UBA-Studie sieht Kapazitätsmärkte zurzeit kritisch Der gegenwärtige Strommarkt als Energy-Only-Markt bildet einen geeigneten Rahmen für die Energiewende und gewährleistet eine sichere Stromversorgung. Das zeigt eine neue Studie für das Umweltbundesamt (UBA). Derzeit nicht notwendig ist dagegen die Einführung von Kapazitätsmärkten. Sie bergen ein großes Risiko für Ineffizienzen, unter anderem weil sie zu wenig Anreize für das Lastmanagement setzen. Damit der Strommarkt auch langfristig zuverlässig funktioniert und um Wind- und Solarstrom effizient zu nutzen, ist es aber wichtig, das Lastmanagement auszuweiten. „Der Umbau der Energieversorgung könnte zudem durch eine Strategische Reserve abgesichert werden. Diese könnte in absoluten Extremsituationen - etwa wenn bei extremer Kälte zugleich viele Kraftwerke ausfallen - sinnvoll sein. Sie wäre vergleichbar mit der strategischen Mineralöl-Reserve“, sagt UBA-Präsident Jochen Flasbarth. Diese ließe sich bei Bedarf mit einigen neuen Gasturbinenkraftwerken oder mit dem weiteren Betrieb einiger zur Stilllegung vorgesehener Gas- und Kohlekraftwerke sehr schnell aufbauen. Die Autoren der Studie, die vom Beratungsunternehmen Ecofys erstellt wurde, sehen die Einführung eines umfassenden Kapazitätsmarkts sehr kritisch. Bei diesem Ansatz wird neben dem bestehenden Strommarkt ein neuer Markt für Kraftwerkskapazitäten geschaffen, um die Erlöse für den Bau und Betrieb von Kraftwerken zu erhöhen. Auf dem gegenwärtigen Strommarkt, einem so genannten Energy-Only-Markt, wird den Kraftwerksbetreibern die bereitgestellte Energiemenge vergütet. Für die Vorhaltung von Erzeugungskapazitäten erfolgt hingegen keine direkte Entlohnung. Auf einem Kapazitätsmarkt würden Kraftwerksbetreiber - zusätzlich zum Strommarkt - Erlöse für die Bereitstellung einer gesicherten Leistung erhalten. Die Kosten des Kapazitätsmarktes würden an alle Verbraucher weitergegeben werden. Laut der Ecofys-Studie birgt dieser neue Markt für Kraftwerkskapazitäten große Risiken für Ineffizienzen und seine Einführung ist praktisch irreversibel. Auch könnte er die Integration der erneuerbaren Energien in das Stromerzeugungssystem mittel- und langfristig erschweren, da tendenziell geringere Anreize zur Nutzung von Lastmanagement - also der Anpassung der Stromnachfrage an das fluktuierende Stromangebot - gesetzt werden. Die Studie zeigt: Kapazitätsmärkte sind derzeit nicht nötig, weil der gegenwärtige Strommarkt als Energy-Only-Markt einen geeigneten Rahmen für die Energiewende darstellt und eine sichere Stromversorgung gewährleistet. Die Diskussion über zusätzliche Erlöse aus Kapazitätsmärkten kann dagegen die Investitionen in neue Kraftwerke verzögern. Damit der Strommarkt auch langfristig zuverlässig funktioniert und um Wind- und Solarstrom effizient zu nutzen, empfiehlt das UBA das Lastmanagement auszuweiten. Einerseits sollten mehr Stromverbraucher als bisher auf das schwankende Angebot flexibler reagieren und durch Preissignale bei Stromknappheit ihren Verbrauch senken können. Zurzeit können dies beispielsweise Unternehmen der Aluminium-, Stahl- und Zementproduktion oder Kühlhäuser. Andererseits verbilligen Einspeisespitzen durch Sonnen- und Windenergie den Strom und setzen so Anreize für Stromkunden, ihren Verbrauch in diese Zeiten zu verlagern. Der Umbau der Energieversorgung könnte zudem durch eine Strategische Reserve abgesichert werden. Sie wäre vergleichbar mit der strategischen Mineralöl-Reserve. Die Strategische Reserve weist im Vergleich zu Kapazitätsmärkten deutlich geringere Risiken auf. Sie ließe sich bei Bedarf mit einigen neuen Gasturbinenkraftwerken oder mit dem weiteren Betrieb einiger zur Stilllegung vorgesehener Gas- und Kohlekraftwerke sehr schnell aufbauen. Die Kraftwerke der Strategischen Reserve stehen ausschließlich als Absicherung für absolute Extremsituationen - etwa wenn bei extremer Kälte zugleich viele Kraftwerke ausfallen - zur Verfügung, würden jedoch nicht am Strommarkt teilnehmen. Deshalb bleibt der Strommarkt in seiner Effizienz unbeeinflusst und es können bessere Anreize für mehr Lastmanagement gesetzt werden als mit Kapazitätsmärkten. Dies ist wichtig für die Integration der erneuerbaren Energien. „Bei einer strategischen Reserveleistung von beispielsweise vier Gigawatt (GW) lägen die Gesamt-Kosten für das Bereithalten dieser Kraftwerksleistung zwischen 140 und 240 Mio. Euro jährlich. Auf die Endverbraucher kämen sehr moderate Kosten von unter 0,1 Cent pro Kilowattstunde zu“, so der UBA-Präsident Flasbarth. Die Strategische Reserve ist eine effiziente Lösung, die schnell Sicherheit schafft und - anders als Kapazitätsmärkte - alle Türen offen hält, um das Marktdesign optimal an neue zukünftige Anforderungen anpassen zu können. Die Strategische Reserve unterscheidet sich von den Reservekraftwerken der Bundesnetzagentur (BNetzA), die dazu dient, die zeitweise angespannte Situation in Süddeutschland, insbesondere in Bayern und Baden-Württemberg zu beherrschen. Diese resultiert nicht aus einem Mangel an Kraftwerken, sondern aus Engpässen im Übertragungsnetz, denn aktuell bestehen in Deutschland insgesamt genügend Kraftwerkskapazitäten. Diese Netz-Engpässe werden mittelfristig durch den im Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) vorgesehenen Netzausbau behoben. Bis dahin entlasten die auf Initiative der Bundesnetzagentur in Österreich und Süddeutschland vorgehaltenen Reservekraftwerke die Stromnetze. Dies ist bereits ein vergleichbarer Ansatz wie bei der Strategischen Reserve, jedoch für einen anderen Einsatzzweck - denn die Strategische Reserve wird vorrangig für eine langfristige Absicherung des Strommarktes vorgeschlagen. Die BNetzA-Kraftwerksreserve könnte zu einer Strategischen Reserve weiter entwickelt werden, die beides umfasst, mit der zum einen der Strommarkt langfristig abgesichert wird und zum anderen neue Reservekraftwerke gezielt in Süddeutschland errichtet werden, um bei Bedarf das Stromnetz zu entlasten. Energy-Only-Markt:Der gegenwärtige Strommarkt ist ein so genannter Energy-Only-Markt. Hier wird den Kraftwerksbetreibern nur die bereitgestellte Energiemenge (Stromproduktion) vergütet. Für die Vorhaltung von Erzeugungskapazitäten (Kraftwerken) erfolgt hingegen keine direkte Entlohnung. Auf einem Kapazitätsmarkt würden Kraftwerksbetreiber - zusätzlich zum Strommarkt - Erlöse für die Bereitstellung einer gesicherten Leistung (also der Vorhaltung von Erzeugungskapazitäten) erhalten.
Das temporale Digitale Oberflächenmodell (tDOM) entspricht der Differenz zweier Zeitschnitte von Digitalen Oberflächenmodellen (DOM). Der tDOM-Datenbestand ist flächendeckend und verwendet für die Kacheln, für die noch kein historisches bildbasiertes Digitales Oberflächenmodell (bDOM) vorliegt, ein DOM aus Lidar-Daten (Airborne Laserscanning, ALS). Zukünftig wird das tDOM ausschließlich die Differenz der letzten beiden Aufnahmezeitpunkte der bDOM visualisieren. Die dargestellten Veränderungshinweise gelten pro Kachel entweder für einen 2-Jahreszeitraum (bDOM-bDOM) oder für einen Jahreszeitraum von bis zu 4 Jahren (ALS-bDOM). Die entsprechenden Informationen können der Sachdatenabfrage entnommen werden.
Das Projekt "Versorgungssicherheit auf dem Weg zu 60% EE: eine akteursbezogene Analyse (VERA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IZES gGmbH durchgeführt. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Analyse der jeweiligen Akteure im Stromsystem und deren Beitrag zur Versorgungssicherheit in einer EE geprägten Erzeugung. Es wird der Frage nachgegangen, wo die jeweiligen Verantwortungsbereiche und deren jeweiligen Grenzen liegen sowie der Frage nach Maßnahmen, die einzelne Akteure ergreifen können, sollen oder müssen, um Versorgungssicherheit stetig sicherzustellen. Oder anders formuliert: Wie weit sind die einzelnen Akteure, die eine originäre (Teil-)Verantwortung zum Erhalt der Versorgungssicherheit haben, gerüstet, diese in einer von erneuerbaren Energien geprägten Erzeugungsstruktur wahrzunehmen? Welche Veränderungen innerhalb der Akteursstruktur, der Verantwortlichkeiten und nicht zuletzt der Rahmenbedingungen sind unter Umständen notwendig, um die Akteure zu veranlassen, stärker zur Versorgungssicherheit beizutragen, und welche Finanzierungsoptionen werden dadurch bereitgestellt. Für die Untersuchungen gilt es zunächst zu klären, wie Versorgungssicherheit in diesem Kontext zu definieren und Back-up von anderen Mechanismen abzugrenzen ist. Auf Grundlage dessen sowie politischer Ziele und technischer Randbedingungen von EE- und KWK-Anlagen wird die Versorgungssituation und -sicherheit bis zum Jahr 2035 abgeschätzt und möglicher Bedarf an Back-up diskutiert. Daran schließt sich eine Aufarbeitung und Bewertung bestehender Finanzierungsoptionen für Erzeugungskapazitäten, Lastmanagement und Speicher außerhalb der Energy-only-Märkte unter Herausarbeitung der relevanten Akteure und ihres Einflussvermögens auf die Versorgungssicherheit an. Daraus resultierend erfolgt eine Weiterentwicklung und Ergänzung des bestehenden Instrumentariums unter Beachtung der Wirkung auf die jeweiligen Akteure zur künftigen Sicherung der Versorgungsicherheit und einem von fluktuierend einspeisenden erneuerbaren Energien dominierten Umfeld.
Das Projekt "Einfluss von Temperatur und Feuchte auf die Bestimmung von Partikelmassenkonzentrationen fuer Vergleichsmessungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 9 Elektrotechnik, Fachgebiet Prozess- und Aerosolmesstechnik durchgeführt. The discussion about the particulate matter measurement is revived by the information that an increasing fine particle concentration in the atmosphere increases the mortality rate. The new PM (Particulate Matter) standards for the measurement of particles less than 10 my m, 2,5 my m or even less then 1 my m will be discussed in European countries. The development of standards towards smaller particle sizes increases the importance of eviting artifacts during sampling and conditioning. Atmospheric aerosols consist of a combination of different substances such as organic and for a considerable part, in view of the mass concentration, of inorganic particulate matter. The artifact characteristics depends for volatile and hygroscopic salt particles on temperature and bumidity. Ammonium nitrate and sulfate are representative in the study for theoretical and experimental modeling of volatilization characteristics during sampling and conditioning. Ammonium nitrate is of volatile nature while both of them are of hygroscopic nature. All standards up to now recommend to collect particles with a filter at the thermodynamic state of atmospheric aerosols, to condition it at a certain temperatureand relative humidity and to weight it off-line. In such a method the aerosol concentration is changed because of evaporation takingplace at the filter and further changes during conditioning. The latter ones can be avoided by using a quasi on-line measuring balance like the Tapered Element Oscillating Microbalance-TEOM. Since the thermodynamic state of the aerosol may change during sampling the measured aerosol concentration can be different depending on the history of the thermodynamic state during sampling. We are investigating in how far heating the aerosol to temperatures above the highest possible ambient temperatures changes the mass concentration, whether there are possibilities to correct for this effect and how it affects the dependency of the collected particle mass of the thermodynamic state of the aerosol. Loading experiments and evaporation studies - are performed using a filter in a TEOM and using defined aerosols such as e.g. ammonium nitrate.
Das Projekt "Chemische Zusammensetzung und optische Eigenschaften des Aerosols in der freien Troposphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Chemische Analytik durchgeführt. Es sollen chemische und optische Eigenschaften des Aerosols in der bodennahen Mischungsschicht und in der freien Troposphaere entlang des optischen Weges von bodengestuetzten und flugzeuggetragenen Messsystemen bestimmt werden. Dazu werden Sammlung und Messung von Aerosol am Boden und vom Flugzeug aus vorgeschlagen. Das Aerosol soll chemisch mit den ionenchromatographischen Methoden und vor allem durch Einzelpartikelanalyse (EPMA, REM und TEM) untersucht werden. Optische Messungen sollen effektive Sonnenstrahlung und nephelometrische Streueigenschaften des Aerosols auf den gegebenen Flughoehen erfassen. Ziel ist die Verknuepfung der chemischen und optischen Eigenschaften des Aerosols in Schliessungsexperimente. Die Vertikalsondierungen sollen ueber industriell belastetem Raum in einem fuer Europa typischen Gebiet durchgefuehrt werden. Es wird eine Zusammenarbeit mit Kollegen der LACE-98-Gruppe geben, die gleichartige Ziele verfolgen, um eine gemeinsame Messkampagne zu gewaehrleisten (gemeinsame Erklaerung A. Ansmann et al., Untersuchuchungen zum Einfluss des Aerosols auf das Strahlungsfeld mit Hilfe von Schliessungsexperimenten).
Das Projekt "Untersuchungen zur Phytotoxizitaet komplexer Schadstoffgemische" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Botanisches Institut durchgeführt. An unterschiedlich resistenten Pappelklonen wird die Toxizitaet realistischer Schadstoffgemische erforscht. Vor dem Hintergrund vorzeitiger Blattverluste erfolgen Untersuchungen zum Stickstoff- und Kohlenhydratmetabolismus, Pigmentuntersuchungen sowie elektronenmikroskopische Aufnahmen.
Das Projekt "Entwicklung eines integrierten Mess- und Interpretationsverfahrens fuer LF-R und TEM zur Erkundung des Untergrundes obertaegiger Deponien und Altlasten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Erkundung von Untergrundstrukturen kleiner raeumlicher Ausdehnung mit Transientenelektromagnetik. Testen verschiedener Messkonfigurationen, Erweiterung der Interpretationssoftware.
Das Projekt "Teilvorhaben: Defekte in kristallinem Silizium in homogener Defektverteilung auf die Solarzellenparameter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 02, Arbeitsbereich Halbleitertechnologie durchgeführt. Im Rahmen des Gemeinschaftsvorhabens 'Defekte in multikristallinem Silicium' soll der Einfluss von Defekten in Silicium mehrerer Hersteller und verschiedener Solarzellen-Technologien auf die elektrischen Eigenschaften der Solarzellen untersucht werden. An diesem Vorhaben sind weitere 7 Forschungseinrichtungen beteiligt. Mehrere Industriepartner sind assoziiert. Das Institut fuer Halbleitertechnologie uebernimmt in diesem Vorhaben folgende Aufgaben: - Experimentelle Untersuchung der Versetzungsentstehung in multikristallinem Silicium und Vergleich mit numerischer Simulation der Spannungsverteilung, - Untersuchung des Verhaltens von Kohlenstoff- und Sauerstoffausscheidungen nach Temperung durch TEM, Widerstandsmessungen und DLTS, - Untersuchung der Wechselwirkung von 3d-Metallen mit Korngrenzen durch TEM, - Kennlinienmessungen an Solarzellen und numerische Simulation des Einflusses inhomogener Defektverteilung auf Solarzellenparameter.
Das Projekt "Sensitivitaet von Wildbachsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bern, Geographisches Institut, Abteilung Physische Geographie durchgeführt. Das Forschungsprojekt ist Teil einer in groesserem Rahmen erfolgenden systemanalytischen Betrachtung von Wildbacheinzugsgebieten. In diesem Kontext lautet die uebergeordnete Fragestellung: Wie reagieren hydrologische und geomorphologische Prozesse in Wildbacheinzugsgebieten auf Umwelt- und Klimaveraenderungen? Innerhalb des NFP 31 ergibt sich folgendes Konzept: In den fuer langfristige Beobachtungen und Messungen ausgeruesteten Wildbacheinzugsgebieten Rotenbach/Schwarzsee und Erlenbach/Alptal (WSL) sowie im vergleichsweise wesentlich steileren Einzugsgebiet Spissibach/Leissigen (GIUB) werden einerseits wichtige hydrologische und geomorphologische Prozesse in repraesentativen, verschieden ausgestatteten Hang- und Gerinnesequenzen gezielt untersucht und andererseits anhand bestehender Datensaetze kleinere und groessere Hochwasserereignisse mit ihrer Vorgeschichte ausgewertet. Bestehende Modellansaetze werden zur Entwicklung von Teilmodellen zur 'Abflussbildung' und zur 'Feststofflieferung' weitgehend uebernommen und wo noetig angepasst. Diese beiden Teilaspekte werden in der praktischen Durchfuehrung weitgehend gemeinsam und synoptisch bearbeitet. In der Synthese soll ein vorlaeufiges 'Gesamtmodell Wildbach' formuliert werden, das relevante Vorgaenge im Wildbachgeschehen unter heutigen Bedingungen beschreibt. Mit Hilfe dieses Modells und der einzelnen Teilmodelle soll die Sensitivitaet von Teilsystemen und des Gesamtsystems auf Aenderungen des Witterungsablaufs und der Umwelt untersucht werden, wobei auf vorzugebenden Klima- und Umweltszenarien basiert wird.