@techreport{Loeffler2024, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Steckbriefe zur Energiewende}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-46088}, pages = {48}, year = {2024}, abstract = {In dem Bericht werden insbesondere auf Daten der Bundesnetzagentur (2022) basierende Steckbriefe s{\"a}mtlicher bei der simulatorischen Behandlung der generellen Leistungsverh{\"a}lt-nisse in einem der geplanten Energiewende unterworfenen Energieversorgungssystem darge stellt. Die Steckbriefe umfassen die auftretenden Leistungsverl{\"a}ufe der Versorgung aus Photovoltaik, Windkraft, Biomasse usw. und des Verbrauchs mit Stromdirektverbrauchern, W{\"a}rmepumpen und Elektro-Fahrzeugen. F{\"u}r den Verbrauch werden zwei Lastvarianten angegeben. Elektrolyseure sind in beiden Varianten nicht ber{\"u}cksichtigt, da sie trotz ihrer hohen Verluste dem Bereich der Wasserstoffspeicherung zugeordnet werden. Ebenso werden Wasserstoff-Kraftwerke weder dem Bereich der Erzeuger oder, aufgrund ihrer hohen Verluste, der Verbraucher zugeordnet; diese sind ebenfalls dem Bereich der Wasserstoffspeicherung zuzuordnen. Die Leistungsverl{\"a}ufe werden erg{\"a}nzt durch „Heatmaps", mit deren Hilfe sich die Leistungsverl{\"a}ufe in vorteilhafter Weise tages- und stundenweise aufl{\"o}sen lassen. Im Gegensatz zur normalen Darstellung der Leistungsverl{\"a}ufe, aus denen sich saisonale Leistungsg{\"a}nge und Leistungswerte sehr gut ablesen lassen, lassen sich aus diesen Heatmaps auch Tagesg{\"a}nge aufgrund menschlicher Verhaltensweisen ermitteln. Statistiken zur Verteilung der Leistungswerte und Tabellen mit den wichtigsten Eckwerten der entsprechenden EE-Erzeuger und Verbraucher vervollst{\"a}ndigen die Steckbriefe. In Einzelf{\"a}llen werden noch Zusatzerl{\"a}uterungen gegeben, ohne die sich die entsprechenden Steckbriefe unvollst{\"a}ndig w{\"a}ren. Insgesamt ergibt sich, dass der Stromverbrauch ab 2045 saisonal enorm ausgepr{\"a}gte Maxima und Minima aufweist, die erheblich von den Maxima und Minima des heutigen Stromverbrauchs abweichen. Dies ist das Resultat des Stromverbrauchs aus W{\"a}rmepumpen und Elektro-Fahr-zeugen. Die Verbrauchsmaxima k{\"o}nnen dabei Werte von etwa 170 GW erreichen, was im Gegensatz zu heutigen Maxima von weniger als 90 GW als bemerkenswert bezeichnet werden muss. In jedem Fall wird ein steuerbarer Backup-Kraftwerkspark ben{\"o}tigt, dessen kontinuierliche Verf{\"u}gbarkeit w{\"a}hrend eines Tages gr{\"o}ßer wie 2 Stunden sein muss. Er muss gezielt zur Morgenzeit, typischerweise zwischen 05:00 und 07:00, mit Leistungsh{\"u}ben von 20 GW/h eingeschaltet und abends, typischerweise zwischen 18:00 und 20:00, mit Lastabw{\"u}rfen von {\"u}ber 22 GW/h gezielt wieder abgeschaltet werden k{\"o}nnen. Grund hierf{\"u}r ist der Wechsel menschlicher Tagesaktivit{\"a}t auf Nachtpassivit{\"a}t und umgekehrt, was sich im t{\"a}glichen Strombedarf widerspiegelt.}, language = {de} } @techreport{Loeffler2024, author = {L{\"o}ffler, Markus Jan}, title = {Energiewende und Versorgungssicherheit 2045}, edition = {Version 1.1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-46069}, pages = {19}, year = {2024}, abstract = {Deutschlands Stromversorgung soll im Jahr 2045 gem{\"a}ß aktueller Planung (z.B. EEG 2023) aus-schließlich mit Hilfe sog. erneuerbarer Energien geschehen. Hierzu geh{\"o}ren Wind- und Solar-kraft und in erheblichst geringerem Maße Biomasse- und Laufwasserkraft. Bekannt ist, dass die Energiezufuhr aus diesen Energiequellen {\"u}berwiegend volatil und daher inkompatibel mit dem Strombedarf der Verbraucher ist. Ohne weitere Maßnahmen k{\"a}me es st{\"a}ndig zu {\"U}ber- oder Unterversorgungssituationen mit der Folge dauerhafter Blackouts. W{\"a}hrend eine {\"U}berversorgung im einfachsten Fall mit dem rechtzeitigen, wenn auch unwirtschaftlichen Abschalten der entsprechenden Energieversorger sehr gut beherrschbar ist - andere Maßnahmen sind die Speicherung der {\"u}bersch{\"u}ssigen Energie oder deren Export, sofern es das Ausland zul{\"a}sst -, ist die Darstellung der Versorgungssicherheit im Falle einer Unterversorgung, also die Vermeidung ewiger Blackouts, nur mit Hilfe zus{\"a}tzlicher aktiv steuerbarer Energiequellen darstellbar. In Frage kommen hierf{\"u}r nach heutiger Diskussionslage Gas- bzw. H2-Kraftwerke, virtuelle und reale Batterie-Kraftwerke, sowie Pumpspeicher-Kraftwerke und Stromimporte. F{\"u}r den Import muss das Ausland f{\"u}r Deutschland regelbare Kraftwerke vorhalten, die stets dann mit erster Priorit{\"a}t bereitstehen m{\"u}ssen, wenn Deutschland in eine Unterversorgungslage ger{\"a}t. Diese M{\"o}glichkeit erscheint dem Berichter eher spekulativ als gesichert. Die Verwendung deutscher Kernkraftwerke wird heutzutage aus politischen Gr{\"u}nden negiert, w{\"a}hrend gleichzeitig und widersinnigerweise der Import ausl{\"a}ndischen Kernkraftstroms billigend in Kauf genommen wird.}, language = {de} }