Warum Sonnenenergie?

Warum Sonnenenergie? - Gliederung

• Problemstellung

• Beitrag der Sonnenenergie

• Lösungen durch

- Solarthermie

- Photovoltaik

- Bioenergieträger

• Handlungsfeld der Kommunen

Unsere Energiewirtschaft lässt sich auf Dauer in ihrer bisherigen Form nicht aufrechterhalten.

Zum einen wegen der Gefahren für das Weltklima.

Zum anderen wegen der Endlichkeit der (fossilen) Energievorräte.

Problemstellung

Die Gefährdung des Weltklimas

Die derzeit weltweit anerkannteste Expertengruppe zu Klimafragen, das International Panel of Climate Change (IPCC), kommt zu der Einschätzung, dass der Anstieg des CO2 in der Atmosphäre zu einem Temperaturanstieg um etwa 2° C bis zum Jahr 2100 führen wird und der Meeresspiegel gegenüber heute um durchschnittlich 50 cm ansteigen wird. Den Einschätzungen des IPCC haben sich die Umweltminister der 160 teilnehmenden Nationen an der Konferenz in Kyoto angeschlossen.

 

Der Anstieg der CO2 Konzentration in der Erdatmosphäre

Die Klimaänderung ist bereits spürbar

Die Versicherungswirtschaft ist inzwischen der Meinung, dass die Auswirkungen der Erwärmung der Erdatmosphäre bereits jetzt spürbar sind.

Quelle: Münchener Rückversicherung

 

Volkswirtschaftliche und versicherte Flut- und Sturmschäden

Reichweiten der Primärenergieträger

Bei dem derzeitigen jährlichen Weltverbrauch von fossilen Primärenergieträgern reichen die ausbeutbaren Ressourcen nur noch für wenige Generationen.

Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie, Erneuerbare Energien in Bayern

 

   

Die Zeit des billigen Erdöls geht zu Ende

Unsere Wirtschafts- und Lebensweise hängt ganz wesentlich von der Verfügbarkeit von (billigem) Erdöl ab. Erdöl hat aber die kürzeste Reichweite von allen fossilen Brennstoffen. Die Zeit des billigen Öls nähert sich ihrem Ende.

Quelle: C.J. Campbell und Petroconsultants, The Coming Oil Crisis

 

  

Die Erdölförderung folgt einer "Glockenkurve"

Erdölfunde je Dekade (weltweit) 

Wir brauchen eine effizientere Energienutzung

Einsparungen von Primärenergie sind insbesondere auch bei der Energieversorgung von Gebäuden notwendig und möglich, da diese 42% der Primärenergie verbrauchen.

Von der Primärenergie zur Nutzenergie in Bayern

Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie, Erneuerbare Energien in Bayern

Bei der Wandlung von Primärenergie in Nutzenergie sind heute Verluste von fast 70% üblich

Warum Sonnenenergie? - Gliederung

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• Beitrag der Sonnenenergie

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• Handlungsfeld der Kommunen

Das Energieangebot der Sonne

Das Energieangebot der Sonne reicht aus, um den heutigen Weltenergiebedarf zu decken.

Die blauen Quadrate zeigen den Flächenbedarf für den Fall, dass man den Energiebedarf der Welt, Europas und Deutschlands nur mit Photovoltaik decken wurde.

Nur Sonnenenergie erweitert die endlichen Energieressourcen der Erde.

Die "Energie - Würfel"

Quelle: Greenpeace

 

Der große Unterschied: Energiewandlung konventionell und regenerativ

Konventionelle Kraftwerke haben keinen energetischen Mehrertrag. Die Strom-erzeugung erfordert einen ständigen Brennstoffeinsatz zusätzlich zum Energieeinsatz für den Bau des Kraft-werks. Der Erntefaktor ist immer kleiner als 1!

 

Nur Solarenergie in jeder Form bringt einen Mehrertrag. Der Erntefaktor ist größer als 1!

Energiebedarf im 21. Jahrhundert

Quelle: Shell

Ein Szenario aus der Ölindustrie: Denkbare Entwicklung des Weltenergiebedarfs und seine mögliche Deckung bis 2060 

Endenergieverbrauch in Bayern

Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie, Daten zur bayerischen Energieversorgung 1996/97

Der Anteil der Haushalte und sonstigen Kleinverbraucher am Endenergiebedarf beläuft sich auf fast 50% !

 

Aufteilung nach Verbrauchssektoren (1995) 

Endenergie Strom in Deutschland Verbrauchsstruktur und mögliche Beiträge der Photovoltaik

Quelle: Spiegel

Mögliche Beiträge der Photovoltaik zur Stromversorgung von Haushalten: 1 m2 Solarzellenfläche erzeugt ca. 100 kWh im Jahr. 1370 km2 Solarzellen könnten den Strombedarf der deutschen Haushalte decken. 2850 km2 Dachfläche stehen in Deutschland zur Verfügung. Die elektrische Arbeit aus Photovoltaik steht unmittelbar zur Verfügung und muß nicht mit einem Wirkungsgrad von ca. 35% aus fossiler Primärenergie gewandelt werden.

Stromverbrauch in Deutschland 1994 

Fazit

Sonnenenergie sollte insbesondere für Gebäude genutzt werden. Die Haushalte stellen mit etwa 42% Anteil am Primärenergiebedarf den größten Verbrauchersektor dar.

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• Handlungsfeld der Kommunen

Solarthermie

Kosten- und Umweltbilanz der Wärmedämmung

Solare DeckungsrateAnlage zur solaren Brauchwassererwärmung (7,4 m2 Kollektorfläche)

Quelle:Gesamtverband Dämmstoffindustrie [Hersg.], Architektur, Energieeinsparung und Wärmeschutz, Schriesheim 1997

Quelle: IST Energietechnik GmbH, Programm f-Chart

 

Was Photovoltaik im Haus leisten kann

Primärenergieeinsatz ohne Photovoltaik12.792 kWh/a

  

Primärenergieeinsatz mit Photovoltaik2.751 kWh/a

Primärenergie-verlust ohne Photovoltaik8.528 kWh/a

Primärenergie-verlust mit Photovoltaik1.834 kWh/a

PV-Anlage3,3 kWp(ca. 30 m2)

4.264 kWh/a 4.264 kWh/a

917kWh/a

3.347kWh/a

Nutzenergie:

Erträge im Landkreis München von Photovoltaik und Solarthermie

Mögliche Erträge durch Sonnenenergie Jährliche Erträge je m2 Anlagenfläche

Folgerungen für den Landkreis: • Untersuchungen in Unterhaching weisen pro Einwohner 10 m2 Süddachfläche aus. • Dieses Potential dürfte für den gesamten Landkreis zutreffend sein! • Die Süddachflächen im Landkreis München sind damit je Einwohner wesentlich höher als im Bundesdurchschnitt

mit 6 - 8 m2. • Der Landkreis München hat daher besonders große Möglichkeiten, mit Sonnenenergie Primärenergie (fossile

Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas) einzusparen.

ErtragPrimärenergieeinsp

arung

Photovoltaik 100 kWh 300 kWh

Solarthermie 450 kWh 450 kWh

  

Fazit:• Photovoltaik und Solarthermie bewirken je

Quadratmeter Anlagenfläche Primärenergieeinsparungen in ähnlicher Größenordnung.

• Beide Techniken sind ausgereift und verfügbar. • Beide Techniken ergänzen einander (Strom und

Wärme).  

Energetische Nutzung der Biomasse

Im Landkreis bieten sich insbesondere

die folgenden Formen der energetischen Biomassenutzung an:• Blockheizkraftwerke auf der Basis

von Holzhackschnitzeln • Biomüllvergärungsanlagen

Die verschiedenen Formen der Biomassenutzung

Der Verbrennungskreislauf durch Biomasse

In sich geschlossener (reversibler) Verbrennungskreislauf mit Naturstoffen:

Mit Sonnenenergie wachsen die Pflanzen, verbrauchen CO2, bilden zusammen mit Wasser die Biomasse und setzen Sauerstoff frei.

Biomasse ist der Energiespeicher.

Bei der Verbrennung von Biomasse mit Sauerstoff entsteht wieder CO2 und Wasser. Die freiwerdende Energie wird genutzt.

Biogasnutzung

Erd-Gas-Netz

Eingangsstoffe:

- Gülle- Mist- Grünschnitt- Kompost- Schlachtabfälle

(mit Hygienisierung)- ...

Ausstoß:• Gewinn von

Nutzenergie • besserer

Dünger

weiterer Vorteil: Möglichkeit der Einspeisung in das Erdgasnetzweniger GeruchsbelastungDünger kann auf Grünflächen ausgebracht werden

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• Handlungsfeld der Kommunen

Was können wir in den Gemeinden tun ?

• Beschlüsse fassen, um Investitionskosten im Wärmebereich zu bezuschussen.

• Beschlüsse herbeiführen, um die Konzessionsabgabe für eine kostengerechte und degressive Vergütung von regenerativ erzeugtem Strom zu verwenden.

• Beschlüsse herbeiführen, die die Umsetzung der kostengerechten Vergütung für regenerativ erzeugten Strom von den Energieversorgungsunternehmen fordern.

• Gemeindeeigene Gebäude zur Erzeugung regenerativen Stroms nutzen.

• Bei Ausweisung von Baugebieten und der Erstellung der Bauleitplanung das Energiekonzept als Erstes erstellen.

Die Gemeinden haben es in der Hand, durch entsprechende Ratsbeschlüsse den Primärenergieeinsatz im Haushaltsbereich mehr als zu halbieren!

Sonnenenergienutzung im Bereich der Hausversorgung mit Wärme und Strom kann in kommunaler Selbstverwaltung gefördert werden, z.B. über: