BAER – Bodensee-Alpenrhein Energieregion
Ein Forschungsprojekt zu den Voraussetzungen energieautonomer Raumentwicklung und Mobilität
Vortrag bei der Landesarbeitsgemeinschaft Baden-Württemberg der Akademie für Raumforschung und Landesplanung (ARL) Mannheim, 14.10.2011
Dipl.-Ing. Hans-Martin Neumann
Lehrstuhl für nachhaltige Raumentwicklung Prof. DI MAAS CMPIA Peter Droege
Diese Präsentation enthält urheberrechtlich geschütztes Material.
Publikation nur mit schriftlicher Zustimmung der BAER-Projektleitung.
Struktur des Vortrags
1 Zur Person
2 Ziele des Forschungsprojekts 3 Forschungshintergrund
4 Die Bodensee-Alpenrhein Energieregion
5 Stand des Wissens und der regionalen Erfahrungen
6 Regionales Potenzial der erneuerbaren Selbstversorgung
7 Ausblick: Pläne, Konzepte, Umsetzung
Zur Person
Dipl.-Ing Hans-Martin Neumann Stadtplaner AKB, SRL
* 1975 in München
1995-2001 Studium der Stadt- und Regionalplanung an der TU Berlin
2001-2009 Projektleiter bei Dragomir Stadtplanung, München seit 2006 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für
nachhaltige Raumentwicklung der Universität Liechtenstein (Prof. DI MAAS Peter Droege) seit 2010 Promotionsvorhaben am Institut für
Verkehrsplanung und Logistik der TU Hamburg-
Harburg (Prof. Dr. Carsten Gertz)
Ziele des Forschungsprojekts
Inhaltlich fokusiert
Möglichkeiten der regionalen Selbstversorgung mit erneuerbaren Energien
Bedeutung für Raumplanung, Städtebau, Gebäude, Mobilität, Wirtschaft, Industrie
Einfluss der globalen Erderwärmung globalen
Verknappung nicht-erneuerbarer Energieressourcen
auf die Fähigkeit der regionalen Resilienzstärkung
Entwicklungsorientiert
Forschungs- und Lehrkapazität Öffentlichkeitsarbeit
Datenbank
Nutzer
Öffentliche und wissenschaftliche Gemeinschaft Internationale Bodenseehochschule
Internationale Bodenseekonferenz
Resiliente Raumentwicklung und Mobilität Universität Liechtenstein,
Lehrstuhl für nachhaltige Raumentwicklung
Energie- und Materialeffizienz im Gebäudebestand HSR Hochschule Rapperswil
Erneuerbare Energie in Siedlungsräumen HTWG Konstanz – FB Architektur
Erneuerbare elektrische Individualmobilität ZHAW Winterthur – School of Engineering Marktverhaltung zu erneuerbaren Energien Universität St. Gallen – Good Energies Lehrstuhl
Das BAER-Projektteam an der Universität Liechtenstein Prof DI MAAS CMPIA Peter Droege, Wissenschaftlicher Leiter Prof. Dr. Dieter Genske, Gastprofessor
Dipl.-Ing. Hans-Martin Neumann,
Projektkoordinator und Wissenschaftlicher Mitarbeiter Anis Radzi, MSc, Wissenschaftliche Mitarbeiterin Andreas Jäger, MSc, Wissenschaftlicher Mitarbeiter Dipl.-Geogr. Ariane Ruff, Doktorandin
Janine Fellner, BSc, Praktikantin
Forschungshintergrund
Werdenberg und Liechtenstein
Fossile Ressourcen liefern 85% der kommerziellen Endenergie weltweit Erneuerbare Energien: 12.5%. Atomar: 2.5%
(REN21 2007 Global Status Report)
Öl stellt 95% der Lebensmittel-, industriellen Produktion und motorisierten Transportenergie
Große Burhan Ölfelder, Kuwait © Sebastião Selgado 1991
Fossiler Brennstoffverbrauch ist seit 1950 um 500% gestiegen Er steigt weiter an, synchron mit globalen Verstädterungsraten
Fossile Brennstoffe sind für 75% der Klimagase verantwortlich Der Rest ensteht durch Entwaldung und industrielle Landwirtschaft
Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre, 1000-2000
Quelle: Scripps, ORNL und IPCC
280 ppm
390 ppm
Svante August Arrhenius 1859-1927
Systemrisiko Ölabhängigkeit
Dezernat Zukunftsanalyse, Zentrum für Transformation der Bundeswehr 2010
Netto-Ölpeak
Von 1:100 (1930) auf 1:11 (2000): von der Glocke zur Haifischflosse
Aufbruch nach 100%:
Deutsche Regionen mit Zielen und Prozessen – 52% der Fläche
DeENet 2010
Erfolgreiche regionale Planungsmodelle Insel Samsø und Thisted Kommune, Dänemark
Städte mit integralen Energiestrategien: München
Öl 48%
Gas 10%
Uran 24%
Wasser 10%
nEE 1%
Haushalte 29%
Industrie 20%
Dienste 16%
Transport 33%
Schweiz: 80% energieimportabhängig
Virtuelles Kraftwerk
im Maßstab 1:10,000 Demonstration eines interaktiven Energienetzwerks (Enercon, Schmack Bioenergy und SolarWorld, 2007)Rolf Disch
Plusenergiehaus
Freiburg
SUN-AREA solares Berechnungssystem für Städte
Dr. B. Klärle, Osnabrück: 120 km2 / 70,000 Gebäude / 2007
Berlin: Solarer Rahmenplan
Dr. D. Everding und Ecofys für Senat Berlin 2007
Stadt Sondershausen Thüringen Fläche: 11469 ha
Bevölkerung: 21,302 (1,86 EW/ha) Höhe über Null: 208 m
Bevölkerungswachstum: - 1.07%/a Arbeitslose: 15.6 % (7/2008)
SDH
Szenarien der gemeindeinternen Selbstversorgung
Die Bodensee-Alpenrhein
Energieregion
Central europe
Luftbild: Google Earth
1.184.000 Einwohner
369.000 Einwohner
36.000 Einwohner 2.215.000 Einwohner
Insgesamt: 3.805.000 Einwohner
Stand des Wissens und der
regionalen Erfahrungen
Energieautonomie Vorarlberg 2050 Amt der Vorarlberger Landesregierung 2010
Ein Elektrofahrzeug der “VLOTTE”
Eigene Aufnahme
Das regionale Potenzial für die erneuerbare Selbstversorgung
Gesamtenergiebedarf STEM
Privathaushalte
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen
Verkehr
Industrie
Die Struktur des Energiemodells STEM Genske 2009: Nutzung städtischer Freiflächen für erneuerbare Energien
Abgedeckte Energieparteien Eigene Darstellung
Stadtraum- und Gebäudetypen als Ausgangspunkte der Modellierung Nieveler 2010: Analyse kommunaler Energiebedarfsstrukturen am Beispiel der Stadt Konstanz
Stadtraum- und Gebäudetypen als Ausgangspunkte der Modellierung IWU 2003: Deutsche Gebäudetypologie – Systematik und Datensätze
Wärmebedarf der Stadt Konstanz
Nieveler 2010: Analyse kommunaler Energiebedarfsstrukturen am Beispiel der Stadt Konstanz
Studie “Erneuerbares Liechtenstein”
Universität Liechtenstein, FH Nordhausen & EKP 2011
Stadt- und Landschaftsraumtypen in der BAER-Region Universität Liechtenstein & EKP 2011
Siedlungsraumtypen in Nordthüringen EKP 2011
Siedlungs- und Stadtraumtypen in Nordthüringen EKP 2011
Wärmebedarf und regenerative Wärmeerträge in Nordthüringen
0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0
2 0 1 0 2 0 2 0 2 0 3 0 2 0 4 0 2 0 5 0
GWh[End]/a Sonne (D ac h- und Fas s ade)
E rdwärmes onden A bwas s erwärme (diffus ) Biomas s e
Bedarf
Nordthüringen: Auswertung
Bedarfs- und Ertragsermittlung Wärme EKP 2011
Strombedarf und regenerative Stromerträge in Nordthüringen
0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0
2 0 1 0 2 0 2 0 2 0 3 0 2 0 4 0 2 0 5 0
GWh[End]/a Sonne (Dac h- und Fas s ade)
Was s er (Was s erkraftanlagen) Wind (Gros s windkraftanlagen) Biomas s e
Bedarf
Nordthüringen: Auswertung
Bedarfs- und Ertragsermittlung Strom EKP 2011
Gesamtenergiebedarf STEM
Privathaushalte
Gewerbe, Handel, Dienstleistungen
Verkehr
Industrie
Die Struktur des Energiemodells STEM Genske 2009: Nutzung städtischer Freiflächen für erneuerbare Energien
Abgedeckte Energieparteien Eigene Darstellung
Referenzszenario Innovationsszenario
Verkehrsleistung Personenverkehrsleistung bleibt stabil.
Zunahme der
Güterverkehrsleistung 80% bis 2050
Leichte Abnahme der Personenverkehrsleistung
Beim Güterverkehr geringere Zunahme des Güterverkehrs und größerer Anteil der Schiene als im Referenzszenario
Fahrzeugflotte 23% Hybridfahrzeuge und 13%
Elektrofahrzeuge in 2050
Zunahme der Energieeffizienz um 50% bis 2050
LKW werden nach wie vor mit Diesel angetrieben
Reine Benzinfahrzeuge werden 2030 und 2050 ausser Betrieb genommen.
65% Hybridfahrzeuge und 20%
Elektrofahrzeuge im Personenverkehr
Verkehrsszenarien
Annahmen gem. Prognos & Öko-Institut 2009
Entwicklungspfade des Verkehrsenergiebedarfs Annahmen gem. Prognos & Öko-Institut 2009
Mobilitätserhebungen als Datengrundlage für die Ermittlung des Verkehrsenergiebedarfs BfS, ARE 2007
81km
5kW, Konstanz, Sierenmoos
16kWh/100km
Ca. 3km Tageskilometer pro 2.000W Solarmodule mit 1,5 m² Fläche Baumgartner, o.J.
juwi holding AG Schletter GmbH
solarwings AG solarwings AG
Kartengrundlage: swisstopo
Untersuchung zum solaren Energieerzeugungspotenzial von Parkplätzen in Frauenfeld Neumann, Schär & Baumgartner 2011
12.003 km je PKW und Jahr x 14.029 PKW x
0,72 MJ / km
0,27 MJ / km
=
=
33.670 MWh
12.626 MWh
=>
1,86 MJ / km Fahrzeug mit Verbrennungsmotor
= 86.983 MWh =>
=>
PV Carports könnten zwischen 15 und 40% des Energiebedarfs der PKW erzeugen.
Neumann, Schär & Baumgartner 2011
Ökobewustsein
Batterielebensdauer
Ölpreis Ladestationen
Schnellladestationen Solartankstellen
Elektromobil als Pendlerfahrzeug /
Zweitwagen
+ Batteriekosten
Reichweite
l
Erhöhte Speicher-kapazität / Reichweite
Elektromobil als Urlaubsfahrzeug /
Erstwagen
Erhältliche Modelle Prestige / Image
Einflussfaktoren auf die Einführung von Elektromobilität Achtnich& Baumgartner 2010
Sieht so unsere erneuerbare Zukunft aus?
Eine Studentenarbeit aus dem Sustainable Urban Design Studio der Universität Liechtenstein
Ausblick:
Pläne, Konzepte, Umsetzung
Die IBK, ein geeigneter institutioneller Rahmen für regionale Energieautonomie?
