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Stromspeicher

Flächenbezogene Informationen zum Ausbaustand der Stromspeicher in Bezug auf die Anzahl der Anlagen und deren gesamte Leistung.

Nachhaltige Stromversorgung der Zukunft

2030 werden die durchschnittlichen Kosten für erneuerbare Energien in Deutschland voraussichtlich rund 7,6 Cent pro Kilowattstunde betragen. Die gleiche Menge Strom aus neuen Erdgas- und Kohlekraftwerken kostet dann voraussichtlich über 9 Cent. Hierbei sind die Zusatzkosten für Netzausbau, Stromspeicherung und Lastmanagement nicht einberechnet. Ebenso wurden die Umwelt- und Gesundheitskosten der konventionellen Stromerzeugung nicht berücksichtigt. Kalkuliert man diese mit ein, ist erneuerbarer Strom teilweise schon heute deutlich günstiger als fossiler Strom. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

Dezentrale erneuerbare Energieversorgung ja, autarke Insellösungen nein

UBA-Studie: Autarke Energieversorgung nur selten sinnvoll Die lokale Eigenversorgung mit Strom als Insel ohne Anschluss an das Stromnetz, ist für Städte und Gemeinden nur in Einzelfällen möglich. Insbesondere der Strombedarf für Industrie und Gewerbe lässt sich mit diesem Konzept nicht decken. Zu diesem Ergebnis kommt das Umweltbundesamt (UBA) in seiner Studie „Modellierung einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Stromerzeugung im Jahr 2050 in autarken, dezentralen Strukturen“. Dabei wurde in einem externen Gutachten für das Jahr 2050 die technisch-ökologische Machbarkeit einer Energieversorgung untersucht, in welcher der Strom innerhalb von kleinräumigen, dezentralen Strukturen wie Städten, Stadtteilen oder Gemeinden jeweils autark produziert wird. Diese Gebiete sind dabei weder untereinander noch nach außen hin über Stromleitungen vernetzt. Zur Deckung des jeweiligen Strombedarfs werden also ausschließlich die vor Ort vorhandenen Potentiale der erneuerbaren Energien genutzt, was mit der Notwendigkeit von Elektrizitätsspeichern einhergeht. UBA-Präsident Jochen Flasbarth: „Die Studie zeigt, dass sich diese Form der lokalen Autarkie in Einzelfällen unter günstigen Bedingungen zwar umsetzen lässt und dabei die lokale Erzeugung einen beachtlichen Anteil zu einer auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung beitragen kann. Für eine tragfähige regenerative Energieversorgung ganz Deutschlands eignet sich dieses Konzept aber nicht. Städte und Gemeinden können mit dezentraler Energieerzeugung zu maßgeblichen Akteuren der Energiewende werden. Die Einbindung lokaler Erzeugungsstrukturen in ein übergeordnetes Netz ist aber für ein effizientes, vollständig auf erneuerbaren Energien basierendes Energiesystem in Deutschland unerlässlich.“ In der Studie wurden für das Jahr 2050 zwei exemplarische Siedlungsstrukturen modelliert: ein „Dorf“ in ländlicher Umgebung mit niedriger Einwohnerdichte sowie ein „Stadtteil“ mit hoher Bebauungs- und Einwohnerdichte. Diese Strukturen wurden jeweils an einem Standort in Nord- und Süddeutschland untersucht, um die unterschiedlichen klimatischen Bedingungen abzubilden, die sich auch auf die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen auswirken, insbesondere auf Solar- und Windkraft. In den Simulationen wurde unter anderem der Anteil der Elektromobilität am Individualverkehr oder die installierte Erzeugungsleistung der einzelnen Technologien variiert. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass sich der Strombedarf von Haushalten und für private Elektroautos in ländlichen Siedlungsstrukturen im Rahmen einer autarken Versorgung decken lässt und zwar aus den vor Ort angenommenen Potenzialen für Photovoltaik und Windenergie. Um die dann vor Ort produzierte Energie auch komplett nutzen zu können und etwa längere Windflauten zu überbrücken, bedarf es allerdings sehr großer Energiespeicher. In Süddeutschland muss dafür sowohl bezüglich der installierten Erzeugungs- als auch der Speicherleistung ein höherer Aufwand betrieben werden als in Norddeutschland. In der urbanen Siedlungsstruktur kann eine autarke Versorgung unter den getroffenen Annahmen in keinem Fall dargestellt werden. In weiteren Simulationsrechnungen wurde, zusätzlich zu den privaten Verbrauchern, auch der Strombedarf von Industrie, Handel und Gewerbe modelliert und in die Betrachtungen mit einbezogen. Wenn der Strombedarf all dieser Verbraucher gedeckt werden soll, dann lässt sich eine autarke Stromversorgung auch in ländlichen Siedlungen nicht mehr umsetzen. Somit zeigt sich, dass das Konzept der lokalen Autarkie langfristig betrachtet in Einzelfällen, unter günstigen Bedingungen – zum Beispiel wenn vor Ort  Strom aus geothermischen Quellen oder Wasserkraft gewonnen werden kann – umgesetzt werden könnte. Dies kann etwa an netzfernen Standorten wie entlegenen Ortschaften oder Inseln sinnvoll sein. Es kann aber kein Ansatz für eine tragfähige regenerative Energieversorgung für ganz Deutschland sein, da häufig die lokalen Energiepotentiale nicht ausreichen. Reichen sie doch aus, lassen sich die nötigen Stromspeicherkapazitäten wiederum nicht mit vertretbarem Aufwand realisieren. Gleichwohl kann die lokale Erzeugung einen beachtlichen Anteil zu einer auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung beitragen, wie das Umweltbundesamt bereits 2010 mit der Studie „Energieziel 2050 – 100% Strom aus erneuerbaren Energiequellen“ anhand des Szenarios „Regionenverbund“ gezeigt hat. Die Potentiale erneuerbarer Energiequellen müssen demnach dort erschlossen werden, wo sie vorhanden sind, und dann zu den Verbrauchszentren geleitet werden. Jochen Flasbarth: „Die Erkenntnisse der Studie unterstreichen die Notwendigkeit eines gut ausgebauten Transportnetzes sowie eines Verteilnetzes, das  an eine dezentrale Einspeisung angepasst ist. Diese brauchen wir, um eine regenerativen Stromversorgung für ganz Deutschland zu erreichen“. Einerseits lassen sich damit großräumige Ausgleichseffekte bei der zeitlich und räumlich fluktuierenden Einspeisung aus erneuerbaren Quellen vorteilhaft nutzen. Andererseits lassen sich so Unterschiede in der räumlichen Verteilung der Potentiale erneuerbarer Energiequellen überwinden, wie etwa die Verfügbarkeit von hohen Windpotentialen in Norddeutschland bei gleichzeitiger Konzentration der Verbrauchszentren in Süd- und Westdeutschland.

Anforderungen der Integration der erneuerbaren Energien an die Netzentgeltregulierung

Die Studie zeigt wie das Netzentgelt- und Netznutzungssystem weiterentwickelt werden sollte, um passfähig für eine zukünftig von erneuerbaren Energien dominierte Stromversorgung zu sein. Dazu werden konkrete Handlungsempfehlungen erarbeitet: eine Reform der Ausnahmeregelungen für die Industrie, die Einführung bundesweit einheitlicher Übertragungsnetzentgelte in Verbindung mit einer Modifikation der vermiedenen Netznutzungsentgelte, die Erhöhung des Grundpreises in der Niederspannung, die Beteiligung von Eigenerzeugern /-verbrauchern und Einspeisern an den Netzkosten, sowie langfristig variable Netzentgelte für Stromspeicher und sonstige Flexibilitätsoptionen. Veröffentlicht in Climate Change | 34/2016.

NG-Molkerei\EU-Milch-2030

Prozess: Herstellung von Milch in 2030 Anwendbar für alle Sorten der Milchherstellung Allokation: Processing Step Electricity % Cooling 44,1% Storage 16,0% Centrifugation/Homogenization 7,9% Filling/Packing 18,0% Pressurized air 0,9% Lighting 10,5% Others 2,5% Processing Step Heat % Reception/Thermization 4,0% Pasteurization 67,7% Cleaning 17,9% Space heating 9,2% Others 1,2% Transportannahme: Lkw, 50 km (einfache Schätzung)

NG-Molkerei\EU-Milch-2010

Prozess: Herstellung von Milch in 2010 Anwendbar für alle Sorten der Milchherstellung Allokation: Processing Step Electricity % Cooling 44,0% Storage 16,0% Centrifugation/Homogenization 8,8% Filling/Packing 18,0% Pressurized air 1,0% Lighting 10,1% Others 2,1% Processing Step Heat % Reception/Thermization 4,0% Pasteurization 67,9% Cleaning 18,0% Space heating 9,0% Others 1,0% Transportannahme: Lkw, 50 km (einfache Schätzung)

NG-Molkerei\DE-Milch-2015

Prozess: Herstellung von Milch in 2010 Anwendbar für alle Sorten der Milchherstellung Allokation: Processing Step Electricity % Cooling 44,0% Storage 16,0% Centrifugation/Homogenization 8,8% Filling/Packing 18,0% Pressurized air 1,0% Lighting 10,1% Others 2,1% Processing Step Heat % Reception/Thermization 4,0% Pasteurization 67,9% Cleaning 18,0% Space heating 9,0% Others 1,0% Transportannahme: Lkw, 50 km (einfache Schätzung)

NG-Molkerei\EU-Milch-2020

Prozess: Herstellung von Milch in 2020 Anwendbar für alle Sorten der Milchherstellung Allokation: Processing Step Electricity % Cooling 44,1% Storage 16,0% Centrifugation/Homogenization 8,4% Filling/Packing 18,0% Pressurized air 0,9% Lighting 10,3% Others 2,3% Processing Step Heat % Reception/Thermization 4,0% Pasteurization 67,8% Cleaning 18,0% Space heating 9,1% Others 1,1% Transportannahme: Lkw, 50 km (einfache Schätzung)

NG-Molkerei\DE-Milch-2010

Prozess: Herstellung von Milch in 2010 Anwendbar für alle Sorten der Milchherstellung Allokation: Processing Step Electricity % Cooling 44,0% Storage 16,0% Centrifugation/Homogenization 8,8% Filling/Packing 18,0% Pressurized air 1,0% Lighting 10,1% Others 2,1% Processing Step Heat % Reception/Thermization 4,0% Pasteurization 67,9% Cleaning 18,0% Space heating 9,0% Others 1,0% Transportannahme: Lkw, 50 km (einfache Schätzung)

Umweltministerin Heinen-Esser und Wirtschafts- und Energieminister Pinkwart weihen Photovoltaikanlage ein

Auf dem Dach des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz werden künftig 50.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr erzeugt Auf dem Dach des Hauptgebäudes am Standort Essen produziert das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) in Essen gemeinsam mit dem Bau- und Liegenschaftsbetrieb (BLB NRW) zukünftig mit einer eigenen Photovoltaikanlage erneuerbaren Strom. Das Land möchte seine Verwaltung bis 2030 klimaneutral gestalten. Die neu errichtete Anlage trägt mit dazu bei, dieses Ziel zu erreichen. Zudem ist sie für das LANUV ein weiterer Baustein als Modellbehörde für die nachhaltige Verwaltung. Die offizielle Einweihung nahm LANUV-Präsident Dr. Thomas Delschen gemeinsam mit Umweltministerin Ursula Heinen-Esser, Wirtschafts- und Energieminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart und Gabriele Willems, Geschäftsführerin des BLB NRW, vor. „Wir müssen alle Lebensbereiche konsequent nachhaltig aufstellen – hierzu gehört natürlich auch und ganz besonders die öffentliche Verwaltung. Ein klimaschonendes, ressourceneffizientes und umweltgerechtes Leben und Wirtschaften schützt die Umwelt, steigert die Lebensqualität und Gesundheit und ist nicht zuletzt Teil des Generationenvertrages. Als Modellbehörde arbeitet das LANUV konsequent an einer Verbesserung der Nachhaltigkeit. Die neue Photovoltaikanlage ist hierzu ein weiterer wichtiger Baustein“, so Umweltministerin Heinen-Esser. Die Landesregierung hat mit Kabinettbeschluss vom 19. März 2019 den Ausbau von Photovoltaik-Anlagen auf Dächern von Gebäuden beschlossen, die der landeseigene Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW betreibt. Wirtschafts- und Energieminister Pinkwart erklärte: „Um die ambitionierten Klimaziele zu erreichen, müssen wir konkret handeln. Der Ausbau der Photovoltaik in Nordrhein-Westfalen ist dafür zentral. Deshalb freue ich mich, dass diese Landesregierung es ermöglicht, dass nunmehr auch das LANUV eine PV-Anlage erhält. Bis 2030 wollen wir die Potenziale aller Bestandsgebäude erschließen. Bei Neubauvorhaben und umfassenden Modernisierungen wird das Land die Nutzung von Photovoltaik und anderen Solaranlagen prüfen und wenn möglich umsetzen.“ Der BLB NRW hat die Photovoltaikanlage in Essen aus 158 Einzelmodulen realisiert. Mit dem hier erzeugten Strom können zwölf Haushalte mit je vier Personen versorgt werden. Das LANUV könnte mit der jährlich gewonnenen Energie zum Beispiel die eigenen Elektrofahrzeuge zehn Jahre lang betreiben. Dank einer erhöhten Unterkonstruktion der insgesamt 268 Quadratmeter einnehmenden Solarmodule konnte die bestehende Dachbegrünung erhalten werden. Der landeseigene Immobilienbetrieb strebt an, die Menge des produzierten Solarstroms jährlich um mindestens eine Million Kilowattstunden zu steigern. „Dieses Ziel werden wir im Jahr 2021 nach aktueller Planung schon deutlich übertreffen“, konnte Gabriele Willems vermelden. „Die heute eingeweihte Solaranlage auf dem Dach des LANUV in Essen ist ein wichtiger Baustein zur CO 2 -Einsparung des Landes. Dass wir die Dachbegrünung erhalten konnten und die neue Anlage darüber hinaus so perfekt zu den Zielen des LANUV passt, freut mich besonders“, so Gabriele Willems. Der Präsident des LANUV, Dr. Thomas Delschen freute sich, dass nach dem Gebäude in Duisburg nun auch der zweite große Standort des LANUV eine Photovoltaik-Anlage erhalten hat. „Wir nehmen mit der Anlage einen weiteren Baustein auf dem Weg zur Klimaneutralität in Betrieb. Bis 2030 wollen wir unseren CO 2 -Fußabdruck auf Null senken“, betonte Delschen. Er erklärte: „Die effiziente Nutzung von Energie und Ressourcen spart nicht nur CO 2 -Emmissionen, sondern auch bares Geld." Seine zahlreichen Initiativen und Maßnahmen bündelt das LANUV in einem Umwelt- und Nachhaltigkeitsmanagement. Hierzu gehören unter anderem umweltfreundliche Fahrzeuge, eine insektenfreundliche Außengestaltung, ein Pendlerportal zur Bildung von Fahrgemeinschaften oder das Abfallmanagement. Als Modellbehörde für die nachhaltige Verwaltung  leistet das LANUV damit auch einen wertvollen Beitrag zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen. Zur Förderung des Austauschs und zur Unterstützung anderer Behörden hat das LANUV das „Netzwerk Nachhaltige Landesverwaltung NRW“ eingerichtet. Dieses bietet für alle interessierten Behörden unter anderem Workshops und Vorträge beispielsweise zur Gestaltung naturnaher Liegenschaften. Potenziale zur Nutzung der Sonnenenergie hat das LANUV im Rahmen einer Studie für den Strom- und Wärmesektor in NRW ermittelt. Die Untersuchung aus 2018 zeigt, dass – bei einer Ausschöpfung aller geeigneten Dachflächen – Photovoltaik mit einem jährlichen Stromertrag von etwa 68 Terawattstunden zur Stromversorgung Nordrhein-Westfalens beitragen könnte. Damit ließe sich mehr als das Doppelte des Stromverbrauchs der privaten Haushalte in NRW abdecken. Die Frage, ob ein Dach für eine Photovoltaik-Anlage geeignet ist, beantwortet das Solarkataster im Energieatlas NRW. Dort können für jedes Dach in NRW die verschiedenen Möglichkeiten der Photovoltaik ermittelt werden. Die Online-Anwendung beantwortet Fragen der Wirtschaftlichkeit, der CO 2 -Einsparung oder der Einbindung eines Stromspeichers. Die Datenbasis hinter dem Ertragsrechner des Solarkatasters wird monatlich nach den aktuellen Marktdaten aktualisiert. Das Solarkataster bietet auch Planungstools für Photovoltaik auf Freiflächen oder Solarthermie auf Dachflächen an. Zum Solarkataster https://www.energieatlas.nrw.de/site/karte_solarkataster Broschüre: Der Weg zur eigenen Solarenergieanlage https://www.lanuv.nrw.de/publikationen/details/?tx_cart_product%5Bproduct%5D=928&cHash=614af0a463c6d8a6470f21cfc58b1263 Umsetzung der Solarinitiative in NRW http://www.blb.nrw.de/photovoltaik Informationen zur Klimaneutralen Landesverwaltung https://www.klimaschutz.nrw.de/themen/klimaneutrale-landesverw Informationen und Maßnahmen zur Nachhaltigen Verwaltung beim LANUV https://www.lanuv.nrw.de/nachhaltigeverwaltungderzukunft/ Nachhaltigkeitsstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen https://www.nachhaltigkeit.nrw.de/projekte/nachhaltige-landesverwaltung/ Film- und Fotomaterial https://www.lanuv.nrw.de/photovoltaik Download: Pressemitteilung

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