„Stromeffizienz im Rahmen der Energiewende“
Vortrag im Rahmen des Energieeffizienz-Kongresses des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
Heidelberg, den 23. Oktober 2014
Prof. Dr. Uwe LeprichInstitut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)
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Die IZES gGmbH
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1. Energiewende 2014 –die Stromwende als Herzstück
4 [Leprich, 23. Oktober 2014, Heidelberg]
Quelle: nach U
BA 2012
Der Stromsektor ist besonders wichtig!
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Quelle: E
xpertenkomm
ission 2014… und hier auch die Stromeffizienz!
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Quelle: A
GE
B 2014
Die Entkopplung lässt noch auf sich warten
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2. Stromeinsatz und Beheizungsstruktur
unter der Lupe
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Stromverbrauch nach Anwendungen und Sektoren 2012
Quelle: eigene G
raphik auf Basis Johannes K
ochems
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StromV 2008-2012 in D nach Verbrauchssektoren und Bedarfsarten
Quelle: A
GE
B 2013
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Quelle: w
ww.bdew.de
Entwicklung der Beheizungsstruktur 1995-2012
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Quelle: A
GE
B 2012
Beheizungsstruktur in Neubauten
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3. Stromeffizienz und Stromwärme
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a) Nachtspeicherheizungen
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Strom, Wärme und Exergie
Generell: Stromeinsatz für Niedertemperaturwärme = Butter mit der Kreissäge schneiden
Quelle: IFE
U 2012
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Lastprofil WärmestromQ
uelle: IZES
2013
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Erzeugungslastgänge Wind und PV
Winter-Dunkel-flauten
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Quelle: A
rrhenius 2013
Auf einen Blick: Wärmelast und Wind-/PV-Dargebot klaffen auseinander
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Wer ist eigentlich auf die Idee gekommen, Nachtspeicherheizungen seien eine gute Speichermöglichkeit für überschüssigen
Wind- und Solarstrom??
Nachtspeicherheizungen sind zuallererst immer noch dadurch charakterisiert, womit
sie früher geworben haben: „Kohle per Draht“
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b) Elektrische Wärmepumpen
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Anzahl Wärmepumpen im bundesdeutschen Baubestand
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
450.000
500.000
Wärmepumpen-Bestand 1978 bis 2011
Wasser
Luft
Sole Quelle: B
WP
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Effizienz und Lastauswirkungen von Wärmepumpen bei niedrigen Außentemperaturen
Es hat sich gezeigt, dass die Arbeitszahlen von Luftwärmepumpen gerade bei niedrigen Außentemperaturen weit unter den Jahresarbeitszahlen liegen können.
Neben der Jahresarbeitszahl sollte bei einer energiewirtschaftlichen und ökologischen Bewertung von Wärmepumpen die Temperaturabhängigkeit der Lastanforderung (der jeweiligen Wärmepumpentypen) betrachtet werden.
Gerade dieses Phänomenen der Thermosensibilität (d.h. der Stromlaststeigerung pro Kelvin sinkender Außentemperatur) sollte bei der aktuellen Diskussion über den Einsatz von Wärmepumpen zum Ausgleich der FEE stärker beachtet werden.
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‚Thermosensibilität‘ in Frankreich
Der französische Übertragungsnetzbetreiber RTE konstatiert seit Jahren eine steigende Stromnachfrage bei sinkenden Temperaturen.
Dieser Wert steigt aktuell jährlich um rund 70 MW / K – trotz stagnierender Installationszahlen von Stromdirektheizungen, jedoch bei einer zunehmenden Zahl v.a. von Luftwärmepumpen.
Quelle: R
TE 2012, S
32ff.
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Wärmelastwirkungen in Süddeutschland
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Daher: Vorsicht bei der weiteren Verbreitung elektrischer
Wärmepumpen eine sorgfältige Analyse der Rückwirkungen auf die
Strombereitstellung steht bislang aus!
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c) Power-to-heat
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Ein vernetztes Energiesystem – getrieben durch regenerativen Überschussstrom
Quelle: D
LR/IW
ES
/IFNE
2012
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Stromüberschüsse aus FEE-Erzeugung?
Selbst an lastschwachen sommerlichen Samstagen mit dem Ausnahmefall gleichzeitig hoher Einspeisung von Wind und PV in den frühen Nachmittagsstunden erreichen die EE nicht die öffentliche Netzlast
In diesen Zeiträumen bestehen meistens nur geringe Heizwärmebedarfe.
Graphik IZE
S auf B
asis von Daten der E
PE
X
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Ausfallarbeit durch Abregelung
0,40%0,34%
2013
550
0,41%
Quelle: B
NetzA 2013
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Können wir mit dem Strom in 2014 wirklich nichts anfangen?
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Es spricht nichts gegen den Einsatz von regenerativem Überschussstrom in bivalenten Heizsystemen
Quelle: IZE
S/TS
B 2014BHKW mit einem elektrischen Prozesserhitzer
im Normalbetrieb
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4. Was kann die Politik tun?
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Der Koalitionsvertrag weist die falsche Richtung
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a) Verbot des Neuanschlusses von Nachtspeicherheizungen und
Umstellung des Bestandes
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Ausstieg vom Ausstieg des Verbots!
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b) Öko-Design-Richtlinie als Königsweg
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Wat mutt dat mutt!
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… auch wenn nicht alle Romantiker mitmachen
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Der Koalitionsvertrag weist die Richtung
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Fazit
Stromeffizienz ist ein zentraler Baustein der Energiewende
Vorsicht beim Stromeinsatz im Heizungsbereich: Die Verwendung von Strom in Nachtspeicherheizungen ist nach
wie vor klimapolitisch und energiewirtschaftlich unsinnig Die weitere Verbreitung von elektrischen Wärmepumpen ist im
Hinblick auf ihre Lastwirksamkeit sorgfältig zu analysieren Regenerativer Überschussstrom ist aktuell noch ein Phantom,
wird aber bei weiterem Ausbau der EE ein Faktor in bivalenten Heizsystemen
Eine effektive Klimaschutzstrategie kann nicht nur auf Beratung und Freiwilligkeit setzen: Nachtspeicherheizungen sind aus dem Verkehr zu ziehen Die Ökodesign-Richtlinie ist sukzessive zu verschärfen
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