04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik
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Item Open Access Entwicklung und Anwendung eines Integrated Assessment Modellinstrumentariums für die Analyse nachhaltiger Entwicklungen der Energieversorgung in Deutschland : Schlussbericht(2004) Fahl, Ulrich; Bickel, Peter; Blesl, Markus; Droste-Franke, Bert; Ellersdorfer, Ingo; Rehrl, Tobias; Remme, Uwe; Rout, Ullash Kumar; Voß, AlfredZiel des Forschungsvorhabens ist es, ein Integrated Assessment Modellinstrumentarium zu entwickeln und für die Analyse nachhaltiger Entwicklungen der Energieversorgung in Deutschland im globalen und europäischen Kontext anzuwenden. Das Modellinstrumentarium setzt sich aus vier Bausteinen zusammen. Zur Beurteilung der ressourcenbezogenen Effekte der globalen wie regionalen Nachfrage nach Primärenergieträgern ist das neu entwickelte Ressourcenmodell LOPEX an das Allgemeine Gleichgewichtsmodell NEWAGE-World gekoppelt worden. Auf der Basis der mit NEWAGE ermittelten weltweiten regionalisierten Nachfragen nach Energieträgern werden mit LOPEX Produktions- und Abbaupfade sowie Preispfade für die Energieträger Erdöl, Erdgas und Steinkohle abgeschätzt. Zum anderen wird durch die Anbindung des Umwelt Wirkungsmodells EcoSense an das europäische Energiesystemmodell TIMES-ES, das Deutschland und seine Nachbarstaaten hinsichtlich der gesamten Energieflüsse von den Energiedienstleistungen bis zur Primärenergiebereitstellung und die dabei entstehenden Emissionen erfasst, eine effiziente und zuverlässige Bewertung von Emissionsminderungsstrategien unter Berücksichtigung externer Effekte und Nachhaltigkeitsindikatoren auf europäischer Ebene ermöglicht.Item Open Access Rationelle Stromanwendung in den Haushalten(1994) Baur, Jürgen F.; Bonhoff, Claudia; Fahl, Ulrich; Voß, AlfredDas Projekt "Klimaverträgliche Energieversorgung in Baden-Württemberg" soll in zwei Phasen durchgeführt werden. Ziel der ersten Phase des Projektes ist es, - vorwiegend technologisch orientierte - Gutachten zu erstellen, die die Basis für die in der zweiten Phase zu erarbeitenden Szenarien bilden sollen. Das Projekt gliedert sich in insgesamt 16 Einzelgutachten, in denen Energieträger, Energieumwandlung und Endnutzung der Energie näher untersucht werden. Im Einzelgutachten "Rationelle Stromanwendung im Haushalt" werden Technikanalysen für Haushaltsgeräte erstellt, die nicht der Raumwärme- oder Brauchwasserbereitstellung dienen. Die Analysen werden für sechs unterschiedliche Energiedienstleistungen (EDL) durchgeführt: Kühlen und Gefrieren (EDL "Kühlen und Gefrieren", vgl. Kapitel 4), Kochen (EDL "Warme Mahlzeit", vgl. Kap. 5), Waschen und Trocknen (EDL "Gewaschene Wäsche", "Getrocknete Wäsche", vgl. Kap. 6), Spülen (EDL "Gespültes Geschirr", vgl. Kap 7), Beleuchtung (EDL "Beleuchtete Wohnung", vgl. Kap 8), Betrieb von Kleingeräten (vgl. Kap. 9).Item Open Access Möglichkeiten der CO2-Emissionsminderung in der Elektrizitätsversorgung Baden-Württembergs(1992) Fahl, Ulrich; Fischedick, Manfred; Kaltschmitt, Martin; Voß, AlfredIn den aktuellen energiewirtschaftlichen Diskussionen werden die Möglichkeiten einer Verminderung der CO2-Emissionen insbesondere bei der Stromerzeugung sehr kontrovers diskutiert. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieses Beitrags, am Beispiel Baden-Württembergs die Möglichkeiten einer Reduktion der CO2-Emissionen unter Berücksichtigung der energiewirtschaftlichen und -politischen Rahmenbedingungen aufzuzeigen und das Minderungspotential sowie die Minderungskosten der Reduktionsmaßnahmen zu quantifizieren.Item Open Access Bestandsanalyse der Kraft-Wärme-Kopplung in der Bundesrepublik Deutschland : Endbericht ; Gutachten im Auftrag des Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie(2001) Blesl, Markus; Fahl, Ulrich; Voß, AlfredMit der Verabschiedung des Energiewirtschaftsgesetzes und der Liberalisierung des Strommarktes haben sich die Wettbewerbsbedingungen für die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) grundlegend geändert. Gleichzeitig wird in Deutschland eine weitere Reduktion der energiebedingten CO2-Emissionen angestrebt. In diesem Zusammenhang wird von einem weiteren Ausbau der KWK ein wesentlicher Zielerreichungsbeitrag erwartet. Als mögliches Förderinstrument zum KWK-Ausbau wird insbesondere ein Quoten-(handels-)modell für Strom aus KWK-Anlagen diskutiert. Damit wird es notwendig, Zertifizierungskritierien festzulegen, die die Einbeziehung der unterschiedlichen KWK-Techniken regeln, sowohl im Anlagenbestand als auch beim Neubau. Im Zusammenhang mit der angestrebten CO2-Minderung sind somit für den KWK-Anlagenbestand, der alleine im Rahmen des Gutachtens betrachtet wird, insbesondere dessen Einordnung hinsichtlich der damit verbundenen Energieeinsparung und CO2-Minderung sowie hinsichtlich der Wettbewerbsfähigkeit im liberalisierten Strommarkt von Interesse. Diese drei Themenblöcke stehen damit auch im Zentrum des vorliegenden Gutachtens. Auf der Basis der IER-Kraftwerks-Bestands-Datenbank (Abschnitt 2) und den darin erfassten Typen von KWK-Anlagen (Abschnitt 3) wird für die Situation im Jahr 1999 die KWK-Stromerzeugung ermittelt (Abschnitt 4). Darauf aufbauend erfolgt eine Auswertung des Betriebs des KWK-Anlagenbestandes im Jahr 1999 hinsichtlich Energieeffizienz (Abschnitt 5), den damit verbundenen CO2-Emissionseinsparungen (Abschnitt 6) und der Wettbewerbsfähigkeit der bestehenden KWK-Anlagen im liberalisierten Strommarkt (Abschnitt 7).Item Open Access Windenergie-Nutzung(1994) Wiese, Andreas; Albiger, Jonas; Kaltschmitt, Martin; Fahl, Ulrich; Voß, AlfredInnerhalb des Gesamtrahmens des Projektes "Klimaverträgliche Energieversorgung in Baden-Württemberg" ist es das Ziel des Gutachtens über die Windenergienutzung, die Möglichkeiten und Grenzen einer windtechnischen Stromerzeugung in Baden-Württemberg darzustellen und zu diskutieren. Gleichzeitig sollen die notwendigen technischen, ökonomischen, ökologischen und sonstigen Eckdaten für die in der zweiten Projektphase geplante Szenarioanalyse, deren Ausgangspunkt die politische Orientierung der CO2-Emissionsminderung um 30% im Zeitraum von 1987 bis 2005 ist, zur Verfügung gestellt werden.Item Open Access Das Kopernikus-Projekt ENavi - Die Transformation des Stromsystems mit Fokus Kohleausstieg(2019) Fahl, Ulrich; Gaschnig, Hannes; Hofer, Claudia; Hufendiek, Kai; Maier, Beatrix; Pahle, Michael; Pietzcker, Robert; Quitzow, Rainer; Rauner, Sebastian; Sehn, Vera; Thier, Pablo; Wiesmeth, Michael; Hufendiek, Kai; Pahle, MichaelIn diesem Bericht wird die Transformation des Stromsystems als zentrale Stellschraube zur Erreichung der Klimaziele analysiert. Dabei wird die Dekarbonisierung, insbesondere der Ausstieg aus der Kohleverstromung, in den Fokus gerückt. Anhand einer systematischen Vorgehensweise werden Transformationsszenarien für das deutsche Energiesystem identifiziert, analysiert und bewertet. Die Analyse erfolgt mithilfe unterschiedlicher computergestützter Modelle, um die Auswirkungen im gesamten System abschätzen zu können. Es werden sowohl Wechselwirkungen im Stromsystem und im Energiesystem, als auch im Wirtschaftssystem und im Bereich Ressourcen und Umwelt untersucht.Item Open Access Szenarien des Energiebedarfs und der Energieversorgung mit und ohne Kernenergie für Baden-Württemberg(1988) Fahl, Ulrich; Voß, Alfred; Friedrich, Rainer; Kaltschmitt, MartinVor dem Hintergrund der durch das Reaktorunglück in Tschernobyl erneut ausgelösten Diskussion um die Kernenergie hat die Landesregierung von Baden-Württemberg in Wahrnehmung ihrer energiepolitischen Verantwortung im Sommer 1986 ein Gutachten mit der folgenden Zielsetzung in Auftrag gegeben: Ziel des Gutachtens ist es, technisch mögliche Wege einer langfristig gesicherten Energieversorgung Baden-Württembergs umfassend zu analysieren und hinsichtlich ihrer ökologischen und gesellschaftlichen Auswirkungen zu bewerten. Dabei ist insbesondere zu untersuchen, ob und in welchem Umfang und in welchen Schritten auf den Einsatz der Kernenergie verzichtet werden kann und welche Konsequenzen damit verbunden wären. Im Rahmen dieses umfaßenden Gutachtens wurde eine systematische Analyse möglicher energetischer Zukunftsperspektiven sowie der energiepolitischen Gestaltungs- und Handlungsmöglichkeiten durchgeführt.Item Open Access CO2-Minderungspotential der Kraft-Wärme-Kopplung : ein Rückblick auf die Arbeiten der Enquete-Kommission(1992) Fahl, Ulrich; Pfeifer, Thomas; Voß, AlfredVon einem verstärkten Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird ein wesentlicher Beitrag zur Bewältigung gegenwärtiger bzw. in naher Zukunft drohender Umwelt- und Klimaprobleme erwartet. Dies äußert sich auch darin, daß die KWK einen der Eckpfeiler des CO2-Minderungsprogramms der Bundesregierung bildet. Wie die folgende Analyse der Arbeiten zur KWK im Rahmen des Studienprogramms der Enquete-Kommission "Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre" des 11. Deutschen Bundestages zeigt, sind aber trotz erheblichen Forschungsaufwandes in diesem Bereich noch sehr viele Fragen offen geblieben. Derartige Lücken könnten geschlossen werden, wenn das Potential der KWK zur CO2-Minderung über die Erzeugungsmöglichkeiten von Fern- und Nahwärme sowie der industriellen Eigenerzeugung zusammen mit den Wärmeanwendungen und -einsparmöglichkeiten ermittelt wird.Item Open Access Bedarfsszenario(1994) Bonhoff, Claudia; Fahl, Ulrich; Voß, AlfredBei dem vorliegenden Teilgutachten "Bedarfsszenario" werden drei Hauptarbeitspunkte unterschieden: Festlegung der globalen Rahmendaten: Im ersten Arbeitsschritt werden die für die energiewirtschaftliche Entwicklung in Baden-Württemberg wesentlichen globalen Rahmendaten für die Projektion der exogenen Bestimmungsfaktoren beschrieben. Im einzelnen handelt es sich hierbei um - die demographische Entwicklung in Baden-Württemberg (Bevölkerung, Haushalte) - die Entwicklung der Energieträgerpreise auf den Weltenergiemärkten (Rohöl, Importkohle) sowie die Entwicklung des Wechselkurses DM/US-Dollar - die wirtschaftliche Entwicklung in Baden-Württemberg Herleitung der Rahmendaten: Aufbauend auf den im ersten Arbeitsschritt ermittelten Rahmendaten wird im zweiten Arbeitsschritt eine feinere Struktur der Rahmendaten ermittelt. Dies betrifft insbesondere - die Struktur der Haushalte nach Haushaltsgrößenklassen, - die Entwicklung der Energieträgerpreise im Inland, - die wirtschaftliche Struktur nach Branchen. Herleitung der energiebedarfsbestimmenden Indikatoren: Im dritten Arbeitsschritt werden die letztlich energiebedarfsbestimmenden Indikatoren ermittelt. Dabei wird zwischen den einzelnen Verbrauchergruppen und einzelnen Anwendungszwecken differenziert. So ist z. B. bei der Raumwärmenutzung der Haushalte die Anzahl der Wohnungen/Häuser sowie die Entwicklung der Wohnfläche für die Energiebedarfsentwicklung bestimmend. Für einzelne Bereiche des Kleinverbrauchssektors sind dagegen z. B. die Beschäftigten ein Indikator für den Energieverbrauch. Des weiteren ist es in einigen Sektoren der Industrie notwendig, die Produktion von einzelnen Gütern (z. B. Olefine, Chlor, Zement, Glas, Papier usw.) vorzugeben, für andere Sektoren wird der Nettoproduktionswert als Indikator angesetzt. Schließlich sind für den Verkehrssektor die nachgefragten Wege für die einzelnen Verkehrszwecke im Personenverkehr (z. B. Ausbildung, Urlaub, Einkauf usw.) bzw. die transportierten Güter nach Wegelängen und Gütergruppen im Güterverkehr für die Entwicklung charakteristisch.Item Open Access C02-Minderungsmöglichkeiten im Kraftwerkssektor(1991) Fahl, Ulrich; Schaumann, Peter; Voß, AlfredUnter Klimatologen besteht weitgehende Übereinstimmung, daß die durch menschliche Tätigkeit freigesetzten Spurengase das Klima verändern. Unter diesen Spurengasen nimmt Kohlendioxid eine herausragende Rolle ein. Es gilt also, den CO2-Ausstoß zu verringern. Vorgestellt werden die im Kraftwerkssektor entstehenden CO2-Emissionen und mehrere Möglichkeiten der CO2-Minderung. Dabei werden auch die CO2-Minderungspotentiale in den fünf neuen Bundesländern analysiert.