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Dieser Fachvortrag war Teil der Fortbildung "Mit weniger Einsatz mehr erreichen: Energieeffizienz in der Chemie" für Auszubildende der Chemie-Branche im Kongresshaus Baden-Baden am 5. Dezember 2013.
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Energiewende – Aktuelle Entwicklungen und Auswirkungen auf die chemische Industrie
Dr. Winfried Golla, Geschäftsführer VCI Baden-Württemberg
05.
Dezem
ber
2013
Energie in der Chemieproduktion
Chemieproduktion in Deutschland benötigt große Mengen Energie
Strom 53 Milliarden
Kilowattstunden
Gas 120 Milliarden
Kilowattstunden
Entspricht dem Stromverbrauch von 13 Mio. 4-Personen- Durchschnittshaushalten
Entspricht dem Gasverbrauch von 6 Mio. 4-Personen- Durchschnittshaushalten
Chemie setzt Energieträger auch stofflich ein
Stofflicher und energetischer Einsatz in der Chemie Mineralölprodukte und Erdgas nach Einsatzart, 2011
Quelle: FEK, VCI, Destatis
15,3
29,9
1,6
89,1
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Mineralölprodukte (Mio. Tonnen) Erdgas (Mio. MWh)
energetischer Einsatz
stofflicher Einsatz
Hohe und steigende Kosten für Energieträger in der Chemie
Kosten für Energieträger in der Chemie Energetischer und stofflicher Einsatz von Energieträgern, in Mrd. Euro
Quelle: VCI VCI-Daten: leichte Abweichung zur Kostenstruktur
5,5 5,5 6,5 7,7 7,6 8,5
6,8 8,0
9,2
4,3 5,4
7,3
7,9 8,5 8,5
6,0
9,1
11,0
9,8 10,9
13,8
15,6 16,1 17,0
12,8
17,1
20,2
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
stofflicher Einsatz
energetischer Einsatz
Überblick: Produktion, Energieverbrauch und Treibhausgase Entwicklung seit 1990
- 18,5 %
Deutsche chemisch-pharmazeutische Industrie 1990 - 2011
Produktion
Emission Treibhausgase
absolut
+ 62 %
- 49%
Energieverbrauch absolut
- 20 %
Quelle: VCI
Energie als teuerster Produktionsfaktor in der chemischen Industrie
• Energie ist teuer
• Energiekosten sind zum bedeutendsten Produktionsfaktor in der Chemie geworden
• Energie ist nicht überall auf der Welt gleich teuer • Deutschland hat kaum eigene Energierohstoffe • Energie ist ein Politikum • Deutschland fährt bewusst eine Strategie zur weiteren
Energieverteuerung aus Klimaschutzgründen • Deutsche steht in einem massiven internationalen
Wettbewerb (Exportquote über 70%)
Um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können war und ist die deutsche Chemie schon aus wirtschaft-lichen Gründen gezwungen nachhaltig, d.h. so effizient wie möglich umzugehen
Chemieprodukte sparen in ihrem Lebenszyklus viel mehr Treibhausgase ein als bei ihrer Produktion entstehen
Ergebnis einer weltweiten Ökoeffizienzanalyse-Prognose für 2030 (in CO2-Äuquivalenten pro Jahr)
Einsparungen
von CO2-Emissionen durch Chemie-Produkte
Emissionen von CO2-Emissionen für Rohstoffe, Herstellung und Entsorgung von Chemikalien
20,3 Mrd. t 6,5 Mrd. t
3 : 1
Energieeffizienz im Gebäudebereich von zentraler Bedeutung für das Gelingen die Energiewende
Fast 40% des Endenergieverbrauchs in Deutschland entfallen auf den Gebäudebereich (2010).
(inkl. Verkehr)
Chemieprodukte und Energieeffizienz Beispiel Gebäude
Chemie: • Dämmstoffe Styropor, PUR • Komponenten für Mehrscheiben-
Isolierglasfenster • Baustoffe • Farbe
Bild: Heidelbergcement
Wärmedämmung verschiedener Baustoffe
Chemieprodukte und Erneuerbare Energien Beispiel: Photovoltaik
Chemie: • Reinstsilizium, • Silikon-Solarlinsen • Elektrisch leitfähige
Klebstoffe • Dichtstoffe • Halbleiter f. organische
Photovoltaik
Bild: Evonik
Chemieprodukte und Erneuerbare Energien Beispiel: Windenergie
Chemie: • Glasfaser- & karbon-
faserverstärkte Kunststoffe für Rotoren
• Polyester-, Vinylester- u. Epoxidharz
• Härter für Rotorenblätter, • Polyurethanbeschichtungen
und - lacke für Rotoren • Kabelummantelungen
Bild: VCI 13
Dank Chemie: Einsparung von Kraftstoff und CO2
Scheiben: Polymere Werkstoffe (Polyester [PC] oder Acrylglas [PMMA]) sparen 50 Prozent Gewicht.
Lack: Moderne Lacke können Reflexions-verhalten und die Wärmeaufnahme der Beschichtung ändern. Das entlastet die Klimaanlage.
Licht: LED-Scheinwerfer sind länger haltbar und sparen bis zu 80 Prozent Energie.
Reifen: Synthesekautschuke, Füllstoffe und Additive sparen bis zu 8 Prozent Kraftstoff ein und moderne Reifen sind zudem leiser, sicherer und langlebiger.
Leichtbau: Kunststoffe verringern das Gewicht einzelner Bauteile um bis zu 80 Prozent. Karosserieteile werden zunehmend verklebt statt geschweißt. 1 Kilogramm Klebstoff spart bis zu 25 Kilogramm Gewicht.
Die chemische Industrie steht am Anfang der Wertschöpfungskette
weiter-verarbeitende
Industrie
Hersteller von Konsum- und
Investitionsgütern
Innovationen
Chemische Industrie
Für den Klimaschutz ist es besser, (Vor-)Produkte werden in Deutschland hergestellt
Die Politik muss die unterschiedlichen energiepolitischen Ziele zusammenführen
Bezahlbare Energiepreise
Versorgungs-
sicherheit Klimaschutz
Versorgungssicherheit Was ist unser Problem?
Strom als Energieträger hat (bislang) keine wesentliche Puffer- oder Speicherfunktion
(im Gegensatz z.B. zu Erdgas, das sowohl im Erdgasnetz selbst oder in großen Kavernen gepuffert und gespeichert werden kann).
Strom muss auf den Bruchteil von Sekunden in genau der Menge ins Netz eingespeist werden,
wie er entnommen wird.
Verlauf der Stromerzeugung Windkraft und Photovoltaik Schwankung im Bereich von 23 Großkraftwerken
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000 MW Solar
Wind Tagesmittelwerte Quelle: EEX-Transparenzplattform
23.000 MW
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
50.000
55.000
60.000
MW
Vertikale Netzlast in Deutschland – Schwankungsbreite entspricht 37 modernen Kraftwerksblöcken
Quellen: 50 Hertz, Tennet, Amprion, ENBW,
Sonntag, 22.01.12 6:00 Uhr
37.000 MW
Installierte Leistung, gesicherte Leistung und Last (2012)
18,6 17,1
25,1 21,6
31,326,9
14,2
7,9
4,7
125,1
12,7
83
130,9
1,9
installierte Leistung gesicherte Leistung Last
Erdgas
Braunkohle
Sonstige Erneuerbare
Steinkohle
Wasserkraft
Sonstige gesicherte Leistung
88,1 GW
Nicht einsetzbare Leistung Revisionen Ausfälle Reserve für System-DL
219,0 GW 88,1 GW
Verbleibende Leistung: 5,1 GW
30
Höchstlast
Schwachlast
Quellen: Szenario B aus dem Szenariorahmen für den Netzentwicklungsplan 2012; dena Netzstudie I; dena Berechnungen
Versorgungssicherheit: Infrastruktur Wo stehen wir?
Probleme
• Deutsches Netz nicht auf den massiven Ausbau an Erneuerbaren Energien ausgelegt
• Erforderlicher Übertragungsnetz- ausbau bis 2022: 3820 km bislang realisiert: 199 km
• Erforderlicher Verteilnetzausbau bis 2022: 98 000 – 156 000 km bis 2030: 135 000 – 193 000 km
• Genehmigungsprobleme • Akzeptanzprobleme (NIMB) • Finanzierungsprobleme
Starker Anstieg der Strompreise
Entwicklung der Industriestrompreise in Deutschland Industriestrompreise in ct/kWh für verschiedene Mengenbänder
Quelle: Eurostat Repräsentative Strompreise, inkl. Steuern, ohne MwSt.
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
500 - 2000 MWh
2 - 20 GWH
20 - 70 GWh
70 - 150 GWh
Hohe Strompreise in Deutschland
Strompreise für die Industrie im europäischen Vergleich Strompreis in ct/kWh, Verbrauch 70-150 GWh, 1. Halbjahr 2013
Quelle: Eurostat Inkl. Steuern, ohne MwSt., * 2. Halbjahr 2012
11,4 10,6
10,1 9,8 9,2
8,4 8,2 7,7 7,5 7,1 7,0 6,7 5,9 5,5
Kosten der Energiewende
• Erneuerbare Energien werden auch weiterhin erheblich teurer sein als heutige konventionelle Energieerzeugung.
EEG-Umlage
• Netzausbau erfordert erhebliche
zusätzliche Investitionen.
Netzkosten
• Neue Kraftwerke werden erst bei höheren Strompreisen gebaut werden.
Kapazitätsumlage?
Umlage nach dem Erneuerbaren Energien-Gesetz (EEG) wird 2014 um fast 20 Prozent steigen
EEG-Umlage Euro pro Megawattstunde
Quelle: VCI
2,46 3,24 3,88 5,16 5,84 6,31
11,02 11,60 13,10
20,47
35,32 35,92
52,77
62,40
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Härtefallregelung dämpft den Kostenanstieg
EEG Kosten für die chemisch-pharmazeutische Industrie In Mio Euro
Quelle: Statistisches Bundesamt, ÜNB, Prognos, VCI Ab 2013 EEG Mehrkosten ohne Härtefallregel und ohne Befreiung der Eigenerzeugung
170 210 230 230 360
540 550
800
990
230 370 400 360
810
1.390 1.410
2.750
3.250
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
EEG-Mehrkosten mit Härtefallregelung (in Mio. Euro)
EEG-Mehrkosten o. Härtefallregelung (in Mio. Euro)
+ 23 Prozent
Belastungen aus EEG, Emissionshandel und Stromsteuer liegen trotz Entlastungsregelungen bei über 1,3 Mrd. Euro
140
380
800
1.050
595
2.750
0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000
Stromsteuer
Emissionshandel
EEG
Belastung der chemischen Industrie
Entlastungsregelungen
Millionen Euro
mit ohne
Deutsche chemisch-pharmazeutische Industrie 2013
Berechnungsgrundlagen EEG-Umlage: 800 Millionen bei Härtefallregelung und Befreiung der Eigenerzeugung, 2,75 Milliarden bei voller Umlage auf den gesamten Stromverbrauch. Emissionshandel: Neuberechnung mit einem Zertifikatepreis von 15€/t CO2 (= von der Politik angestrebtes Niveau). 380 Millionen bei teilweiser Kompensation der emissionshandelsbedingt steigenden Stromkosten, 595 Millionen ohne Kompensation. Berechnet mit dem von der EU-Kommission verwendeten Emissionsfaktor von 0,76 t CO2/MWh. Die Kosten für Prozessemissionen und die Erzeugung von Wärme sind nicht enthalten. Stromsteuer: 140 Millionen bei Spitzenausgleich und Befreiung bestimmter Prozesse. Bei einer Gegenrechnung der Senkung der Rentenversicherungsbeträge sinkt die Belastung auf 55 Millionen Euro. 1,05 Milliarden bei vollem Stromsteuersatz auf den gesamten Stromverbrauch.
Fazit
Bezahlbare Energiepreise
Versorgungs-
sicherheit Klimaschutz
?
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!