NETZ:KRAFT erarbeitet neue Konzepte für den Netzwiederaufbau (NWA) bei zukünftigen Kraftwerksstrukturen. Ziel ist die Einbindung erneuerbarer Energien beim NWA zu ermöglichen. Das Vorhaben verfolgt zwei Hauptstränge: Einerseits die Weiterentwicklung der vorhandenen NWA-Konzepte der Übertragungsnetzbetreiber unter Berücksichtigung des Verhaltens von Erneuerbare-Energie-Anlagen (EEA). Andererseits grundlegende Untersuchungen der Möglichkeiten, dezentrale Erzeugung in Versorgungsinseln der Verteilungsnetzbetreiber zur Verkürzung von Ausfallzeiten aktiv zu nutzen. Übergreifend wird die Koordination der beiden Stränge untersucht. Es werden Konzepte, Verfahren und Technologien entwickelt, mit denen EEA und intelligente Netzkomponenten zu aktiven Funktionsträgern beim NWA werden können. Szenarien von Versorgungssituationen werden in Fallstudien mit den dafür notwendigen Technologien und Verfahren konkretisiert. Technologische Entwicklungen aus den Anforderungen der Fallstudien werden in sechs Demonstrationsvorhaben umgesetzt. 21 Netzbetreiber, Hersteller und Forschung sind im NETZ:KRAFT - Konsortium vertreten.
Die Bundesregierung hat in Verbindung mit dem Erdbeben in Fukushima und dem damit verbundenen Reaktorunglück den endgültigen Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen. Zusammen mit dem bis vor das Jahr 2000 zurück reichenden Beschluss, die Stromversorgung auf erneuerbarer Energien umzustellen bilden diese Entscheidungen die maßgeblichen Weichen für die sogenannte Energiewende. Daran schließen sich eine Reihe von Herausforderungen an, die in der einen oder anderen Weise von der Bundesregierung in ergänzende Ziele übersetzt worden sind. Fünf Jahre liegen die Ereignisse um Fukushima, denen der Kernenergieausstieg folgte, nun zurück. Die verbleibenden acht Kernkraftwerke, die zuletzt rund 14 Prozent des hiesigen Stroms erzeugten, werden in den nächsten Jahren vom Netz gehen. Die größten Herausforderungen stehen uns damit noch bevor: Mit Auslaufen der Jahre 2021 und 2022 werden nochmals Kapazitäten in der Größenordnung der Sofortstilllegungen 2011 vom Netz gehen. Die vorliegende Kurzexpertise hat aus diesem Anlass wesentliche Ziele, die teilweise notwendige Rahmenbedingungen zum Gelingen der Energiewende beschreiben, untersucht. Sie bedient sich dafür einer Indikatorik, die soweit möglich den Zielpfad der Energiewende seit dem Jahr 2000 und den ersten Zwischenzielen 2020 definiert und auf den aktuellen Stand bezieht. Vergleichend wird hier auch 2011, das Jahr des Kernenergieausstiegs, mitbetrachtet. (Quelle: Institutder deutschen Wirtschaft Köln)
Nach dem historischen Klimaschutzabkommen von Paris steht Deutschland wie alle anderen Länder in der Pflicht, sein Energiesystem von Treibhausgasen zu befreien ( Dekarbonisierung ). Agora Energiewende hat deshalb einen konsensorientierten Vorschlag für einen geordneten Rückzug aus der klimaschädlichen Verstromung von Braun- und Steinkohle bis zum Jahr 2040 ausgearbeitet. Wir schlagen der Bundesregierung vor, zeitnah einen Runden Tisch Nationaler Kohlekonsens einzuberufen , sagt Dr. Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende. Hierbei geht es um einen vertrauensvollen Dialogprozess unter allen Beteiligten, in dem ausgewogene und faire Kernelemente des Abschieds von der Kohleverstromung ausgehandelt werden. Der Vorschlag von Agora Energiewende benennt dazu elf wesentliche Eckpunkte. Die Energiewirtschaft hat ein Recht auf Planungssicherheit und Verlässlichkeit. Wenn die Politik aber beim Thema Dekarbonisierung des Stromsystems weiter den Kopf in den Sand steckt, dann schafft das die größtmögliche Verunsicherung für alle Beteiligten , warnt Graichen. Ziel des Runden Tisches Nationaler Kohlekonsens sollte es sein, noch 2016 zu einer politisch und gesellschaftlich breit getragenen Vereinbarung zu kommen. Diese Vereinbarung sollte - analog zum Atomkonsens - in ein Kohleausstiegs-Gesetz münden, das mit breiter Mehrheit von Bundestag und Bundesrat beschlossen wird , sagt Graichen. Damit Deutschland einerseits seine Klimaschutzziele einhalten kann und andererseits Sicherheit und Bezahlbarkeit der Stromversorgung erhalten bleiben, schlägt Agora Energiewende vor, die Kohlekraftwerke in Schritten von zunächst maximal drei Gigawatt Leistung pro Jahr (das entspricht drei bis vier großen Kraftwerken) stillzulegen und damit 2018 zu beginnen. Um die Klimaschutzziele zu erreichen, sollte 2040 das letzte Kohlekraftwerk vom Markt gehen , sagt Graichen. Zudem ist es unumgänglich, dass künftig keine neuen Braunkohletagebaue mehr aufgeschlossen werden. Das Eckpunkte-Papier von Agora Energiewende sieht vor, die Abschaltung der Kohlekraftwerke so kostengünstig wie möglich zu gestalten. Das bedeutet im Wesentlichen, analog zum Atomausstieg die jeweils ältesten Kraftwerke nach Erreichen einer bestimmten Altersgrenze abzuschalten, wobei diese Altersgrenze im Laufe der Jahre gesenkt würde. Im Gegenzug müsse sich die nationale Politik verpflichten, künftig keine weiteren einseitigen Belastungen der Kohle einzuführen. Geboten seien lediglich die endgültige Stilllegung der im Zuge des Kohleausstiegs frei werdenden CO2-Zertifikate im Rahmen des europäischen Emissionshandelssystems und eine Stärkung des Emissionshandels insgesamt
Die öffentliche Wasserversorgung Bayerns ist durch eine große Anzahl von Wasserversorgungsunternehmen und - anlagen geprägt. Etwa 42 Prozent dieser 2348 Unternehmen weisen eine Netzeinspeisung von weniger als 0,1 Mio. m3/a auf. Hinter diesen 999 Unternehmen stehen etwa 4 Prozent der jährlich in Bayern abgegeben Wassermenge. Diese sogenannten 'kleinen Versorgungsunternehmen' sind, wie die gesamte Wasserwirtschaft Deutschlands und Bayerns, derzeit mit verschiedenen Herausforderungen konfrontiert. Dazu gehören steigende qualitative Anforderungen, aber auch Anpassungen des Versorgungssystems, die durch die Auswirkungen des Klimawandels und durch Migrationsprozesse in der Besiedlung des Versorgungsgebietes erforderlich werden. Sowohl die steigenden Anforderungen in der Trinkwasserversorgung als auch der sinkende Trinkwasserverbrauch bei gleichbleibenden Fixkosten führen zu einem Rückgang der Einnahmen der Unternehmen. Dies zwingt alle Versorgungsunternehmen die Wirtschaftlichkeit ihres Handelns ständig zu hinterfragen und zu optimieren. Dazu werden heute von einigen Versorgern erfolgreich Methoden wie Kennzahlenvergleiche und Benchmarking eingesetzt, woran sich jedoch kaum kleine Unternehmen beteiligen. Dies hat zur Folge, dass gerade die kleinen WVU in der Regel keine Standortbestimmung ihrer eigenen Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit vornehmen können und von den Optimierungspotenzialen derartiger Systeme nicht profitieren. Zudem liegen gerade zu diesen Unternehmen nur sehr wenige Informationen über die Aufgabenwahrnehmung vor, die über die Erfüllung der qualitativen Anforderungen hinausgehen. Zur Wirtschaftlichkeit der Unternehmen existieren noch weniger Daten. Solche Informationen sind aber wichtig, wenn es um eine zukunftsweisende Ausrichtung der bayerischen Wasserversorgung geht, besonders auch vor dem Hintergrund der politischen Diskussion über eine Stärkung der interkommunalen Zusammenarbeit. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden daher bei ausgewählten Unternehmen 1 die notwendigen Daten erhoben, um Aussagen darüber zu erhalten, inwieweit und unter welchen naturräumlichen Voraussetzungen und unter welchen wirtschaftlichen und technischen Randbedingungen die Unternehmen die Aufgaben einer nachhaltigen und gesicherten Wasserversorgung tatsächlich wahrnehmen und ob gegebenenfalls Mängel bei dieser Wahrnehmung vorliegen. 2 Auf der Basis der durchgeführten Datenerhebung wurde dargestellt, welcher Stand der Aufgabenwahrnehmung, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit derzeit in kleinen Wasserversorgungsunternehmen herrscht. 3 Auf diesen Erhebungen basierend sind erforderliche Maßnahmen und Optimierungsschritte abgeleitet worden. 4 Diese Erkenntnisse sollen genutzt werden, um Handlungsempfehlungen für diese Unternehmensgruppe zu entwickeln. Kleinen Wasserversorgungsunternehmen soll hiermit die Möglichkeit einer Standortbestimmung gegeben werden, aus der sie im Anschluss Maßnahmen und Wege ableiten können, um ihr Handeln zu verbessern
NE-IF: Super-4-Micro-Grid - Nachhaltige Energieversorgung im Klimawandel Die Verknappung der fossilen Ressourcen durch den Bedarfsanstieg der Industrieländer und die Industrialisierung der Schwellenländer wird zukünftig einerseits die Versorgungssicherheit beeinträchtigen und andererseits den Klimawandel beschleunigen. Die Nachhaltige Energieversorgung läuft zukünftig in zwei Richtungen mit zentralen und dezentralen Technologien. Zentrale Technologien stellen die hydraulischen Kraftwerke mit Fluss- und Pumpspeicherkraftwerken sowie großen Windparks dar, die an die Übertragungs-netze angebunden werden. Dezentrale Technologien stellen Microgrids mit der Einbindung von Photovoltaik, Solarthermie, Geothermie, Kleinwasserkraft, Kleinwindanlagen und Biomasse-Cogeneration dar. Durch den Klimawandel ist zu erwarten, dass Extremwetterlagen eine überwiegend regenerative Energieversorgung ungünstig beeinflussen können. Durch überregionale Vernetzung der dezentralen und zentralen Technologien kann ein Ausgleich zwischen Regionen hergestellt werden. Zentrale Pumpspeicheranlagen können Reserve- und Ausgleichsenergie bereitstellen bzw. Überschussenergie aufnehmen und damit Dargebotsschwankungen ausgleichen. Die voraussichtlichen Einflüsse des Klimawandels können aus Analysen von Aufzeichnungen von historischen Wetterdaten und Extremereignissen gewonnen werden. Die Auswirkungen auf die hydraulische Energiewandlung werden methodisch durch die Abflusswahrscheinlichkeiten für unterschiedliche Mittelungsperioden aus zu bestimmenden Abflusszeitreihen abgeleitet. Bei Wind- und Solarenergie werden die, zur Berechnung der Einspeisevergütungen von der Ökobilanzgruppe verwendeten, historischen Zeitreihen als Grundlage verwendet. Aus den historischen Wetteranalysen und der Extrapolation der Klimaänderungen können auch die gekoppelten Risiken der Erzeugungseinschränkung aus mehreren Arten von regenerativen Quellen evaluiert werden und hieraus Erkenntnisse über das Risiko mindernde gemischte Erzeugungsstrategien gewonnen werden. Als Ergebnisse werden gefunden: Welcher regenerative Erzeugungsmix ist für eine risikoarme Vollversorgung erforderlich? Welche jahreszeitliche regenerative Deckungsrate ist bei welcher Effizienzsteigerung möglich? Wie können die Risiken durch regenerativen Erzeugungsmix und Energiespeicherung minimiert werden? Wie können die Risiken durch weiträumige Vernetzung der Windenergie vermindert werden (Ausbau des europäischen Übertragungsnetzes)? Ist durch Einsatz von Pumpspeicherkraftwerken eine regenerative Vollversorgung möglich? Welche Effekte lassen sich durch Verwendung von Fahrzeug-batterien zur Speicherung von Überschussenergie und zur Rückspeisung in das Netz erzielen?
Für die DOC Belastung von Gewässern und der damit verbunden Probleme bei der Trinkwasseraufbereitung ist die Identifikation der Randbedingungen für den Umsatz von DOC im Boden und Gewässer unter den russischen Witterungsbedingungen, vor allem im Winter, und der daraus resultierenden Differenzierung der DOC Eintragspfade in die Gewässer von Bedeutung. Zur Erreichung der Zielstellungen ist ein skalenübergreifender Ansatz vorgesehen, der auf dem bestehenden Einzugsgebietsmonitoring aufbaut und weitere Methoden einbindet. So sollen i) Lysimeter generelle Aussagen über DOC Leaching und DOC Formen ermöglichen, ii) Intensivmessfelder aufgebaut werden, um den Bodenwasserhaushalt zu quantifizieren und DOC zu charakterisieren und iii) das Modellsystems IWAN zur Bewertung von Maßnahmenszenarien zur Verminderung des DOC Eintrags in Gewässer modifiziert werden. Durch die angestrebte Verbindung der erwarteten Ergebnisse mit praxisnaher Umsetzung und Demonstration im russischen Einzugsgebiet Lubazhinkha mit KMU und Landwirtschaftsbetrieben in Russland soll ein wesentlicher Beitrag zur Entwicklung von Techniken zur nachhaltigen Sicherung der Wasserqualität im Wolgaeinzugsgebiet geleistet werden.
Eine CO2-arme Stromversorgung auf Basis erneuerbarer Energien ist ein integraler Bestandteil eines ambitionierten, langfristigen Klimaschutzvorhabens. Die Dekarbonisierung der Stromversorgung im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung erfordert eine vollständige Umstellung auf erneuerbare Energien (EE) und infolge dessen eine strukturelle Anpassung des residualen Kraftwerksparks, eine Flexibilisierung der Nachfrage, Netzausbau sowie eine verstärkte Nutzung der Schnittstellen des Stromsektors zum Wärme- und zum Verkehrssektor (Sektorkopplung). Um den Transformationsprozess sicher und kostengünstig zu gestalten, müssen Rahmenbedingungen im Markt- und Regulierungsdesign geschaffen werden, die den EE-Ausbau unterstützen und das Zusammenspiel der Systemelemente effizient organisieren. Um den Anforderungen der erneuerbaren Energien und der Transformation gerecht zu werden, entwickelte dieses Projekt einen konsistenten Synthesevorschlag für das Markt- und Regulierungsdesign für die Zeit bis 2050. Dieser sieht für den Strommarkt ein Energy-Only-Marktdesign vor, das die bestmöglichen Voraussetzungen für eine wettbewerblich organisierte Flexibilisierung des Stromsystems schafft. Flexibilitätsoptionen und die Integration des europäischen Binnenmarktes können einen wesentlichen Beitrag zur EE-Integration und zur Stabilisierung ihrer Marktwerte leisten. Letzteres unterstützt die Wirtschaftlichkeit der erneuerbaren Energien. Im EE-Fördersystem sollten die Marktwerte als zentrale Größe bei der Bestimmung der Förderhöhe und im Anreizsystem berücksichtigt werden, sodass effiziente Anreize für den Zubau und die Marktintegration gesetzt werden. Weiterentwickelte Ausschreibungssysteme auf Basis variabler bzw. gleitender Marktprämien können diese Anforderungen erfüllen. Langfristig können auch Power Purchase Agreements eine wichtige (ergänzende) Rolle für die Finanzierung der EE spielen. Ein Energy-Only-Marktdesign kann die Versorgungssicherheit effizient gewährleisten. Zur Absicherung gegen ungewisse Extremereignisse kann eine Kapazitätsreserve dienen, da sie das Anreizsystem nicht verzerrt. Quelle: Forschungsbericht
Im Rahmen des UBA-Vorhabens Transformation hin zu nachhaltigen, gekoppelten Infrastrukturen (TRAFIS) wurden Wirkungen, Prozesse und Unterstützungsmöglichkeiten bei der Umsetzung innovativer Infrastrukturkopplungen betrachtet. Im Fokus stehen die Sektoren Wasser, Abwasser, Energie, Verkehr, Abfall und IKT. Der vorliegende Band untersucht Wirkungen von innovativen Kopplungen von Infrastrukturen in Hinblick auf die Leistungsfähigkeit, Resilienz, Ressourceneffizienz sowie die soziale und ökonomische Verträglichkeit. Ein Nachhaltigkeitskonzept mit 26 Kriterien wurde entwickelt und in einer Delphi-basierten Befragung mit über 100 Expert*innen als "Nachhaltigkeitscheck" erprobt. Die Ergebnisse der Bewertung zeigen spezifische Stärken und Schwächen ausgewählter gekoppelter Infrastrukturlösungen. Zusammenfassend können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: (1) Infrastrukturkopplungen verfügen über das Potential, die erwartete Leistung zu erbringen. Durch Hebung bisher ungenutzter Synergien können sie teilweise höhere Leistungspotentiale erreichen als nicht gekoppelte Systeme. Jedoch führen Kopplungen in der Regel zu deutlich höherer technischer und organisatorischer Komplexität. (2) Die Qualität der Infrastrukturdienstleistung wird durch die Kopplung meist nicht beeinträchtigt. Infrastrukturkopplungen sind in den meisten Fällen für Anbieter wirtschaftlich tragfähig. Jedoch erfordern die Änderungen oft Investitionen durch die Nutzer, beispielsweise die Kunden - z. B. wenn Gebäudetechnik angepasst werden muss. (3) Für die betrachteten Infrastrukturkopplungen werden meist neutrale bis deutlich positive Wirkungen auf Primärenergiebedarf, Endenergiebedarf und Treibhausgasemissionen erwartet. Leicht negativ werden Wirkungen in Bezug auf Bodenbelastungen, Bedarf an Rohstoffen allgemein und kritischen Rohstoffen eingeschätzt. Der Flächenbedarf könnte teils deutlich ansteigen. (4) Durch neue Kopplungen von Infrastruktursystemen können neue Abhängigkeiten entstehen. Jedoch können Infrastrukturkopplungen durch Verbesserung von Redundanz, Modularität und Puffervermögen der Systeme auch die lokale oder regionale Versorgungssicherheit stärken. Quelle: Forschungsbericht
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 24 |
| Kommune | 1 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 4 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 18 |
| unbekannt | 6 |
| License | Count |
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| Geschlossen | 6 |
| Offen | 18 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 23 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 17 |
| Webseite | 7 |
| Topic | Count |
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| Boden | 18 |
| Lebewesen und Lebensräume | 19 |
| Luft | 13 |
| Mensch und Umwelt | 24 |
| Wasser | 13 |
| Weitere | 24 |