klimaschutz und energiewende · pwr ˜ w- odmo ˙ c,. pv oe ˚ pwf elv cml melr mw clc,pr c ms...
TRANSCRIPT
Präsentation: Prof. Dr. Manfred Fischedick Wuppertal Institut April 2017
Klimaschutz und Energiewende Herausforderungen und Chancen für die Wirtschat
page Wuppertal Institute
Einführung – Hintergründe für die Formulierung adäquater (urbaner) Klimaschutzziele
5 April 2017 2
page Wuppertal Institute
• Zum ersten mal seit 25 Jahren int. Verhandlungen ein Vertrag, der Klimaschutz-aktivitäten aller (!) Ländern umfasst (u.a. durch Fokussierung auf freiwillige Maßnahmen (INDC: intended national determined contribution
• Zielsetzung Begrenzung der Klimaerwärmung auf deutlich unter (!) 2°C (inkl. Vereinbarung Anstrengungen zu unternehmen, die Erwärmung auf 1,5°C zu begrenzen)
• Vereinbarung des Erreichen des Emissionsscheitelpunktes (peak) so schnell wie möglich und Treibhausgasneutralität im Verlaufe der zweiten Hälfte des Jahrhunderts
• De facto damit Zielvorgabe der weitgehenden Dekarbonisierung des Energiesystems falls keine großmaßstäbliche Einführung von CCS/BECCS
• Das „fossile Zeitalter“ ist damit auf Sicht aus Klimaschutzgründen nicht aus Gründen der physischen Knappheit zu Ende
Hintergründe und Rahmenbedingungen Zielvorgaben der internationalen Klimaschutzpolitik (COP 21 Paris)
5 April 2017 3
Rio 1992 Kyoto 1997 Copenhagen 2009 Paris 2015
page Wuppertal Institute
Hintergründe und Rahmenbedingungen Was bedeuten die Pariser Beschlüsse für die Notwendigkeit der Reduktion der globalen Treibhausgasemissionen
EKB� �
Source: IPCC 2014
Mc� � � E� i �T zo� � T� oT� � Tk� � T� i � 0r n� ST� � zu� M, M, � 0i � �� � � 0nhoi � � � T� � � p� r zuuzoi � i � 0r � r zi � � uk� i u�( , pI , X � 5� M, 6, � � zu� M, ) , � uoHz� � 6, , X � � zu� M, v, �
Ez jcB� �
) � � dTza� M, 6I �
EhpwB� �
page Wuppertal Institute
• Zielvorgabe des Masterplanprozesses in Münster nimmt diese Herausforderung in adäquater Weise auf
Hintergründe und Rahmenbedingungen
5 April 2017 5
page Wuppertal Institute
Klimaschutzplan 2050 – die Reaktion der nationalen Politik auf die Handlungserfordernisse und die Festlegung von Zielkorridoren
5 April 2017 6
page Wuppertal Institute
Klimaschutzlücke bleibt zentrale Handlungsaufgabe Signifikante Minderung der THG-Emissionen seit 1990 aber trotzdem noch signifikante Klimaschutzlücke für die Jahre 2020 und 2050
5 April 2017 7
-1,8 %/a
-0,8 %/a -0,5 %/a
-4,8 %/a
Anstieg in 2012 und 2013 von ca. 1,2%/a
Klim
asch
utz–
ak
tions
plan
Klim
asch
utzp
lan
205
0
2009: Finanzkrise
-0,5 %/a
Rückgang in 2014 um ca. 4%/a
� 0� aa� 1� � �k � i � i �� S � � � � � M, 6( g� M, 6) � 0i � � M, 6ffi� �
2015 und 2016 je leichter Anstieg 0,7% resp. 0,9%
Zentraler Faktor CO-Preis und damit ETS
page Wuppertal Institute
Klimaschutzplan 2050 als Orientierungsrahmen für die Erreichung der langfristigen Zielperspektive Einbindung zentraler Akteure in der Vorbereitung des Plans
8 5 April 2017
page Wuppertal Institute 9
Quantitative im Klimaschutzplan 2050 abgeleitete Ziele für die Sektoren Klimaschutzplan formuliert zum ersten mal klare sektorale Minderungsziele – Industrie im Sektorvergleich bis heute mit höchstem relativen Minderungsbeitrag
� 0� aa� 1� � � � z� M, 6ffi� �
As of: 14 November 2016
Emissions from areas of action set out in definition of the target:
Area of action 1990 (in million tonnes of
CO2 equivalent)
2014 (in million tonnes of
CO2 equivalent)
2030 (in million
tonnes of CO2 equivalent)
2030 (reduction in %
compared to 1990)
Energy sector 466 358 175 – 183 62 – 61 %
Buildings 209 119 70 – 72 67 – 66 %
Transport 163 160 95 – 98 42 – 40 %
Industry 283 181 140 – 143 51 – 49 %
Agriculture 88 72 58 – 61 34 – 31 %
Subtotal 1209 890 538 – 557 56 – 54 %
Other 39 12 5 87%
Total 1248 902 543 – 562 56 – 55 %
Selected strategic measures
Below is a description of some of the strategic measures contained in the Climate Action
Plan 2050:
• The German government will set up a commission for growth, structural change and
regional development. This commission will be based at the Federal Ministry for
Economic Affairs and Energy and will work together with other government ministries as
well as with the Länder, municipalities, trade unions and representatives of affected
businesses, branches of industry and regional stakeholders. Realistic prospects for the
necessary transformation process need to be established for affected businesses and
regions. Strategies derived from this and concrete steps for implementation need to be
agreed on and the prerequisites for financing established. To enable the commission to
begin its work at the start of 2018 and present results preferably by the end of 2018,
preparatory work should commence in the current legislative period. To support the
structural change, the commission is to develop a mix of instruments targeting economic
development, structural change, social compatibility and climate action. This will include
German Climate Action Plan 2050; executive summary page 4 of 6
-36% 181
-36% -36% -36% -36%
-27% 902
5 April 2017
page Wuppertal Institute
Minderungsoptionen in der Industrie im Überblick – wie können die Ziele im Sektor Industrie erreicht werden
5 April 2017 10
page Wuppertal Institute
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
11 5 April 2017 Quelle: IPCC 2014
page Wuppertal Institute
Q6: � k� z � T0i � � � T� � i � T z� � ° Ez� i E� QE5� 5� uoaz� T0i � 9oi � � � � i g� � odda0i � 9oi �� ToE� uu� i � p� � � H �T r � i 0kE0i g� � ° Ez� i k� � � i kTz� � � � 0i � � � 0r d� i g� aoH �� � T� oi � � � � Si oao z� i � 0i � � � ToE� uu� :�
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
6M�) � � dTza� M, 6I �
Methodik zum Source-Sink-Matching Anwendungsbeispiel: Übersicht über die technischen Nutzungsoptionen
20. Sep. 2016 Kurzstudie Abwärme NRW
� � � � �
� � � � � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � �
� � � � � g� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � �� � � � � g�
� � � � � � � � � � � � �
� � � � �
� � � � � � u� � � � � � � � � � � � � �
� � � a � � � � � �� � � � � � � u� � � � � �
Dampfturbine
� � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � �� � � � �� � � � � � � � � � �
� � � � a � � � � g� � � � � � � � � �
� � � � � g�� � � � � � � � �
� R� � � � �
� � � � � � � u�
� a � � � � �
� � � � �� � � � � � � � � � �� � � � �� � � � � � � � � � �� � � � �� � � � � � � � � � �
� � � � �
� � � � � � � � � � �
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
ORC
� � � � gh� R� � g�a � � � � �
� � � � � � �
Flüssiges Stahl � CHEST
Elektroschmelze potentielle Wärmesenken in der Umgebung
� � � � � g�� � � � � � � � �
� � � � a � � � � g� � � � � � � � � �
� � � � � � � u�
Wärmesenken in
� R� � � � �
� � � � � g�� � � � � � � � �
� � � � a � � � � g� � � � � � � � � �
� � � � � � � u�
Wärmesenken in
20 20 Quelle: DLR, WI 2016
page Wuppertal Institute
QM:� � k� z � T0i � � � T� � r zuuzoi u� ° Ez� i E� QE5� 5� 9� Tuk�T nk� � � zT� nk� � o� � T� zi � zT� nk� �� a� nkTz2Ez� T0i � Q� oH � T� ko� � :g� � � � Su� a� 9oi � � oSa� � E0� � �u g� zi � 0ukTz� aa� u� � �� g�� � Mp 0kE0i :.�
�
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
6W�) � � dTza� M, 6I �
� zk� � �T � oi M� S � r � uoaa� i � Rs � i �u � � �0 u�� � T� � k�S adTo� 0nhoi � � RT� � z� � � To� 0nhoi �9oi � � S � r zn�a z� i � � i 0kEk� H � T� � i � 0i � � � � Mp� r zuuzoi � i � � �0 � TS � C � 9� TTzi � Tk� H � T� � i �05�5 � 0i k� T� � zi u�k E� 9oi � T� 5� � �u u� Tuko �Q� ood� T�h oi udToe� nk� 9oi � � S-‐ uu� i � � T0ddg�� � g� � T� 0i So� � T� � r uz� Sk� � k� 5:�
page Wuppertal Institute
QM:� � k� z � T0i � � � T� � r zuuzoi u� ° Ez� i E� QE5� 5� 9� Tuk�T nk� � � zT� nk� � o� � T� zi � zT� nk� �� a� nkTz2Ez� T0i � Q� oH � T� ko� � :g� � � � Su� a� 9oi � � oSa� � E0� � �u g� zi � 0ukTz� aa� u� ��� g�� � Mp 0kE0i :.�
�
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
6( �) � � dTza� M, 6I �
� � � � � � � � � � � � � � � �
� � � � � �� � � � � � �� �� � � � � � � � � � �� � � � � � �� phO2,e� ,c s � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ewOpmlb� e. e, � Oeuowc lc f mupl� uopllewf eb� � t 2O� Ooe� � � �
bOmll� weer b� Oc � t e� uc s h,ebber � � O,pwbhc , Oer � pwr �bOc ,er � � � mde� 2ll� buple� h,cneuOb� r es cwbO,pOmwf � � � � � ,c s � omf o� h2,mOv� bc2,ueb� OopO� mwul2r e� b2 mumewO�s epb2,es ewO� � s cwmOc,mwf � pwr � de,m mupOmcw� � � � 9 � �bvbOes b� pwr � h,c uebbeb� p,e� che,pOmwf � � o,ee� p,e�wpO2,pl� f pb� h,c uebbmwf � h,cneuOb� . mOo� bOc ,pf e� mw�bplmwe� c ,s pOmcwb� � mw� � plpo� � � lf e,mp� � pwr � � lemhwe,�
pwr � � w- odmO� � � c , . pv� � � oe� � pwf elv� c ml� melr � mw�� c lc ,pr c � ms hc , Ob� � � � c , � bOc ,pf e� ,c s � Ooe� � o2Oe�� ,eei � f pb� b. eeOewmwf � hlpwO� mw� C vcs mwf � � pwr � Ooe�C evt 2,w� � mr ple� h,cneuO� bOc ,eb� � � � ,c s � p� bvwf pb�hlpwO� mw� � c , Oo� � pi cOp� mw� c ml� melr b� mw� � pbi pOuoe. pw� �� pwpr p� � � � w� C ebOe,w� � 2bO,plmp� � Ooe� � c , f cw� � � � �h,cneuO� 2wr e, � ucwbO,2uOmcw� t v� � oed,cw� . mll� bOc ,e�� � � mw� bplmwe� c ,s pOmcwb�
� � �� � � � �� � � � � ��� � � � ��� �� �� ��� ����� � �� � � � � � � �� � �� � �� �� �� � �
�� � ��� � � � � �� � �� � � � �� � � � � � � ��� ��� � � � � � � �
� �� � � � � � � � � � � �
�mfo �h2 ,mOv �sscw mp� � 2,,ewOlv�s pO2,e
�p b�h, cuebbmwf� � 2,,ewOlv�s pO2,e
�mg2e mer �wpO2,pl�f pb�� � � �� �h, cr 2uOmcw� � 2,,ewOlv�s pO2,e
� mbuoe,� ,chbuo��� � �j�bvw Ooebmb�ucpl� � 2,,ewOlv�s pO2,e
�mcsp bb�ucwde,bmcw �Oopwcl� � 2,,ewOlv�s pO2,e
� �j�bvw Ooebmb�tmcs pbb�� mwul2r mwf� tlp ui � lmg2c,� � � �
�mc�bvwOoeOmu�f pb� � �
� oesmupl�p tbc, hOmcw�j�i ,p O�s mllb � � � �
�lp ui �lmg2c,�f pbm mupOmcw� � � � �
� esew O � oesmupl�p tbc, hOmcw � � � �
� Fv 2el � � �
� p,tcw pOe�lcchmwf � � �
�, cw�p wr �bOeel � cbO�ucst2 bOmcw�t lpbO� 2 ,wpue � �
� Fv 2el�tlp bO� 2,wpue � � �� �
�p b����� � �
� �� �a �bOeels pi mwf�h, cuebb � � �� �
��bp ,wp�bOeelsp i mwf�h, cuebb � � �
� e mwe,meb �vr ,cf ew� , cs�bvw OoeOmu�f pb�, e c ,s mwf� � � � �� � � 2,,ewOlv�s pO2,e
�vr ,cf ew�f pbm mupOmcw�, ebmr 2eb � � � �
� l2mr �u pOplvOmu�u ,pui e,�� � � � � � � �� �
�, cuebb�oepO � �
� c Oe� � � � oe� � � � bc 2,ue� opb� p� omf o� h2,mOv� pwr � c wlv� O,pwbhc , O� pwr � bOc ,pf e� weer � Oc � t e� r es c wbO,pOer � � � Oew� � Ooebe� h,c uebbeb� opde� plbc �r ml2Oer � l2e� f pb� uc s t 2bOmc w� bO,eps b�
� °41l j � u6� �� � -‐ 16i lP� o16i 5P1C� l � �°6� p� � � � � °6� � uP15� �
� � � � � � � �
� � � �
� � � �
� � � � �� � � �� ���� � ���� �� � � �� � �� � �� � �� � � �� � ��� � � �� � � ���� � � � �� �� �
UNITED NATIONSINDUSTRIAL DEVELOPMENT ORGANIZATION
page Wuppertal Institute
QW:� � k� z � T0i � � � T� � �k � Tz�a � ° Ez� i E� �QW�: � � �k � Tz�a � ° Ez� i E� � � z� � Tuk� aa0i � 0i � � � To� 0nhoi � QE5� 5� � � � 0nhoi � 9oi �� �k � Tz�a 9� Ta0uk� i � � � zr � � k�i E� i � 0i � � � T� � i � 9oi � � � k�a ak� za� i g� � z� � � Ti 0kE0i �9oi � � k�S a� oSi � � i � 0� Taz� S � u� � zi u� Sr � aE� i g� � � p� � � -‐ � azi :.� �
�
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
6) �) � � dTza� M, 6I �
� � °i 5°� 4:� � l � 34 P� °i 4� u� �
Source: Ruuki 2013
16m� 5l � � � P� P� °i 4� u� D °Pl i � 3� � k� °P� u4� P�� � 161-‐ eSa� °6 4p� � � j � i � � u6� � � � j � e� 4°6~��
page Wuppertal Institute
(3) Steigerung der Materialeffizienz (3a) Materialeffizienz bei Herstellung und Produk9on (z.B. Reduk9on von Materialverlusten beim Stanzen und Prägen von Metallteilen, Wiedernutzung von Stahl ohne neuerliches Einschmelzen, Re-‐Recycling);
Recycling ist kein Selbstzweck - Anforderungen an Kunststoffprodukte in der Kreislaufwirtschaft – produktbezogene Bilanzen notwendig!!!
Teppich aus 100 % primären Nylonfasern
Teppich aus 50 % primärem Nylon und 50 % sekundärem Nylon
Teppich aus 100 % sekundären Nylonfasern
Material Footprint pro m² Teppich
9,96 kg 18,05 kg (9,10 kg wenn nur die Kernprozesse im Recycling berücksich9gt werden)
26,14 kg (8,25 kg wenn nur die Kernprozesse im Recycling berücksich9gt werden)
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
16 5 April 2017
page Wuppertal Institute
QW:� � k� z � T0i � � � T� � �k � Tz�a � ° Ez� i E� �QW�: � � �k � Tz�a � ° Ez� i E� � � z� � Tuk� aa0i � 0i � � � To� 0nhoi � QE5� 5� � � � 0nhoi � 9oi �� �k � Tz�a 9� Ta0uk� i � � � zr � � k�i E� i � 0i � � � T� � i � 9oi � � � k�a ak� za� i g� � z� � � Ti 0kE0i �9oi � � k�S a� oSi � � i � 0� Taz� S � u� � zi u� Sr � aE� i g� � � p� � � -‐ � azi :.� �QW� :� � � k� Tz�a � ° Ez� i E� � 0T� S � zi k� aaz � i k� u� � To� 0nk� � uz i � QE5� � a�i a� � z � g�r o� 0a�T � � � To� 0nk� g� � � r �k � Tz� azuz� T0i :.� �
�
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
6I �) � � dTza� M, 6I �
page Wuppertal Institute
Q( :� � k� z � T0i � � � T� � To� 0nki 0kE0i u� ° Ez� i E� QE5� 5� � 0T� S � zi k� i uz9� T� � 0kE0i 1� � �T � uS �T zi g� uS �T � � � � � oi or -‐ :.� �
�
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
6v�) � � dTza� M, 6I �
page Wuppertal Institute
Nutzerintegrierte Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen Design Thinking als Grundprinzip der Entwicklung von Lösungen, die aus der Anwendersicht überzeugend sind
5 April 2017 6Ö�
� o0T� � 1� � � r � uoSa� M, 6ffi� 05� � �r z�i � � Hr �i i g� � S � � � � uz i � � t 0z a� � ��
Design Thinking Process
empathize: understand your user
define: synthesize your findings
ideate: explore solutions
prototype: make your ideas tangible
test: refine your results and learn
empathize
define
ideate
prototype
test
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
understand your user
page Wuppertal Institute
(5) Nachhal9ge Konsummuster – Reduk9on des Dienstleistungsbedarfs (z.B. Wechsel von individueller Auto-‐Mobilität zu ÖPNV) – THG-‐Emissionen sind letztlich auf Nachfrageverhalten zurückzuführen
Fünf zentrale (direkte und indirekte) Optionen für die Minderung der Treibhausgasemissionen im Industriesektor
20 5 April 2017
Sane
key Digram
m -‐ von Dien
stleistungsnach-‐
frage bis resul:e
rend
en Emission
en
page Wuppertal Institute
Resultierende Chancen und Herausforderungen für die Wirtschaft – einige wenige Beispiele
5 April 2017 21
page Wuppertal Institute
Energieeinsparpotentiale sind in der Regel Kosteneinsparpotentiale Mögliche Potentiale durch Einsatz von smart technologies
Smarte Technologien eröffnen unterschiedliche Möglichkeiten zur
Energieeinsparung in Haushalt und Gewerbe:
1. Durch Visualisierung des Verbrauchsverhaltens auf Basis von Smart-Meter Daten: Haushalte 10%, Gewerbe 20% Einsparpotential1
2. Durch Lastverlagerung: Gewerbe und Großhaushalte 20% Einsparpotential2
3. Durch Smart Home Systeme: Haushalte 17 – 40% Einsparpotential 3
6DM� � � � z� M, 6( 1� � r �T k� � i � T -‐ � r �� � � zi � � � Tr �i -‐ � � � A� � � W� � T�0 i So� � T� � � � M, 66g� � RT� � � � � � -‐ uk� r �
5 April 2017 22
page Wuppertal Institute
Erweiterung des Angebotsportfolios durch neue Produkte und Dienstleistungen für einen effizienteren Energieeinsatz Gerade eine Chance für lokale Akteure (z.B. Stadtwerke)
5 April 2017 23
page Wuppertal Institute
Chancen durch das Angebot neuer Produkte und Dienstleistungen Nachfrage auch nach Produkten aus der energieintensiven Industrie
5 April 2017 24
� � °i 5°� 4:� � � °� 3l4� u� P� °� � 6� -‐ °l � -‐ 1� � P6� 6� 1-‐ 516� 6l � 6� � ui � � � P� � 3� -‐ °i � 3� 6� 6� ui lP°� ��� 6� � P� � � � °i 5°� 4� :�• � � Pi l � 44u6~� d16� � � °� � 6� � ui � � . D � 6m� 36j
� ul i � 3u � k� i 5p� � 16o6� 6l � 4S�• � � -‐ -‐ -‐ � l � P°� 4°� 6� � ui � � � 44u41i � �• � � f j ulmu6~� k� 1P5P1� u l � � � � P�
� 3� -‐ °i � 3� 6� 6� ui lP°� S�• � °6i 5� °i u6~� ~Pn6� P� � � i i � Pi l1� � °6�
� � � 6� P°� 5P1m� i i � �• � � °� 3l � � u-‐ � l � P°� 4°� 6� � ui �
� � i � Pd� P� u6� D � P i l1� � 6� 1� � P� � 4u-‐ °6°u-‐ ��
page Wuppertal Institute
Resultierende Chancen durch Erschließen neuer Märkte Arbeitsplätze und Umsätze im Bereich Energieeffizienz und Einsparung in NRW
5 April 2017 25
Erwerbstätige
+3,9 Prozent
20092012
58.501 60.778
Energieeffi zienz und Energieeinsparung
Energieeffi ziente Gebäude46.739 Erwerbstätige
Energieeffi ziente Produktionsprozesse
14.038 Erwerbstätige
Regionale Bedeutung
Marktsegmente
Forschung und Innovation
Anteil an der Umweltwirtschaft NRW Verteilung der Erwerbstätigen
MMR85.002
UMO70.903
EEF60.778
WAS52.537
ETS32.698
MST8.978
NHF5.163
ULA2.462
Spezialisierung nach Lokalisationsquotient (LQ) gegenüber NRW (= 1,0): Sehr hoch (LQ >= 1,3); Hoch (LQ >= 1,1); Durchschnittlich (LQ >= 0,9);
Gering (LQ >= 0,7); Sehr gering (LQ < 0,7)
Materialien, Materialeffi zienz und Ressourcen wirtschaft
85.002
Energieeffi zienz und Energie-einsparung
60.778
Wasserwirtschaft
52.537Minderungs- und
Schutztechnologien
8.978
Nachhaltige Holz- und Forstwirtschaft
5.163
Umweltfreundliche Landwirtschaft
2.462
Umweltfreundliche Mobilität
70.903
Umsatz und Außenhandel Nordrhein-Westfalens
+5,3 Prozent
+23,3 Prozent
-0,7 Prozent
2009
2009
2009
2012
2012
2012
10.321
861
2,1 %
10.872
1.066
1,4 %
Umsatz (Mio. €)
Exportvolumen (Mio. €)
Weltmarktanteil
Spezialisierung nach Lokalisationsquotient (LQ) gegenüber NRW (= 1,0): Sehr hoch (LQ >= 1,3); Hoch (LQ >= 1,1); Durchschnittlich (LQ >= 0,9); Gering (LQ >= 0,7); Sehr gering (LQ < 0,7)
Erw
erbs
täti
ge (
in T
ause
nd)
Bergisches Städtedreieck
Südwestfalen Münsterland Region Köln/Bonn
Region Düsseldorf
RegionAachen
Niederrhein Ostwestfalen- Lippe
Metropole Ruhr
EG EEP
EEP EG EEP EG EEP EG EEP EGEEP EG EEP EGEEP EG EEP EG EEP EG
291 Patenteim Jahr 2012
RWTH Aachen
Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen Fraunhofer Institut für Umwelt-,
Sicherheits- und Energietechnik
Forschungszentrum Jülich
Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
Hochschule Ruhr West
Umweltfreundliche Energiewandlung, -trans-
port und -speicherung
32.698
10,3 %
19,1 Prozent
Quelle: MKULNV (2015): Umweltwirtschaftsbericht Nordrhein-Westfalen 2015
Quelle: Umweltwirtschaftsbericht 2015
page Wuppertal Institute
Resultierende Chancen durch Erschließen neuer Märkte Arbeitsplätze und Umsätze im Bereich erneuerbare Energien in NRW
5 April 2017 26
Quelle: Umweltwirtschaftsbericht 2015
Erwerbstätige
+10,4 Prozent
20092012
29.621 32.698
Umweltfreundliche Energiewandlung, Energietransport und Energiespeicherung
Erneuerbare Energien 26.291 Erwerbstätige
Speichertechnologien 820 Erwerbstätige
Intelligente Energie systeme und Netze
5.587 Erwerbstätige
Regionale Bedeutung
Marktsegmente
Forschung und Innovation
Anteil an der Umweltwirtschaft NRW Verteilung der Erwerbstätigen
MMR85.002
UMO70.903
EEF60.778
WAS52.537
ETS32.698
MST8.978
NHF5.163
ULA2.462
Spezialisierung nach Lokalisationsquotient (LQ) gegenüber NRW (= 1,0): Sehr hoch (LQ >= 1,3); Hoch (LQ >= 1,1); Durchschnittlich (LQ >= 0,9);
Gering (LQ >= 0,7); Sehr gering (LQ < 0,7)
Materialien, Materialeffi zienz und Ressourcen wirtschaft
85.002
Energieeffi zienz und Energie-einsparung
60.778
Wasserwirtschaft
52.537Umweltfreundliche Energiewandlung,
-transport und -speicherung
32.698
Minderungs- und Schutztechnologien
8.978
Nachhaltige Holz- und Forstwirtschaft
5.163
Umweltfreundliche Landwirtschaft
2.462
Umweltfreundliche Mobilität
70.903
10,3 Prozent
Umsatz und Außenhandel Nordrhein-Westfalens
+28,0 Prozent
+23,3 Prozent
-0,5 Prozent
2009
2009
2009
2012
2012
2012
9.533
732
2,0 %
12.204
902
1,5 %
Umsatz (Mio. €)
Exportvolumen (Mio. €)
Weltmarktanteil
Spezialisierung nach Lokalisationsquotient (LQ) gegenüber NRW (= 1,0): Sehr hoch (LQ >= 1,3); Hoch (LQ >= 1,1); Durchschnittlich (LQ >= 0,9); Gering (LQ >= 0,7); Sehr gering (LQ < 0,7)
Spezialisierung nach Lokalisationsquotient (LQ) gegenüber NRW (= 1,0): Sehr hoch (LQ >= 1,3); Hoch (LQ >= 1,1); Durchschnittlich (LQ >= 0,9); Gering (LQ >= 0,7); Sehr gering (LQ < 0,7)
Erw
erbs
täti
ge (
in T
ause
nd)
Südwestfalen Region Köln/Bonn
Region Düsseldorf
Region Aachen
Ostwestfalen- Lippe
Niederrhein Metropole Ruhr
MünsterlandBergisches Städtedreieck
EE Erneuerbare Energien; IES Intelligente Energiesysteme und Netze; SP Speichertechnologien
SP IES EE SP IES EESP IES EE SP IES EE SP IES EESP IES EE SP IES EESP IES EESP IES EE
251 Patenteim Jahr 2012
RWTH Aachen
Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen
Institut für Energie- und Umwelttechnik
Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion
Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik
Forschungszentrum Jülich
Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
Universität Münster
Universität KölnDeutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Universität Duisburg-Essen Hochschule Ruhr West
MMR85.002
UMO70.903
EEF60.778
WAS52.537
ETS32.698
MST8.978
NHF5.163
ULA2.462
Spezialisierung nach Lokalisationsquotient (LQ) gegenüber NRW (= 1,0): Sehr hoch (LQ >= 1,3); Hoch (LQ >= 1,1); Durchschnittlich (LQ >= 0,9);
Gering (LQ >= 0,7); Sehr gering (LQ < 0,7)
Quelle: MKULNV (2015): Umweltwirtschaftsbericht Nordrhein-Westfalen 2015
page Wuppertal Institute
Resultierende Chancen Transformation des Energiesystems – Herausforderungen und Chanen zugleich
5 April 2017 27
� � °i 5°� 43� � � � � P� ui � 1P� � Pu6~:� � i d�u u0i � � � T� � zTku� S �C uukT0nk0T� i � Qzi na5�� oTa� zuk0i � i : � �i � i � 0� � � To� 0nk� � l � � � zudz� a� � a� nkTor o� zazk�k �
8� � i i � � �u � � 0ko� r zk� � � T� T� i i 0i ur okoT� � 0T� S �� � u� � a� nkTo�0 ko� � Tu� kEk� HzT� g� � �a ak� � zi � � Tomk� za�� � T� � � Tku� Sf d� 0i � H � wg� u� k� � k� � �i � � T�k E� ag�� 0ko� Gd� Tk� � �i � � � T� � �� SSo� Su� S0a� � � � T zu� S �� a� � � �� S5� W, � � zu� ( , � � ToE� i k� � � T� � � Tku� Sf d� 0i �� � zr � � � T� T� i i � T� r �� S � � � � T� � i kTz� � uukT�i � �0 u5�� zi � � � T� T� i i 0i ur okoT� � � uk� S � � �0 u� 65, , , �� � za� i g� � � z� � zi � r � � p� okoT� u� z� i � � u� i 0T� ) , 5� 8� �u �r � � Sk� � Tuk� aa0i � 0i � � � oi k� � � � zi � u�� a� nkTor okoTu� H � u� i kaz� S � � zi � �� S � T5w�
page Wuppertal Institute
Ausblick
5 April 2017 28
page Wuppertal Institute 29
time time
� a� � kTz� zk-‐ �( 5) X �
� a� � kTz� zk-‐ �6, , X �
1990
Shar
e of
rene
wab
le e
nerg
ies
� ok�a �65WX �
� ok�a �6, , X �
� � � l 1P� � 1u54°6~�k� 4� � lP°� � � o16S� p� u0dda-‐ �
ukT0� k0T� � � or da� k� a-‐ � � �u � � � oi �� � � l � doH � T� ko� � � �u � zr doTk�i k�
� i �� azi � odhoi �
15
Kriterien für die Standortwahl. Verfügbarkeit einer erneuerbaren Strom-
quelle (Menge und Angebotscharakteris-tik). Zusätzlich wird auch das Stromnetz maximal entlastet, wenn die Elektroly- seure in der Nähe der erneuerbaren Strom- erzeuger stehen. Gleichwohl kann aus Gründen der Kostenoptimierung die Ins-tallation größerer Elektrolyseure an zen-tralen Stromnetzknoten sinnvoll sein.
Absatz- und Vertriebsmöglichkeiten für Wasserstoff bzw. Methan
Wasserstoffaufnahmekapazität des Gas-netzes bei direkter Einspeisung von H2. Für Elektrolyseure ist ein Standort mit einem ganzjährig kontinuierlich hohen
e f f i z i e n z e n t s c h e i d e t .
Gasdurchfluss im Erdgasnetz von Vorteil, da hier größere Mengen Wasserstoff eingespeist werden können.
Für große Wasserelektrolyseure mit nach- geschalteter Methanisierung ist die räum- liche Nähe zu Gasspeichern ein wichtiger Standortfaktor, wenn die Transportkapa- zitäten nicht ausreichen.
Für die Methanisierung ist eine Kohlen-dioxidquelle notwendig.
Wirtschaftliche Absatzmöglichkeiten für die Nebenprodukte Wärme und Sauerstoff steigern zusätzlich den ener-getischen Nutzungsgrad und die Wirt-schaftlichkeit.
Standortwahl.
Die Standortwahl hat maßgeblichen Ein-fluss auf die Kosten einer Power-to-Gas-Anlage. Die Auswahl des Standorts richtet sich nach dem Geschäftsmodell der ge-planten Anlage. Dabei muss sich die Wahl an den Gegebenheiten sowohl im Strom- als auch im Gasnetz orientieren. So ist zum Beispiel für die Methanisierung die räumliche Nähe zu einer Kohlendioxid-quelle von Vorteil.
H2
H2
H2
CO2
CH4
CH4
H2
O2
CO2
Standortfaktoren Power to Gas
Power-to-Gas-Anlage
Industrieanlage / Raffinerie H2-Tankstelle
Strom aus erneuerbaren
Energien
Gasnetz
H2- undErdgasspeicher
StromBiogasanlage
Quelle: D
EN
A 2013
� � � °-‐ 51Pl � p� � 0� � ko� azr zk� � � i �h oi �a �dok� i h�a u� p� zr doTk� o� � � � � � a� � kTz� zk-‐ � oT� � � �
� �u � � � u-‐ i kS � h� � � 0� au�
� ei l � -‐ � °6l � ~P� o16� �i � � � oi hi 0zi �u0ddoThi � r �T n� k� � -‐ pi �r z� � o� � � � �� i � � � i � T -‐ � � ° p� z� i � -‐ � �u � u� � oi � �
ukT�k � z� � dzaa�T �
Die Transformation des Energiesystems verläuft in Phasen THG-Neutralität der Stromerzeugung notwendiger Vorreiter
� a� � kTz� zk-‐ �M) X �
2013
� ok�a �66X �
� 3� i � � � � 3� i � � � � 3� i � � � � 3� i � � � �
� � P � l � °6lP1� u� jo16� �i � � � Gd� Tzp� i � � � �z i zi �
� a� � kTz� zk-‐
� a� � kTz� zk-‐ �W, X �
2015
� ok�a �6WX �
5 April 2017
page Wuppertal Institute
Energiewende ist kein Selbstgänger - vielfältige Herausforderungen bei der Umsetzung des komplexen Transformationsprozesses • Technologische Herausforderung: weitere Entwicklung von Integrationstechnologien
(z.B. Speicher- und Hybridsysteme, Prognosesysteme) • Kompatibilitätsherausforderung: Kooperation zwischen konventionellen und neuen
Technologien (inkl. Energie-/Strommarktdesign) • Ökonomische Herausforderung: Volkswirtschaftlich effiziente Umsetzung der
Energiewende und Ausschöpfung wirtschaftlicher Optionen (Zusatznutzen in Bilanz berücksichtigen)
• Infrastrukturherausforderung: weitere Entwicklung von geeigneten Infrastrukturen (e.g. smart und super smart grid)
• Ressourcenherausforderung: Vermeidung negativer Ressourcenauswirkungen (kritische Ressourcen, toxische Materialien etc.)
• Stakeholder Herausforderung: Beharrungskräfte etablierter Akteure • Innovationsherausforderung: Systeminnovationen statt reine Technikorientierung • Gestaltungsherausforderung: Wissen über Gestaltung von Transformationsprozessen
erforderlich (Ziel-, System- und Transformationswissen) • Politikherausforderung: Integration regionaler, nationaler und internationaler
Politikinitiativen (multi-level approach), adaptive und reflektive Politikgestaltung • Gesellschaftliche Herausforderung: Gesellschaftliche Akzeptanz, Teilhabe und
Partizipation, Nachhaltige Lebensstile und Vermeidung Reboundeffekten
5 April 2017 30
page Wuppertal Institute
Klimaschutz und Wirtschaftlichkeit ist möglich – der Siegeszug des Ausbaus erneuerbarer Energien Ökonomie in vielen Weltmärkten längst der zentrale Treiber für Ausbau
31 5 April 2017
Globale Kosten für Erneuerbare Energien 2016:Wind-Offshore, Wind-Onshore und Solarenergie überbieten sich mit immer günstigeren Angeboten
46
Marokko26,8 €/MWh
Deutschland/Dänemark53,8 €/MWh
Dänemark49,9 €/MWh
USA58,0 €/MWh
USA42,0 €/MWh
Mexiko31,7 €/MWh
Peru42,9 €/MWh
Peru33,1 €/MWh
Chile26,0 €/MWh Brasilien
43,8 €/MWh
Südafrika58,0 €/MWh
Südafrika45,5 €/MWh
Australien61,6 €/MWh
Indien57,7 €/MWh
Jordanien54,5 €/MWh
VAE26,7 €/MWh
Niederlande55 €/MWh
Wind Offshore
Wind Onshore
Solar PV
Quelle: Fortum 2016; Eigene RecherchenSources are announcements by the investing companies and IEA report ”Renewable Energy Medium-Term Market Report 2015” for US, Brazil, South Africa, Australia and Jordan. Values reported in nominal EUR, 1 EUR = 1,12 USD, 1 EUR = 75,3 INR, 1 EUR = 9.48 SEK. United States values calculated excluding tax credits. Typical contract lengths are 15-25 years.
Source: Agora 2017
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit