präsentation der potenziale energie und raumentwicklung

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Präsentation der Potenziale

Energie und Raumentwicklung

Fachseminar16.9.2008 - Wien

September 2008

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geoWissen schafft Zukunft

Räumlich differenzierte theoretische und technische Potenziale

• Umgebungswärme • Oberflächennahe Geothermie• Hydrothermale Geothermie• Wasserkraft

Methodik zur Abschätzung der realisierbaren Potenziale

Bandbreiten realisierbarer Potenziale• Wind• Biomasse • Solar

Inhalt

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Umgebungswärme, Geothermie, Wärmepumpen

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Umgebungswärme, Geothermie, Wärmepumpen

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Geothermie, Umgebungswärme, Wärmepumpen

Quelle: www.wuerzburg.de

Wärmepumpentechnik

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UmgebungswärmeRelevante Studien

FANINGER, Gerhard, 2007: „Aktueller Stand der Wärmepumpen-Technik in Österreich“Inhalte: Marktentwicklung und Einsatzbereiche, Marktsituation und Beitrag zur Energieaufbringung, Energetische und Umweltbezogene Bewertung, Marktpotential und Energie-Politische Rahmenbedingungen (www.uni-klu.ac.at)

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UmgebungswärmeRelevante Studien

LUTZ, Gerald, 2007: „Wärmepumpen-Aktionsplan für Österreich“in Zusammenarbeit mit dem Bundesverband WärmePumpe Austria und der Leistungsgemeinschaft Wärmepumpe Austria

Inhalte: Zielsetzungen nach Schweizer Vorbild, Szenario Wachstumsmarkt 2007 - 2020, Potenziale, Maßnahmen (www.energytech.at)

jährlich installierte Anlagen

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UmgebungswärmeMethodik der Modellierung

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UmgebungswärmeStrombedarf

Ermitteltes Potenzial = Umgebungswärmeniveau

• Strombedarf durch mehrere Kennwerte, z.B. Jahresarbeitszahl angegeben• Jahresarbeitszahl moderner Anlagen 3,5• d. h. ermitteltes Potenzial aus Umgebungswärme + 29 % Strom =

Endenergie zur Beheizung oder Warmwasserbereitung

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UmgebungswärmeTechnisches Potenzial

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Oberflächennahe Geothermie (Erdsonden)Relevante Studien

„Aktueller Stand der Wärmepumpen-Technik in Österreich“FANINGER, Gerhard, 2007

Inhalte: Marktentwicklung und Einsatzbereiche, Marktsituation und Beitrag zur Energieaufbringung, Energetische und Umweltbezogene Bewertung, Marktpotential und Energie-Politische Rahmenbedingungen

(www.uni-klu.ac.at)

„Erneuerbare Energie in Österreich. Marktanalyse 2007“BIERMAYER / WEISS / BERGMANN / FECHNER / GLÜCK 2008

Inhalte: Marktentwicklung erneuerbarer Energien in Österreich 2007.

„…Erdsonden einen anteilsmäßigen

Aufwärtstrend …“

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Oberflächennahe GeothermieMethodik der Modellierung

Wärmeleitfähigkeit des Gesteins

Erdwärmesonden-leistung

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Oberflächennahe GeothermieMethodik der Modellierung - DetailsParameter:

Betriebsstunden/Jahr: 2400h/aSondenabstand: 10m

•600 Sonden pro 250 m Zelle

mittlere Sondenlänge: 37,5 m

•150 Sondenmeter auf 4 Bohrungen

Jahresarbeitszahl 3,5

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Oberflächennahe GeothermieTechnisches Potenzial

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Hydrothermale GeothermieRelevante Studien

„Bericht Raum und Energiepotenziale in der Ostregion“SCHAFFER, Hannes et al. 2007

Inhalte: Raumstrukturen und Energiepotenziale in Niederösterreich, Wien und Burgenland; u.a. Ausweisung von Hoffnungsgebieten der Geothermie

Quelle: WESSELY zitiert in Schaffer 2007Quelle: GÖTZL zitiert in Schaffer 2007

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Hydrothermale GeothermieMethodik der Modellierung

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Hydrothermale GeothermieTechnisches Potenzial

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WasserkraftRelevante Studien

Erhebung des technisch wirtschaftlichen Potenzials durch Pöyry Energy im Auftrag des VEÖ, des BMWA, der E-Control, Kleinwasserkraft Österreich und des VÖEW.

Inhalte: Masterplan inkl. Forderungen der E-Wirtschaft für einen verstärkten Ausbau der Wasserkraft zur Erreichung der europäischen und Österreichischen Zielvorgaben (www.veoe.at)

Quelle: Pöyry Energy

VEÖ, 2008:

„Initiative Wasserkraft Masterplan zum Ausbau des Wasserkraftpotenzials“

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WasserkraftMethodik der Modellierung

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WasserkraftTechnisches Potenzial

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Modellierung der realisierbaren Potenziale Überblick

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Modellierung der realisierbaren Potenziale Einschränkende Faktoren

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Spezifikation der einschränkenden Faktoren Wind

Straßennetz

Siedlungsgebiet

Schutzgebiete

Flughäfen

Eisenbahn

Mit Variation des Mindestabstands v. Siedlungsraum: 500 m; 750 m;

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Technisches PotenzialWind

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Ableitung der Bandbreite des realisierbaren Potenzials - Wind

Technisches Potenzial

abzüglich nicht

geeignete Flächen

Bandbreite des reali-sierbarenPotenzials

Straßennetz

Siedlungsgebiet

Schutzgebiete

Flughäfen

Eisenbahn+

0 1 2 3 4 5 6 70

5

10

15

20

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Bandbreite des realisierbaren Potenzials Wind

Fläche [1000 km²]

0 1 2 3 4 5 6 70

5

10

15

20

Ene

rgie

ertra

g pr

o Fl

äche

[G

Wh/

km²] 750 bis 500 m

1000 bis 750 mab 1000 m

Abstand zu Gebäude

Österreich

15 TWh/a + 5 TWh/a + 7 TWh/a

Flächen mit hohem Energieertrag

Flächen mit geringerem Energieertrag

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0 1 2 30

5

10

15

20

0 1 2 3

5

10

15

20

Niederösterreich

Ener

giee

rtrag

pro

Flä

che

[GW

h/km

²]

Fläche [1000 km²]

Salzburg

5,3TWh/a

+ 4,7TWh/a

+ 3,9TWh/a

1,3 TWh/a

+ 0,2 TWh/a

+ 0,2 TWh/a

750 bis 500 m1000 bis 750 m

ab 1000 mAbstand zu Gebäude

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0 1 2 3 4 5 6 7 Fläche [1000 km²]0

5

10

15

20

0 1 2 3

0

5

10

15

20

0 1 2 3

0

5

10

15

20

Ene

rgie

ertra

g [G

Wh/

km²]

Ene

rgie

ertra

g [G

Wh/

km²]

Fläche [1000 km²]

Bei Mindestwindgeschwindigkeit von: 4,5 m/s und 500 m Abstand

750 bis 500 m1000 bis 750 m

ab 1000 mAbstand zu Gebäude

Österreich

Niederösterreich Salzburg

15 TWh/a + 5 TWh/a + 7 TWh/a

5,34TWh/a

+ 4,7TWh/a

+ 3,9TWh/a

1,3 TWh/a

+ 0,2 TWh/a

+ 0,2 TWh/a

10,8 TWh/a

5,27 TWh/a0,4 TWh0,4 TWh/a

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Technisches PotenzialBiomasse

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Bandbreite des realisierbaren PotenzialsBiomasse

strenge Schutzgebiete

mittlere Schutzgebiete

weniger strenge Schutzgebiete

Flächen nicht in SchutzgebietenÖsterreich

98,2 TWh/a

22,1 TWh/a

0,8 TWh/a

1,8 TWh/a

Acker Acker/Wiesen

Wiesen

Wald

0 10 20 30 40 50 60 70 Fläche [1000 km²]0

1

2

3

Ener

giee

rtrag

[GW

h/km

²]

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strenge Schutzgebietemittlere Schutzgebieteweniger strenge SchutzgebieteFlächen nicht in Schutzgebieten

0 5 10 15 20 25 30 35

1

2

3

4

0 5 10 15 20 25 30 35

1

2

3

4

Ener

giee

rtrag

[GW

h/km

²]

Fläche [1000 km²]


29,5TWh/a

10,4TWh/a

0,1 TWh/a

0,1 TWh/a 0,1 TWh/a

0,1 TWh/a

6 TWh/a

0,6 TWh/a

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10 20 30 40 50 60 70 Fläche [1000 km²]0

1

2

3

Ener

giee

rtrag

[GW

h/km

²]

Bandbreite des realisierbaren PotenzialsBiomasse (Biomasseaktionsplan)

20 % der Ackerflächen40 % des Grünlands79 % der forstwirtschaftlichen Flächen

Potenzial nach Annahmen angelehnt an Biomasseaktionsplan

0




Flächen nicht in Schutzgebieten

Österreich

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10 20 30 40 50 60 70 Fläche [1000 km²]0

1

2

3

Ener

giee

rtrag

[GW

h/km

²]

16 % der Ackerflächen18 % des Grünlands68 % der forstwirtschaftlichen Flächen


Potenzial nach Annahmen angelehnt an ÖROK ExpertInnenworkshop

0

Österreich




Flächen nicht in Schutzgebieten

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Realisierbares PotenzialBiomasse

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Einarbeitung der Workshop Ergebnisse

Textliche und statistische und kartographische Aufbereitung der Ergebnisse für den Bericht

Zur Energiegewinnung nutzbarer Flächenanteil

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Acke

rland

Grü

nlan

d

Wal

d

Beba

ute

Fläc

hen

Sons

tige

Fläc

hen

Schu

tzge

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tzge

biet

e(w

enig

erst

reng

)

nutz

bare

Flä

che

PV

Solarthermie

Wind

Biomasse (forstw .)

Biomasse (landw .)

Weitere Ergebnisbeispiele:• 60 % befürworten

Einzelwindkraftanlagen• PV Freiflächenanlagen

werden mehrheitlich nicht ausgeschlossen: 65 % schätzen Ackerflächen als „nutzbar“ bzw. „unter Umständen nutzbar“ 76 % detto beim Grünland

• Windkraft: Schutzgebieten mit weniger strengen Schutzbestimmungen werden mehrheitlich nicht ausgeschlossen

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Technisches PotenzialSolar (PV + Solarthermie)

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ÖsterreichAcker, Wiesen jeweils nicht in SchutzgebieteDachflächen

0 5 10 15 20 25 Fläche [1000 km²]0

5

10

15

20

100110120

Ene

rgie

ertra

g [G

Wh/

km²]

+ 2669 TWh/a

17TWh/a

Bandbreite des realisierbaren PotenzialsPV

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Bandbreite des realisierbaren PotenzialsPV


Acker, Wiesen jeweils nicht in SchutzgebieteDachflächen

0 2 4 6 8 10 12 14

5

10

15

20

100110120

0 2 4 6 8 10 12 14

5

10

15

20

100

120

Ene

rgie

ertra

g [G

Wh/

km²]

Fläche [1000 km²]

+ 793TWh/a

+ 177 TWh/a

1,1 TWh/a

4,1TWh/a

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0 50 100 150 Fläche [km²]0

5

10

15

20

100

110

0 50 100 150 Fläche [km²]0

10

20

30

40

500550

Ene

rgie

ertra

g [G

Wh/

km²]

Bandbreite des realisierbaren Potenzials PV und Solarthermie auf Dachflächen

Österreich

17 TWh/a

Solarthermie

86 TWh/a

PV

Österreich

PV (für Stromerzeugung) Wirkungsgrad ca. 10 %

Solarthermie (zur Wärmebereitstellung inkl. Warmwasser):Wirkungsgrad ca. 50 %

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Bandbreite des realisierbaren Potenzials PV und Solarthermie auf Dachflächen

0 50 100 150 Fläche [km²]0

5

10

15

20

100

110

0 50 100 150 Fläche [km²]0

10

20

30

40

500550

Ene

rgie

ertra

g [G

Wh/

km²]

17TWh/a

Solarthermie

86 TWh/a

PV

PV: 52 % der Dachflächen -> 9 TWh/aSolarthermie: 55 % der Dachflächen -> 47 TWh/a

Annahmen laut ÖROK ExpertInnenworkshop:

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Bandbreiten realisierbarer Potenziale Vergleichender Überblick - Österreich

strenge Schutzgebiete………………….. + 2 TWh/a

mittlere Schutzgebiete………………….. + 1 TWh/a

weniger strenge Schutzgebiete……….. + 22 TWh/a

Flächen nicht in Schutzgebiete………… 98 TWh/a

Abstand zu Gebäuden

750 bis 500 m………………………………. + 7 TWh/a

1000 bis 750 m………………………………. + 5 TWh/a

ab 1000 m………………………………. 15 TWh/a

Acker + Wiesen; nicht in Schutzgebiete……+ 2669 TWh/a

Dachflächen…………………………………. 17 TWh/a 7 TWh/a

Biomasse

PV

Wind

Gesamt: 2786 TWh/a 7 TWh/a

Gesamt: 27 TWh/a 10,8 TWh/a

Gesamt: 123 TWh/a 41 – 52 TWh/a

20

40

60

80

100

120

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60

0 10 20 30 40 50 60

20

40

60

80

100

120

Fläche [1000 km²]

Ene

rgie

ertra

g [G

Wh/

km²]

diskutierte Szenarien

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Energiedichte erneuerbarer Energieträger

Energetische Erträge erneuerbarer Ressourcen pro ha und Jahr

0

200

400

600

800

1000

Solarkr

aft

Geothe

rmie

Windkra

ftLa

ndwirts

chaft

Forstwirts

chaft

MW

h/ha

aWind:

4 MW / km2, 1.400 Volllaststunden

Solar: Globalstrahlung: 1.000 kWh/m2a Solarmodulwirkungsgrad: 10 %

Forstwirtschaft: Jährlicher Zuwachs: 16 MWh/ha

Thermische Verwertung, Kesselwirkungsgrad: 70 %

Landwirtschaft: Jährlicher Zuwachs gemittelt: 32 MWh/ha

Thermische Verwertung, Kesselwirkungsgrad: 70 %

Geothermie: Ausbeute pro Sondenmeter: 100 kWh / Jahr

Mittlerer Sondenabstand: 10 mMittlere Sondentiefe: 60 m

Annahmen

präsentation der potenziale energie und raumentwicklung

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