließgewässern. Darüber hinaus werden Pumpspeicher- und Speicherkraftwerke, Wasserkraftanlagen in Trinkwasser- und Abwassersystemen sowie die Meeresenergieanlagen einbezogen. Ziel des Erfahrungsberichts ist die Darstellung der Entwicklung der Stromgestehungskosten, der Technologieentwicklung und der Marktentwicklung. Weiterhin sind die zusätzlich ausbaubaren Potenziale bei der Wasserkraftnutzung sowie aktuelle technische Entwicklungen darzustellen. Die Bearbeitung des Vorhabens erfolgt in mehreren Arbeitspaketen. 1. Marktentwicklung, 2. Kostenentwicklung, 3. Wasserkraftanlagen und Netzstabilität, 4. System- und Marktintegration, 5. Potenzialermittlung, 6. technische, ökologische Anforderungen, 7. Meeresenergienutzung, 8. Wissenschaftliche Zuarbeit. Die Projektarbeit wird innerhalb durch Workshops und Besprechungen begleitet. Ein wesentlicher Bestandteil der Bearbeitung ist die Informationsbeschaffung. Es werden relevante Vorhaben, Studien und Veröffentlichungen berücksichtigt und ausgewertet. Darüber hinaus spielen Befragungen, Interviews, Gespräche und schriftliche Anfragen bei Behörden, Betreibern von Wasserkraftanlagen, Netzbetreibern und Verbänden eine wesentliche Rolle, um aktuelle Informationen aller Beteiligten berücksichtigen zu können. Die Informationen werden ausgewertet und so aufbereitet, dass Vorschläge für die Anpassung des Gesetzes bzw. für außerhalb des Gesetzes liegende Rahmenbedingungen erarbeitet werden können.