13. En.ver. der Zuk. Flashcards
Entwicklung des globalen Primärenergieverbrauchs
Der globale PEV wird in Zukunft ?(1)?.
Sukzessive Erhöhung des Einsatzes von ?(2)? sowie von ?(3)? seit den 1970er Jahren.
Veränderung der Energieträgerzusammensetzung und ?(4)? des Verbrauchs bis 2015 ggü. 1973.
Verbrauchsanstiege insbesondere im ?(5)? Raum.
(1) weiter ansteigen
(2) Erdgas
(3) Kernenergie
(4) Verdopplung
(5) asiatischen
Fortschreitender Anstieg des weltweiten Stromverbrauchs, der ?(1)? ausgeprägt ist als der Primärenergieanstieg.
?(2)? des Stromverbrauchs seit 1973.
Steigender Verbrauchsanteil von ?(3)? und ?(4)?.
Bestehende Dominanz ?(5)? Energieträger.
(1) stärker
(2) Vervierfachung
(3) GHD-Sektor
(4) HH-Sektor
(5) fossiler
Die zukünftige Entwicklung ist von politischen Maßnahmen abhängig.
-> Verschiedene Szenarien slide 6
Treibhausgasneutralität ist Herausforderung und Chance
-> Szenario NZE2050, slide 7
…
Nenne zwei politische und zwei strategische Kernziele der Zielhierarchie der deutschen Energiewende!
Politische Kernziele:
- Klimaneutralität bis 2045
- Kohleausstieg (spätestens 2038 nach KVBG) und Atomausstieg (2023)
- usw.
Strategische Kernziele:
- EE (Steigerung des EE-Anteils am gesamten Energieverbrauch (inkl. in den Sektoren Strom, Gebäude, Verkehr)
- Energieeffizienz (Reduktion des Energieverbrauchs (PEV und EEV), Steigerung der Energieeffizienz)
(slide 10)
Für das Erreichen von THG-Neutralität ist die ?(1)? des Endenergieverbrauchs essentiell. Dies wird durch ?(2)? erreicht.
(1) Reduktion
(2) die Steigerung der Energieeffizienz
Auch in DE sind die letzten THG-Emissionsminderungen höchstwahrscheinlich nur mit was erreichbar?
Negativen Emissionen von z.B. BECCS und DACCS
(BECCS: Bioenergy with CCS)
(DACCS: Direct Air Carbon Capture and Storage)
Nenne Kernelemente zum Erreichen der THG-Neutralität! (4)
Massiver Ausbau der EE
Vollständige Defossilisierung der Energiewirtschaft
Umstellung von Industrie und Verkehr
Negativemissionen notwendig
-> BECCS und DACCS
Nenne tiefgreifende Maßnahmen im Industriesektor, die für das Erreichen von THG-Neutralität unumgänglich sind. (4)
Weitreichende Elektrifizierung und Einsatz von Wasserstoff
50% der Anlagen müssen in 10 Jahren erneuert werden
CCS-Infrastruktur für Kalk- und Zementindustrie (Prozessemissionen)
Etablierung einer Kreislaufwirtschaft
Nenne tiefergreifende Maßnahmen im Verkehrssektor/Mobilität, die für das Erreichen von THG-Neutralität unumgänglich sind. (3)
Verstärkte Nutzung des ÖPNV, Fahrrad und zu Fuß
Elektrifizierung des Verkehrs
-> 80% Neuwagen sind E-PKW in 2030
-> vermehrt Verlagerung des Transportsektors auf die Schiene
Nutzung von H2 für Sonderanwendungen
Nenne tiefergreifende Maßnahmen in der Landwirtschaft, die für das Erreichen von THG-Neutralität unumgänglich sind. (3)
Verbesserung von Lagerung und Einsatz von neuen Ausbringungstechnologien
Änderung der landwirtschaftlichen Produktionsweise
Reduktion der Tierbestände
Nenne tiefergreifende Maßnahmen im Wärmesektor, die für das Erreichen von THG-Neutralität unumgänglich sind. (3)
Höhere energetische Sanierungsrate
(Ab Mitte 2020) FOkus auf Wärmepumpen
Keine Inbetriebnahmen von Öl- und Gasheizungen mehr (Stichwort 65% EE-Anteil Verzahnung GEG und WPG)
Nenne grundlegende Herausforderungen bei der Erreichung von THG-Neutralität im Stromsektor! (5)
Ausbau EE
(-> Weiterer, perspektivisch ambitionierter Ausbau zur Erreichung der Klimaschutzziele
-> Substitution fossiler Einspeisung: Kohleausstieg, längerfristig Ausstieg aus fossilem Erdgas)
Ausbau und Umbau der Stromnetze
(-> Erzeugungsschwerpunkte verschieben sich: Übertragungsnetzausbau
-> Einspeiseebene verändert sich: Verteilnetzausbau
-> fortschreitende europäische Binnenmarktintegration
-> Bereitstellung von Systemdienstleistungen)
Umsetzung Sektorenkopplung
(-> Aus der “Stromwende” eine Energiewende machen, um Dekarbonisierung in allen Energie- und Wirtschaftssektoren zu ermöglichen)
Flexibilisierung und Speicherung
(-> Ausgleich der fluktuierenden Erzeugung aus EE durch Flexibilitätsoptionen
-> Entwicklung und Einsatz von Speichertechnologien)
Steigerung Energieeffizienz
(-> Deutliche Fortschritte benötigt, insbesondere auf der Verbraucherseite
-> Optimierung des Teillastverhaltens von Erzeugern)
Erneuerbare Energien sind das zentrale Element für eine 100%-THG-Reduktion.
Wahr/Falsch?
Wahr
((Es wird zu einem massiven Anstieg der Bruttostromerzeugung kommen und EE dominieren ab den 30er Jahren
-> siehe slide 17!))
1) Wann kam es zum Abschalten der letzten Atomkraftwerke (Atomausstieg)
2) was waren die Folgen?
1) April 2023 (Abschaltung der letzten 3 KKWs)
2) Folgen:
Stromerzeugung wurde vollst- ersetzt durch EE
(Im letzten Betriebsjahr 29,5 TWh durch Kernkraft, im folgenden Jahr 33 TWh mehr EE)
Wie ist der Stand bei der Endlagerung von Abfällen aus Kernkraftwerken?
Für Endlagerung ist Bundesregierung zuständig.
Bislang in DE Zwischenlager in BaWü genutzt.
EVUs stellen 23,3 Mrd. € in staatlichem Fonds zur Endlagersuche bereit
Endlagersuche soll 2031 abgeschlossen sein
Ab 2050 soll Betrieb starten
Bis heute existiert weltweit noch kein genehmigtes Endlager für hochradioaktive Abfälle
Warum handelt es sich bei der Standortauswahl für ein Endlager für Abfälle aus Kernkraftwerken um eine Generationenfrage?
Weil Atommüll auch in Millionen Jahren noch eine Gefahrenquelle darstellt
1) Wann ist in DE der Kohleausstieg geplant
2) Wie wird der schrittweise Ausstieg bei Stein- und Braunkohle umgesetzt?
3) Welcher externe Effekt könnte zu einem früheren Kohleausstieg führen?
1) Bis spätestens 2038 mit Öffnungsklausel für früheren Ausstieg
2)
Steinkohle:
- freiwillige Stilllegung über Ausschreibungen der Entschädigungssummen (letztes Verf. 2023)
- Ab 2027 über Ordnungsrecht (ohne Entschädigung)
Braunkohle:
- Festen Abschaltzeitpunkt
- Eschädigungssummen
- Bilaterale Verhandlungen
+ Löschung der freigewordenen Zertifikate im EU-ETS
3) Steigende Zertifikatepreise im EU-ETS lassen Kohle-KW vollständig unwirtschaftlich werden
Nenne grundlegende Herausforderungen bei der Erreichung von THG-Neutralität im Wärmesektor! (5)
Ausbau EE
(-> Weiterer ambitionierter Ausbau
-> Substitution fossiler Bereitstellung in Gebäudewärme und Prozesswärme: Öl, fossiles Gas, Steinkohle)
Umrüstung und Neubau Wärmenetze (u.a. Abbau/Umwidmung Gasnetze)
(-> Umrüstung von Bestandsnetzen auf erneuerbare Einspeisung
-> Bau neuer erneuerbarer Wärmenetzinfrastruktur
-> Nutzung/Rückbau der vorhandenen Gasnetze und/oder Aufbau neuer Infrastrukturen für Wasserstoff)
Umsetzung Sektorenkopplung
(-> Die schwierig zu defossilisierenden Bereiche des Wärmesektors können durch Strom auf EE umgestellt werden (Power-to-Heat, Power-to-Liquids, ggf. Power-to-Gas) -> insb. Prozesswärme)
Wärmespeicherung im Rahmen der Sektorenkopplung (sowie Flexibilitätsoption)
(-> Flexibilisierung von erneuerbarer Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
-> Nutzung von existierenden Gasspeichern)
Steigerung Energieeffizienz
(-> Deutliche Fortschritte benötigt
-> Gebäudedämmung, effiziente Prozessgestaltung
-> Abwärmenutzung)
Nenne grundlegende Herausforderungen bei der Erreichung der THG-Neutralität im Mobilitätssektor! (4)
Einsatz EE voranbringen
(-> Einsatz von nachhaltigen Biokraftstoffen auf Biomassebasis
-> Indirekte Nutzung EE durch Strom oder strombasierte Kraftstoffe (s. Sektorenkopplung))
Steigerung Energieeffizienz
(-> deutliche Fortschritte benötigt
-> effizientere Antriebstechnologien (E-Motoren)
Integration neuer Mobilitätskonzepte
(-> Verkehrsvermeidung, insb. im Individualverkehr
-> Stärkung des ÖPNV und des Schienenverkehrs
-> Reduktion des Güterverkehrsaufkommen durch stärker regionale Wirtschaftskreisläufe
-> Reduktion des Flugverkehrs)
Umsetzung Sektorenkopplung
(-> Verkehrssektor benötigt zur Dekarbonisierung stärkeren Stromeinsatz (E-Mobilität, strombasierte Kraftstoffe für Schwerlast- und Flugverkehr -> Power-to-Liquids / Power-to-Gas)
Szenarien für den Verkehrssektor
Rückgang Endenergienachfrage um bis zu ?(1)?
-> Unterschiede in den Szenarien resultieren aus ?(2)?
Benzin und Diesel im T45-Strom und T45-H2 2045 in kleinen Mengen für letzte Verbrennungsfahrzeuge mit ?(3)? benötigt.
?(4)? spielt in keinem Szenario eine entscheidende Rolle (u.a. heute wegen zu wenig Pkw-Angeboten, später aus fehlender Wirtschaftlichkeit)
?(5)? wird in unterschiedlichem Umfang benötigt
?(6)? in allen Szenarien wichtig.
(1) 70%
(2) Effizienzunterschiede der Fahrzeugalternativen
(3) geringer Fahrleistung
(4) Gas
(5) Wasserstoff
(6) Strom
Notwendige Maßnahmen sind Sektor-spezifisch.
Wahr/Falsch?
Wahr
Was sind die Voraussetzungen (Säulen) für die THG-Neutralität.
Ausbau EE
steigende Energieeffizienz
Stand der Energiewende:
Bislang ist erst ein kleiner Teil des Weges geschafft. In Bezug auf die ?(1)? lassen sich nur geringe Erfolge feststellen.
Zur Erreichung der Energieeffizienzziele sind noch stärkere Anstrengungen zu unternehmen.
Die Energiewende findet bislang überwiegend im ?(2)? statt. Die erneuerbaren Anteile im Bereich ?(3)? und ?(4)? sind moderat.
(1) Emissionen
(2) Stromsektor
(3) Wärme
(4) Verkehr
1) Was wird durch die Sektorenkopplung ermöglicht?
2) Welche 2 Formen von Sektorenkopplung können unterschieden werden?
1) Die Defossilisierung weiter Teile des Energie- und Wirtschaftssystems, durch den Einsatz strombasierter Lösungen.
(-> Erneuerbarer Strom als Ersatz von fossilen Energieträgern in den Sektoren Strom, Wärme, Mobilität/Verkehr sowie Industrie
-> Defossilisierung als primäres Ziel der Sektorenkopplung
-> Effizienter Energieeinsatz in allen Sektoren notwendig
-> Nebeneffekt ist zudem die Nutzung von Stromspeichern und Bereitstellung von Flexibilität)
2)
Direkte oder indirekte Elektrifizierung durch Einsatz von erneuerbaren Strom sowie auf erneuerbarem Strom basierenden Energieträgern (“Power-to-X”)
Kopplung der Verbrauchssektoren untereinander (Abwärmenutzung oder Wasserstoffnutzung aus der Industrie oder erneuerbar betriebene KWK)
