Erneuerbare Energien 1 Warum 2 Energiepolitische Ziele 3

Erneuerbare Energien 1. Warum? 2. Energiepolitische Ziele 3. Energieträger 4. Entwicklung 5. Probleme 6. Potentiale Quellen: BMU, BEE, BINE, BWE, DWW, FVEE 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 1

4. Entwicklung PEV 18. 10. 2021 Endenergie http: //www. erneuerbare-energien. de/inhalt/20010/ Strom Wärme Kraftstoff WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 2

Entwicklung Wasser (Strombereitstellung) Wind Biogas Fotovoltaik 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 3

Entwicklung Biomasse (Wärmebereitstellung) Solarthermie Geothermie 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 4

Entwicklung (Kraftstoff) 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 5

Entwicklung „Das Stromeinspeisegesetz wurde aus der Wut geboren - Bisher übernahmen 18 EU-Staaten deutschen Ansatz in ihre Gesetzbücher. Auch in Japan, Brasilien und China findet er Anwendung. “ Das unterschätzte Gesetz, Die Zeit, 25. 9. 2006, http: //www. zeit. de/online/2006/39/EEG? page=all Matthias Engelsberger, CSU, 1925 – 2005, „Vater“ des Stromeinspeisegesetzes „Das Gesetz hing am seidenen Faden“ CDU-Fraktionssitzungsleiter Wolfgang Boetsch: „Matthias, das Papier ist doch ein Schmarrn. Aber weil du‘s bist, lass ich noch abstimmen. “ Neue Energie 1/2001, S. 16 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 6

5. Probleme a) Eingriff b) Emissionen c) Stromkosten d) Fluktuation 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 7

a) Eingriff n Wasserkraft n Windkraft n PV-Freilandanlagen 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 8

Eingriff Wasserkraft – Lauf-/Speicherwasser n Itaipu, Parana (Brasilien) n Drei-Schluchten-Damm (China, Jangste) 12. 600 MW (80. 000 GWh/a, 1/5 des brasilianischen Strombedarfs, entspricht 6. 350 Jahresarbeitsstunden = 73 % Kapazitätsauslastung), 1. 445 km 2 Stauseefläche n n 18. 700 MW (84. 700 GWh/a, 8 % der gegenwärtigen Stromerzeugung Chinas 4. 529 Jahresarbeitsstunden = 52 % Kapazitätsauslastung Eingriff: n n Absiedlung von 1, 3 – 1, 7 Mio. Menschen Überstau von 632 km 2 Festlandfläche Überflutung von 19 Städten, 1. 352 Dörfern und 24. 500 ha Ackerland Umsiedlungskosten rd. 11 Mrd. DM Vorteile n Hochwasserschutz (50 Mio. EW im Mittel-/Unterlauf, 1, 53 Mio. ha landwirt. Flächen im Unterlauf) n n n 1870: Oberlauf 240. 000 Tote; > 1 Mio ha landw. Fläche überflutet 1954: Mittellauf 30. 000 Tote; > 3, 2 Mio ha landw. Fläche überflutet 1998: im Mittellauf 1. 526 Tote; > 4, 5 Mio ha landw. Fläche überflutet 50. 000 Bauern obdachlos und Ernteverlust. 2, 316 Mio Menschen betroffen (Gesamtchina 13, 8 Mio. Obdachlose, 37 Mrd Sachschäden) 2 -Drittel-Mehrheit 1992 im Volkskongress für 3 -Schluchten Schiffbarkeit: Verbesserung für Frachtschiffe, Niedrigwasser-Aufhöhung im Unterlauf Energie: ersetzt 50 Mio. t/a Braunkohle, erspart pro Jahr: 100 Mio. t CO 2, 2 Mio. t SO 2 http: //www. germannatcom-icold. de/info/index. cgi/page/tgp_exkursion, http: //www. talsperrenkomitee. de/info/index. cgi/page/tgp_exkursion WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 18. 10. 2021 http: //www. arte-tv. com/de/wissen-entdeckung/china/Chine/220732, Cm. C=478574. html 9

Eingriff Wasserkraft – Lauf-/Speicherwasser n Landschaftsbild n n Überbauuung der Rheinstromschnellen bei Laufenburg für Wasserkraftwerk 1904; Erster Konflikt zwischen organisiertem Naturschutz/Heimatschutz und Großprojekt; 1904 Gründung Bund für Heimatschutz, Ernst Rudorff (1888: Begriff „Naturschutz“) Fischzug (Lebensraumbarrieren durch Wehre) n n n Lösung: Fischtreppen Umsiedlung Sedimentation Vorteile: Hochwasserschutz Energie Schiffbarkeit 18. 10. 2021 Laufenburg um 1900 vor dem Bau des Kraftwerks, Wikipedia WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 10

Rhein bei Laufenburg Bildernachweis 18. 10. 2021 Hans Thoma 1839 -1924: Rhein bei Laufenburg WS 06/07 Energieplanung, Quelle. Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 11

Eingriff Windkraft n Landschaftsbild n Eingriff vermindern: n n n Je größer, desto langsamer (und ruhiger): n n Farbgebung/kontrastarm Anzahl Flügel Gittermast/geschlossener Turm vorbelastete Räume Gleichartig im räumlichen Zusammenhang 1900: n 30. 000 Windmühlen in Norddeutschland (in Berlin, in Sanssouci) n Holländer-Windmühle: max. 35 k. W Leistung bei 30 m Rotor-Durchmesser n E-33: 18 – 45 U/min E-112: 8 – 13 U/min 5 -MW-WKA: Rotor-D=114 -126 m http: //www. e-technik. fh-kiel. de/~waller/ftp/Windenergie 01. pdf Tourismus n n Untersuchungen: ohne negativen Befund (S-H) Windmill-climbing, Besichtigungstouren. Aussichtsplattformen Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e. V. Neue Energie 6/2004, 4/2003, S. 114, 9/2000 S. 79 http: //www. enercon. de/de/_home. htm 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 12

Eingriff WKA n http: //www. rvdi. de/downloads/ regionalplankapitel/wind/2006 _03_Umweltbericht/pdf_parts/ Kapitel_2_2_bis_2_3_3. pdf 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 13

Repowering entlastet Landschaftsbild Repowering-Studie: weniger, langsamer, leiser bei mehr Ertrag n n Energieertrag: +220 bis 430 % inst. Leistung: +150 bis 350 % (bessere Kapazitätsausnutzung von +13 bis 45 %) n n Bauhöhe: +200 % Weniger Windräder: -50 bis 80 % Ornitologe: Weniger Vogelschlag bei Langsamdrehern mit größerer Nabenhöhe Abstandsregelungen und Höhengrenzen in Bundesländern konservieren Anlagenbestand. Neue Energie, 9/2006 Film BWE-Studie Repowering 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 14

Windkraft - Hochspannungsleitungen 2005: n 17. 574 WKA n 185. 000 Hochspannungsmasten Foto: Jahn Oelker, Neue Energie 07/2005, S. 50 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 15

Große Konzentrationszonen „Tatort“ Nauener Platte Havelland-Fläming: n n 2. 741 ha Eignungsgebiet für Windkraft lt. Regionalplan Geräusche, Schattenwurf, Umzingelung, Blinken der Signallampen nachts; „nicht grundsätzlich gegen Windkraft“, aber „Menge der Anlagen erreicht unerträgliche Dimensionen“ 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft http: //www. havelland-flaeming. de/akt_html_wind/frame_akt_wind. htm 16

Volksinitiative gegen Windkraft „Bei offenem Fenster kann ich nicht schlafen“. „Wie eine laufende Waschmaschine“. „Wie ein vorbeifahrender Zug, bei dem jeder einzelne Wagon zu hören sei“ n n n Bisher 15. 000 Unterschriften (1. Volksinitiative 20. 000 für Landtagsbefassung zwingend; 2. Volksbegehren, 3. Volksentscheid) 1500 m Abstand zu Wohngebäuden 10 km Abstand zwischen Windparks Eignungsgebiete: ehemalige Braunkohletagebaue, ehemalige Militärflächen oder Flächen entlang der Autobahnen nutzen http: //www. windkraftgegner. de/, http: //www. volksinitiativewindrad. de/ Energiestrategie 2020 des Landes Brandenburg (20 % der Primärenergie aus EE) n Verdopplung der Windkraft-Erzeugungskapazität auf 7. 500 MW n n n Auslastung vorhandener Eignungsgebiete, Repowering und Ausweisung neuer Eignungsgebiete (Zuwachs um 50 Prozent, Gesamtfläche von 555 km² = 1, 9 % der Landesfläche, Anteil der Landwirtschaftsfläche = 49 %) 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 17

Scheuch- und Barrierewirkung Vogel- bzw. Wildscheuche (Scheuchwirkung) (Umkreis, in dem sich Vögel und Wild nicht mehr aufhalten) n n Gewöhnung, abnehmende Fluchtdistanz Nahrungsangebot und Jagdverbot entscheidend Jäger: „keine Störquelle“ Windpark im EU-Vogelschutzgebiet bei Emden: Jäger mussten eingreifen, um Flurschaden von Wildgänsen abzuwenden Barrierewirkung n n Lassen sich mehr als 5 % eines Schwarms auf ihrem Flugweg von Windpark beeinflussen? Gänse, Kraniche und Kleinvogelarten (weniger betroffen von Vogelschlag) Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e. V. Neue Energie 01/2005, S. 28 ff; 6/2004, S. 25; 4/2003, S. 114; 9/2000 S. 79 http: //www. grueneliga. de/berlin/informieren/rabe_ralf/rabe_archiv/08_2000/windkraftprogramm. html WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 18. 10. 2021 18

Vogelschlag n n n n 300 km/h Blattspitzengeschwindigkeit sichtbare Hindernisse werden umflogen (Problem: transparente Lärmschutzwände, Hochspannungsleitung, dünne Abspannseile) Vogelnester im Schutz der Generatorhäuser, Nistkästen für Falken Je Anlage und Jahr: International: 8 tote Vögel; Deutschland: 1 Vogel, 1 Fledermaus problematisch: Windräder an großen Gewässern, Waldränder (Fledermaus), Bergrücken (USA, Spanien), fliegende Jäger (Milan, Adler 20 – 25 m Spähhöhe) im Gegensatz zu Ansitzjägern (Bussard späht vom Baum aus nach Beute) Vogelschlag pro Jahr entspricht den täglichen Vogelopfern im Straßenverkehr einer Metropole wie Hamburg. (Neue Energie 1/2005, S. 30) 700 Totfunde in Brandenburg bei Kontrollen unter 200 Windrädern (MOZ 22. 11. 2004, Umweltdatenbericht 2004) Zusammenhang zwischen Vogelschlag und Bleivergiftung (Bleimunition von Jägern in Aas) bei Greifvögeln? (Kleine Anfrage im Bundestag, Frage 16) Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e. V. Neue Energie 01/2005, S. 28 ff; 6/2004, S. 25; 4/2003, S. 114; 9/2000 S. 79 http: //www. grueneliga. de/berlin/informieren/rabe_ralf/rabe_archiv/08_2000/windkraftprogramm. html http: //www. erneuerbare-energien. de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/mehrfach_windkraft. pdf 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 19

Windkraft offshore n Nationalpark Wattenmeer, Schutzgebiete Tourismus, Badeurlaub, Erholung durch „Fernsehen“ n Sichtweite? Horizontweite? n Quelle: Seebeer, Dänischer Offshore-Windpar Nysted (2003) http: //de. wikipedia. org/wiki/Nysted_Havm%C %B 8 llepark 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 20

Windkraft offshore Sichtweite n n Berechnung der Sichtweite auf der Erde S = 1, 069 x D x (h + h²/D) (Erdkrümmung): Erddurchmesser D = 12. 742, 02 km „Im Hinblick auf die Funktionen der Küste, der vorgelagerten Inseln, der Küstengewässer und des Wattenmeeres ist bei der … Windenergienutzung auf See … - zur Vermeidung einer nachhaltigen Beeinträchtigung des Landschaftsbildes und des Tourismus ein Abstand von mindestens 10 km zwischen den Anlagen und der Küste sowie den Inseln einzuhalten, …“ 4. 2 05 Satz 5 Anstrich 3 WS Landes-Raumordnungsprogramm Niedersachsen 2008 (Ziel der RO) 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 18. 10. 2021 21

Eingriff PV-Freilandanlagen Landschaftsbildbelastung § 11 EEG (seit 2004) je k. Wh Freiflächenanlagen: 45, 7 ct Anlagen auf Gebäuden: 54, 0 – 57, 4 ct Fassadenintegrierte Anlagen: + 5 ct http: //www. regionalverband-franken. de/aktuelles/Info_Fotovoltaik. pdf Raumordnerische Vorzugsflächen für Freiflächenanlagen/Solarparks (möglichst versiegelt bzw. vorbelastet): n Mülldeponien n Brachen (Konversion, Industrie, Landwirtschaft, Öd- und Unland) n Ackerland (Ackerzahl < 30) , sofern nicht n n n Freiraumverbund/Grünzäsur nachschutzfachliche Restriktionen Überschwemmungsgebiet Oberflächennahe Rohstoffvorkommen Vorrang Landwirtschaft Erholungseignung Positivausweisung: RV MITTLERER OBERRHEIN, 15 Vorbehaltsgebiete http: //www. region-karlsruhe. de/Projekte/SS_2006/Vorlesung_31 -05 -06. pdf Fotos: ARGE Monitoring PV-Anlagen: Solarstrom-Freiflächenanlage Markstetten Foto: Thomas Seltmann http: //www. sfv. de/lokal/mails/wvf/markstet. htm Forsa-Umfrage 2003: Wo Sollen PV-Anlagen stehen? 87 %: Dächer und Fassaden 70 %: Lärmschutzwände 34 %: freie Landflächen http: //www. erneuerbare-energien. de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/2 monitoringbericht_solar. pdf 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschafthttp: //www. sfv. de/lokal/mails/wvf/forsafre 22 http: //www. region-karlsruhe. de/Projekte/SS_2006/Vorlesung_31 -05 -06. pdf

b) Emissionen Windkraft n Schallimmission n Bedeutungsverlust: Flügelblattentwicklung, Schalldämmung Generator/Getriebe TA-Lärm setzt Grenzwerte Abstandsleitlinie nachts: n Kennzeichnung, Befeuerung Luft. Verk. G: > 100 m Genehmigungspflicht (Vgl. Schornsteine, > 1, 5 MW-Anlagen), rot-weißer Farbanstrich oder Signallampen (tags weißes Blitzlicht, nachts rotes Blinklicht („Tannenbaumeffekt“), Sichtweitenmessung reduziert Konflikt, Lichtstärkenanpassung an Sichtweite, 100 Candela in Deutschland, 10 Candela in Dänemark; Radarsteuerung von Enertrag patentiert („Bewegungsmelder“) bei Sonne: n Diskoeffekt n n Lösung: Mattfarbanstrich, bedeutungslos Schattenwurf n n 30 min/Tag, 30 Stunden/Jahr, Abschaltautomatik http: //www. windtest. de/WTK-Deutsch/Akustik/akustik_schattenwurfgutachten. htm Quelle: Von A-Z – Fakten zur Windenergie, Bundesverband Windenergie e. V. Neue Energie 6/2004, 4/2003, S. 114, 9/2000 S. 79, 9/2005, S. 95 Schattenwurfleitlinie Brandenburg, http: //www. mlur. brandenburg. de/cms/media. php/2318/wealeitl. pdf 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 23

c) Stromkosten Mehrkosten für Durchschnittshaushalt (3. 000 k. W/h/Jahr) durch Umlegung der Einspeisevergütung pro Jahr n n 2004: 10 € 2010: 13, 20 € Stromkosten Verbraucher: 15 -19 Cent/k. W/h - Anteil Windstrom 2003: 0, 25 Cent/k. W/h Einspeisevergütung Windstrom: 8, 64 Cent/k. W/h Mehrkosten: hib – Heute im Bundestag vom 4. 11. 2003, http: //www. bundestag. de/bic/hib/2003_238/02. html „Windkraft macht dänischen Strom billiger“ (-134 Mio. €): Berechnung der potentiellen Preise am Spotmarkt („Spitzenlast“) ohne Windkrafteinspeisung, Neue Energie 1/2007 S. 74 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 24

d) Fluktuation der EE Wind 1 k. W = 1. 500 – 3. 000 k. Wh Quelle: http: //archiv. tu-chemnitz. de/pub/2002/0033/data/Dissertation_Ralf_Hartig. pdf Sonne Quelle: http: //www. eon-energie. de/Ressources/downloads/020723_elsaesser_windenergie. pdf 1 k. W = 900 k. Wh Wasser 1 k. W= 6. 800 k. Wh (Laufwasser) 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 25

„Fluktuation“ thermischer Großkraftwerke Sommer 2003 zu heiß für Kernkraft: Atomkraftwerke rund um Hamburg müssen ihre Leistung deutlich drosseln, weil Wasser der Elbe sonst zu warm wird - und die Fische sterben. Kernkraftwerk Krümmel bei Geesthacht: 60 % Kernkraftwerk Brunsbüttel: 86 % s. Neue Energie September 2003, Hamburger Abendblatt, 6. Aug 2003: 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 26

Lösung des Fluktuationsproblems n Fluktuation und Nachfrage teilweise deckungsgleich n Tag (Sonne); Winter (Wind, Wasser) n Wettervorhersage n Lastmanagement, Tarife n Speicherung (Steuerung des Kraftwerkparks) (Einspeiseschwankungen unkomplizierter als Nachfrageschwankungen; § 40 En. WG: Bis Ende 2010 sind Letztverbrauchern lastvariable oder tageszeitabhängige Tarife anzubieten als Anreiz zur Energieeinsparung oder Steuerung des Energieverbrauchs) 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 27

Speicherung § § Pumpspeicher (größtes in D: Goldisthal, 1. 060 MW für 8 Std. ) Speicherwasserkraftwerke (Stauseen) Biomasse Stromgeführter Betrieb von KWK-Anlagen (Bsp. Dänemark, Tauchsieder für KWK, Neue Energie 11/2006) § § § breites Spektrum: EE-Träger-Mix Verbundnetz Stromimport aus EE Wasserstoff Windkraftspeicher (Redox-Flow-Zelle: neue energie 5/2007, s. Notizen 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft ) 28

6. Potentiale Deutschland: Strom http: //www. unendlich-viel-energie. de/index. php? id=265 MW el Leistung Biomasse 10. 000 Geothermie 30. 000 Photovoltaik 115. 000 Wasserkraft 5. 200 Wärme TWh/a Biomasse 200 Geothermie 330 Solarthermie 290 55 % Anteil Endenergieverbrauch Wärme 2002 Wind auf See offshore 30. 000 Kraftstoff TWh/a Wind an Land 25. 000 Biomasse 60 onshore Anteil Bruttostromverbrauch 94 % Anteil Kraftstoffverbrauch 2003 8% „Orientierungswerte berücksichtigen Belange des Natur- und Landschaftsschutzes und stellen somit eher eine Untergrenze des technisch erschließbaren Potenzials dar. “ http: //www. bmu. de/files/erneuerbare_energien_zahlen. pdf S. 24 http: //www. unendlich-viel-energie. de/index. php? id=265 http: //www. sueddeutsche. de/, tt 3 m 3/deutschland/artikel/424/68356/ WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 18. 10. 2021 29

Windpotentiale onshore 2006: 75. 000 MW Windenergieleistung weltweit installiert (onshore und offshore) http: //www. wind-energie. de/de/aktuelles/article/jahresbilanz-windenergie-gefestigter-inlands-und-stark-wachsender-weltmarkt/145/ 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 30

Status/Potential WKA in Deutschland 12/2008: n Anzahl WKA: n Nennleistung je WKA: 20. 301 23. 902 MW 1. 177 k. W Pot. Anteil an Netto-Stromverbrauch 2008: 7, 95 % (potenzielle Einspeisung: 100 % Windjahr, 98 % Verfügbarkeit) Auslastung 2005 (% der Nennleistung): 16. 6 % Potential an Land: 25. 000 MW Quelle: DEWI 2008, Wikipedia http: //www. tagesspiegel. de/energie/ 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 31

Windpotentiale offshore Quelle: http: //www. iset. uni-kassel. de/abt/w 3 -w/projekte/husum_czisch. pdf 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 32

Potentiale Deutschland – offshore-Pläne § Bundesländer = 12 -Seemeilen-Zone, Küstenmeer (Hoheitsgebiet der Bundesrepublik, d. h. Hoheitsgebiet des jeweiligen Landes) § Bund = 12 -200 -Seemeilen-Zone, Ausschließliche Wirtschaftszone (AWZ) Deutschlands (kein nationales Hoheitsgebiet aber nationales Nutzungsrecht gem. Seerechtsübereinkommen von 1982 und Proklamation der dt. AWZ und des Küstenmeeres vom 11. 1994; (Behörde: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (Hamburg, Rostock) Neue Regelung im ROG 2004 (§ 18 a ROG): § Ziele der Raumordnung in deutscher ausschließlicher Wirtschaftszone (AWZ) durch Bund (!) (Zielaufstellung sonst Sache der Landes- und Regionalplanung; BMVBW als RVO (§ 18 a ROG) Helmut von Nicolai, Rechtliche Aspekte einer Raumordnung auf dem Meer, in: Iz. R Heft 7/8. 2004, S. 491 http: //www. bmvbw. de/Anlage 12140/Bericht-zur-Offshore-Windenergienutzung-03. 12. 01. pdf http: //www. dewi. de/dewi_neu/deutsch/themen/studien/pdf/tagungsband_block 5. pdf http: //bundesrecht. juris. de/bundesrecht/rog/index. html 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 33

Anträge offshore http: //www. bmu. de/files/windenergie_strategie_br_020100. pdf http: //www. bsh. de/de/Meeresnutzung/Wirtschaft/Windparks/index. jsp 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 34

offshore und Schutzgebiete http: //www. bsh. de 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 35

offshore und Schutzgebiete http: //www. bsh. de 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 36

Potentiale Deutschland – offshore-Pläne Bundesregierung: § 2006: 500 MW § 2010: 3. 000 MW § 2030: 25. 000 MW (15 % d. Stromverbrauchs von 1998, zusammen mit Land-Anlagen 25 % des Verbrauchs) 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 37

Sonnenpotentiale auf der Erde: 10. 000 mal so hoch wie Weltenergieverbrauch (Primärenergie), in 50 Minuten soviel Sonnenenergie, wie sie die Welt in einem Jahr verbraucht. Sonneneinstrahlung auf Erdoberfläche (1991 -1993, gemittelt 24 Stunden am Tag, unter Berücksichtigung der Wolkenabdeckung) schwarze Kreisflächen: Flächenbedarf zur Deckung des derzeitigen Weltbedarfs an Primärenergie mit Solarzellen (Wirkungsgrad: 8%). Globalstrahlung (abhängig von Aquatornähe, Höhe über NN und Wolkenhäufigkeit) http: //de. wikipedia. org/wiki/Sonnen energie 18. 10. 2021 Deutschland: 900 – 1. 200 k. Wh/m²a Spanien: 2. 000 k. Wh/m²a Sahara: 2. 500 k. Wh/m²a http: //de. wikipedia. org/wiki/Globalstrahlung WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 38

Sonnenpotentiale Theoretischer Platzbedarf für Solarkollektoren, um in Solarthermischen Kraftwerken den elektrischen Energiebedarf der Welt, Europas (EU-25) bzw. Deutschlands zu erzeugen Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt http: //www. dlr. de/tt/trans-csp 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 39

Voltaik-Potential Deutschland 115. 000 MW elektr. Leistung 2 % der Fläche Deutschlands würde Jahresstrombedarf decken (750 k. Wh je k. W Anlagen-Kapazität/Jahr) grün: 940 k. Wh/m² Berlin 2004, Jahreswerte: Globalstrahlung: 1040 k. Wh/m² Durchschnittsertrag PV-Anlagen: 681 k. Wh/k. Wp Anlagen-Spitzenwerte n Feststehend: 933 k. Wh/k. Wp n Nachgeführt: 1087 k. Wh/k. Wp violett: 1. 200 k. Wh/m² 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 40

Solarthermie doppelt so hoher Stromertrag wie bei Fotovoltaik: Parabolrinnenkraftwerk Nevada Solar One n (Nähe Las Vegas, Los Angeles) 300. 000 m² Spiegelfläche (Nachführung je nach Sonnenstand, 70 fach konzentrierte Lichtstrahlung) n Primär: 400° C Vorlauf (Thermoöl in Stahlrohr, Glasrohrummantelung mit Vakuum) n n Sekundär: Dampfturbine Gesamtwirkungsgrad bis 30 % 64 MW: Strom für 40. 000 HH 250 Mio. $ http: //dieletzteseite. blogspot. com/2007/03/nevada-solar-one. html Projekt Desertec http: //www. desertec. org/de/ http: //de. wikipedia. org/wiki/Trans-Mediterranean_Renewable_Energy_Cooperation 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 41

Wasserkraft - Potentiale weltweit Verdunstung auf der Erde: 14 Mio m³ Wasser/s (Wasserkreislauf). Status: 5 % des PEV, 20 % d. Strombedarfs Stromanteil: Norwegen: 99 %, Island: 94 %, Österreich: 72 % Schweiz: 58 %, Frankreich: 16 %, Deutschland: 3, 5 % Niederlande: 0 %. © Heinz Preisig nutzbares Potenzial: fünfmal so groß (zwei Drittel davon in Ländern der Dritten Welt) Europa: nutzbare Wasserkräfte zu einem Drittel ausgeschöpft Deutschland: geringer Zuwachs von 21 TWh (2004) auf 24 TWh. Grande Dixence-Staumauer, größtes Speicherkraftwerk der Schweiz, 2. 100 MW Quelle Erneuerbare Entlastung, Süddeutsche Zeitung 4. 4. 2006 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 42

Wellen, Gezeiten, Meeresströmungen Welt: Wellen- und Gezeitenkraftwerke könnten 15 % des weltweiten Strombedarfs decken. Internationaler Weltenergierat, London Europa: 20 Mio. Haushalte mit Wellen-/Gezeitenkraft und Meeresströmungen Wellenkraftwerke n Potential Schottland: bis 2020 40 % des Strombedarfs. Kosten bisher 10 Cent/k. Wh (Windkraft ca. Hälfte) Gezeitenkraftwerke n ca. 100 geeignete Buchten auf der Erde, bei 50 wirtschaftlicher Einsatz möglich. Meeresströmungskraftwerke? http: //www. ipp. mpg. de/ippcms/ep/ausgaben/ep 200302/0203_wavedragon_ep. html http: //www. uni-leipzig. de/~grw/welle/wenergie_2. html#sechs http: //www. uni-leipzig. de/~grw/welle/wenergie_proto. html#eins http: //www. bhkw-infozentrum. de/innov_energien/wellenkraft. html http: //de. wikipedia. org/wiki/Wellenkraftwerk http: //de. wikipedia. org/wiki/Gezeitenkraftwerk http: //de. wikipedia. org/wiki/Bild: Bretagne. Rance. Barrage. wmt. jpg 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 43

Potenziale im Verbund Energiepartnerschaften Bsp. Marokko: 200 MW-Kraftwerk zur Meerwasserentsalzung für 50. 000 EW Strom für 250. 000 EW http: //www. desertec. org/de/ 2011: Neues Seekabel zwischen Norwegen und Deutschland 570 km, Kapazität: 700 MW, Kosten: 500 Mio. €. „Schwankende Leistungsabgabe deutscher Windparks durch norwegische Wasserkraft ausgleichen“, deutschen Strom nach Norwegen in regenarmen Jahren. http: //www. djnewsletters. de/news/article_detail. php 5? bnl. Id=699582&product. Id=42&sid=fb 155 cf 985 ff 47. . . 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft http: //www. fv-sonnenenergie. de/publikationen/th 02/Potenziale_Standortanalysen. pdf 44

Speicherung und Transport von EE § Wasserstoff: Energiespeicher und Transportmedium über große Entfernungen Pipelines: gasförmig; verflüssigt: Schiffe § Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ): mittelgroße Entfernungen (nicht bei transozeanischen Transport) http: //www. bundestag. de/gremien/ener_stell_schindl. pdf 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 45

Speicherung oder Transport von EE? Wasserstoff oder HGÜ? • solarthermisches Kraftwerk in Nordafrika • Stromgestehungskosten: ca. 0, 06 €/k. Wh (bzw. 0, 10 -0, 16) Wasserstoff: • H 2 -Gestehungskosten inkl. Transport: ca. 0, 20 €/k. Wh • Rückverstromung. Gesamtkosten: ca. 0, 40 €/k. Wh HGÜ: • Stromtransport: ca. 0, 03 €/k. Wh (bzw. 0, 01), • Stromverteilung: ca. 0, 03 €/k. Wh. • Gesamtkosten: 0, 12 €/k. Wh • Übertragungsverluste: 10 – 15 %, 3 % je 1. 000 km http: //www. fv-sonnenenergie. de/publikationen/th 02/Potenziale_Standortanalysen. pdf http: //www. bundestag. de/gremien/ener_stell_schindl. pdf http: //www. desertec. org/de/ 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 46

Netzausbau versus Stromspeicherung n Netzausbaukosten: 1 Cent/k. Wh 1 Kosten: bei Großserienproduktion und entsprechendem Technologiefortschritt in ca. 10 Jahren erreichbare Kosten. Gegenwärtige Kosten (Stand der Technik) liegen höher. Quelle: VDE-Studie Energiespeicher in Stromversorgungssystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energieträger, 12/2008, S. 39 ff. 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 47

Deutschland 2050 n n n Einsparen flexiblere Stromerzeugung Flexibilisierung Nachfrage (Tarif, Rundsteuerung) n n Import Speicherung Graphiken rechts: Langfristiges Potenzial der erneuerbaren Energien in Deutschland. Studie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des Instituts für Energieund Umweltforschung (ifeu) und des Wuppertaler Instituts für Klima 18. 10. 2021 WS 06/07 Energieplanung, Verkehrsplanung, Wasserwirtschaft 48