04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik

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1996 - 199952000 - 200923

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    Aktuelle Situation und Trends im Europäischen und Deutschen Kraftwerksmarkt
    (2002) Voß, Alfred
    Mit der Liberalisierung der Strommärkte in Europa im Jahr 1998 wurde ein Prozess des Wandels und der strukturellen Veränderungen eingeleitet, der in seiner Dynamik und Reichweite nur von wenigen vorausgesehen worden ist. Der mit der Aufhebung der rechtlich geschützten Versorgungsgebiete einsetzende Preis- und Veränderungswettbewerb hat zu Strompreiseinbrüchen sowohl bei den Großhandelspreisen wie auch bei den Endkundenpreisen geführt. Nachdem der Wholesale-Strompreis mit unter 18 Euro/MWh im Jahr 1999 sein tiefstes Niveau erreicht hatte, kam es in der Folgezeit zu einem Preisanstieg, der jedoch im Wesentlichen durch das Anziehen der Preise für Steinkohle, Erdgas und Öl bedingt war. Dem auch durch neue Marktteilnehmer härter gewordenen Wettbewerb sowie dem drohenden Margenverfall und Umsatzeinbußen begegnen die traditionellen Stromanbieter durch radikale Kostensenkungsprogramme, Umorganisationen, neue Produkte und Dienstleistungen, eine neue Kundenorientierung aber auch durch Fusionen, Übernahmen und Allianzen. Mit dem angestrebten europäischen Binnenmarkt für Energie verlieren die Grenzen zu unseren Nachbarn an Bedeutung. Dies erfordert EU-weite Kategorien und Handlungsstrategien. Diese werden derzeit noch dadurch erschwert, dass die Bedingungen für die Stromerzeugung in den einzelnen Mitgliedsstaaten der EU durchaus noch unterschiedlich sind. Angefangen von den Umweltanforderungen, der steuerlichen Belastung der Unternehmen, über direkte und indirekte staatliche Interventionen zugunsten einzelner Stromerzeugungstechnologien bis hin zu der Tatsache, dass es staatliche Unternehmen gibt, die von der ungleichgewichtigen Marktöffnung profitieren. Es ist offenkundig, dass der größte Druck der Liberalisierung und Deregulierung auf der Stromerzeugung lastet, denn die Wettbewerber kommen nicht nur aus Deutschland, sondern aus ganz Europa, d.h. die eigenen Erzeugungsanlagen stehen aus Unternehmenssicht in Konkurrenz mit denen der Wettbewerber. Kostensenkungsprogramme, Kapazitätsanpassungen aber auch neue operative Prozesse wie bilateraler und börslicher Stromhandel, Risikomanagement und Beschaffungsoptimierung sollen die Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit der bestehenden Kraftwerke sicherstellen. Nach der Konzentration auf die mehr kurzfristigen operativen Herausforderungen in den letzten Jahren, müssen sich die verbleibenden Akteure nun mit den längerfristigen Perspektiven, d.h. auch mit dem Zubau von Kraftwerksleistung beschäftigen, um den dauerhaften gewinnbringenden Fortbestand ihrer Unternehmen zu sichern. Auch aus dem Bereich der Elektrizitätswirtschaft häufen sich die Stimmen, die vor einem Mangel an Kraftwerksleistung und Versorgungsengpässen in Deutschland und Europa nach 2010 warnen, wenn nicht rechtzeitig ein Neubauprogramm in Angriff genommen wird.
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    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, Alfred
    Ziel 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.
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    Wettbewerbsfähigkeit der verschiedenen Stromerzeugungsarten im liberalisierten Markt
    (2000) Voß, Alfred
    Mit dem Inkrafttreten der Neufassung des Energiewirtschaftsgesetzes am 29. April 1998, als nationale Umsetzung der EU-Binnenmarktrichtlinie, ist die deutsche Elektrizitätswirtschaft in den Wettbewerb entlassen worden. Die geschlossenen Versorgungsgebiete wurden beseitigt und der deutsche Strommarkt für ausländische Anbieter vollständig geöffnet. Damit wurde ein Prozeß des Wandels und struktureller Veränderungen eingeleitet, der in seiner Dynamik und Reichweite wohl nur von wenigen vorausgesehen worden ist. Der einsetzende Preis- und Verdrängungswettbewerb hat zu Strompreiseinbrüchen auf breiter Front geführt. Dem auch durch neue Marktteilnehmer härter gewordenen Wettbewerb sowie dem drohenden Margenverfall und Umsatzeinbußen versuchen die traditionellen Stromanbieter durch radikale Kostensenkungsprogramme, Umorganisationen, neue Produkte und Dienstleistungen, eine neue Kundenorientierung aber auch durch Übernahmen, Fusionen und Allianzen zu begegnen. Der größte Druck der Liberalisierung und Deregulierung lastet auf der Stromerzeugung. Es ist offenkundig, daß der die jetzige Phase der Marktentwicklung charakterisierende Verdrängungswettbewerb die Erzeugung besonders tangiert, zumal aus Unternehmenssicht die eigenen Erzeugungsanlagen in Konkurrenz mit dem Fremdbezug stehen. Angesichts dieser Situation stellt sich natürlich auch die Frage, wo stehen die verschiedenen Erzeugungsanlagen im Beschaffungswettbewerb oder wie ist die Wettbewerbsfähigkeit der verschiedenen Stromerzeugungstechniken im liberalisierten Markt zu beurteilen?
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    Ganzheitliche Bilanzierung der Energie- und Stoffströme von Energieversorgungstechniken
    (2000) Marheineke, Torsten; Krewitt, Wolfram; Neubarth, Jürgen; Friedrich, Rainer; Voß, Alfred
    Anthropogen umgesetzte Energie- und Stoffströme können mit wesentlichen Auswirkungen für Mensch und Umwelt verbunden sein. Um diese Auswirkungen bei der Beurteilung von Energieversorgungstechniken berücksichtigen zu können, werden in dem vorliegenden Bericht für verschiedene Techniken zur Strom- und Wärmebereitstellung die Stoff- und Energieströme über den gesamten Lebensweg quantifiziert und die aus ihnen resultierenden Auswirkungen auf Mensch und Umwelt abgeschätzt. Berücksichtigte Wirkungskategorien sind der Treibhauseffekt, die Versauerung und Eutrophierung von Böden und Gewässern, Risiken für die menschliche Gesundheit, Ressourcenverzehr, Materialschäden und die Schädigung von Nutzpflanzen.
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    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, Alfred
    Mit 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).
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    Nachhaltigkeit in der Energieversorgung - relevante Stromerzeugungstechniken auf dem Prüfstand
    (1998) Voß, Alfred
    Das Leitbild einer "Nachhaltigen Entwicklung" (sustainable development) hat in den letzten Jahren eine erstaunliche Karriere gemacht. Seit der Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung (UNCED) in Rio de Janeiro 1992 ist das Ziel einer nachhaltigen Entwicklung das zentrale Leitbild der internationalen umwelt-, wirtschafts- und entwicklungspolitischen Diskussion, das wirtschaftliche Entwicklung zur Überwindung von Hunger und Armut, und die Schaffung humaner Lebensbedingungen sowie den Erhalt der natürlichen Lebensgrundlagen miteinander verbinden will. Auch in die energiepolitische und energiewirtschaftliche Diskussion hat das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung mittlerweile verstärkt Eingang gefunden. Obwohl festzustellen ist, daß das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung auch über die verschiedenen gesellschaftlichen Gruppen hinweg eine breite prinzipielle Zustimmung findet, so spannen doch die Vorstellungen und Interpretationen des Leitbildes, sowohl hinsichtlich ihrer normativen bzw. theoretisch-naturwissenschaftlichen Fundierung als auch hinsichtlich ihrer abgeleiteten Handlungsziele bzw. Handlungsanweisungen - dies gilt gerade für den Energiebereich - eine große Bandbreite auf. Dies birgt nicht nur die Gefahr, daß dieses Leitbild von verschiedenen Interessengruppen instrumentalisiert wird, sondern auch, daß falsche Weichenstellungen vorgenommen werden. Aus diesem Grund erscheint es notwendig, auch wegen der essentiellen Bedeutung, die der Energieversorgung für eine nachhaltige Entwicklung zukommt, sich über die Konkretisierung des Leitbildes zu verständigen, um die Energieversorgungsoptionen, aber auch die energiepolitischen Vorstellungen, diesbezüglich einordnen zu können.
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    Erneuerbare Energien und nachhaltige Energieversorgung : Vortrag am 14.11.2002, Frankfurt
    (2002) Voß, Alfred
    Das Leitbild "nachhaltige und zukunftsfähige Entwicklung" steht für einen Entwicklungspfad, der weitere wirtschaftliche und soziale Entwicklung und den Erhalt der natürlichen Lebensgrundlagen so miteinander verknüpft, dass den kommenden Generationen keine Lebens- und Entwicklungschancen vorenthalten werden. Die wechselseitigen Verflechtungen und Bedingtheiten von ökologisch und sozialen Leistungsfähigkeiten als zentrale Elemente einer nachhaltig zukunftsfähigen Entwicklung erfordern es, sie als Einheit zu begreifen und sie integrativ und gleichrangig anzustreben. Dies gilt insbesondere auch für den Bereich der Energieversorgung und Energiepolitik. Aufbauend auf einer Konkretisierung des Leitbildes nachhaltige Entwicklung werden die verschiedenen Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien bezüglich ihres Entwicklungsstandes und ihrer Entwicklungsperspektiven, ihrer Kosten und ihrer Energiebereitstellungspotentiale diskutiert und im Hinblick auf ihre Bedeutung für eine nachhaltige Energieversorgung eingeordnet.
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    Energy supply and sustainable development: the need for nuclear power
    (2001) Voß, Alfred
    Some important conclusions for achieving an energy supply system which satisfies the concept of sustainable development are that: The use of limited stocks of energy is compatible with the concept of sustainability provided that we can guarantee future generations a technically and economically viable energy base which is at least of the same size. The use of scarce resources, including the environment as a resource, is decisive when assessing the sustainability of energy systems. The full costs (generation costs plus external costs) should be considered as a helpful indicator for assessing the contribution of power generation technologies to a sustainable energy system. The technical progress made possible by increasing knowledge, which contributes to expanding the technically and economically exploitable raw materials and energy resources and allows a further uncoupling of economic development and the use of resources, will play a key role in achieving sustainable development. A life-cycle-based evaluation employing a variety of sustainability criteria clearly shows that nuclear energy is an attractive source of low-cost electricity that can foster economic development and reduce greenhouse gas emissions cost effectively while broadening the available energy resource base for future generations. Low total material requirements and the total energy requirements of nuclear electricity production are indications of the rational use of scarce resources in comparison with other electricity technologies. Estimates of health risks including those of severe accidents indicate that nuclear power, when constructed and operated according to present safety standards, is associated with health impacts that are in the lower range of all electricity systems. Nuclear energy combines economic, resource, climatological and environmental attractiveness making a sustainable electricity supply system a practically feasible and economically affordable target for many countries.
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    Energie und Klima - Wirtschaftsverträglicher Klimaschutz, die Quadratur des Kreises?
    (1996) Voß, Alfred
    Die Vermeidung nicht tolerierbarer Klimaveränderungen und die Sicherung des Wirtschaftsstandortes Deutschland sowie die Schaffung ausreichender Arbeit stellen zentrale Herausforderungen dar, denen wir an der Schwelle zum dritten Jahrtausend gegenüberstehen. Diese Herausforderungen haben einen direkten Bezug zur Energieversorgung, da der überwiegende Teil der anthropogenen Treibhausgasemissionen aus der Energieversorgung stammt und da die Sicherung des Wirtschaftsstandortes und die Schaffung zukunftsfähiger Arbeitsplätze in einem stärker werdenden internationalen Wettbewerb ohne eine leistungsfähige Energieinfrastruktur und wettbewerbsfähige Energiepreise nicht gelingen wird. Der Intergovernmental Panel on Climate Change hat in seinem Anfang 1996 erschienenen zweiten Bericht über den gegenwärtigen Wissensstand zur Klimabeeinflussung festgestellt, daß sich das Klima in den letzten hundert Jahren verändert hat. Die globale mittlere Temperatur ist um 0,3 bis 0,6 °C und der Meeresspiegel zwischen 10 und 25 cm angestiegen. Die letzten zehn Jahre waren die wärmsten seit 1860. Er kommt zu der Schlußfolgerung, daß es bei Bewertung aller Kenntnisse einen erkennbaren menschlichen Einfluß auf das Klima gibt. Es sei unwahrscheinlich, daß die signifikanten Änderungen wichtiger Klimaparameter ausschließlich natürlichen Ursprungs sind. Diese Feststellungen sollen hier nicht hinterfragt werden, sondern es wird davon ausgegangen, daß ein Handlungsbedarf besteht, um nicht tolerierbare Klimaveränderungen mit ihren weitreichenden Konsequenzen zu vermeiden.
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    Energieverbrauchsprognose für Bayern : CO2-Vermeidungskosten; Ergänzung des Gutachtens; erstellt im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Technologie
    (2001) Blesl, Markus; Fahl, Ulrich; Voß, Alfred
    Aufbauend auf den Ministerratsbeschluß vom 14. Juli 1998, wonach der Standortsicherungsplan für Wärmekraftwerke anläßlich der anstehenden Fortschreibung des Landesentwicklungsprogramms Bayern (LEP) überarbeitet und dem Landtag zur Zustimmung vorgelegt werden sollte, hatte das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr und Technologie an das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart die Erstellung eines Gutachtens „Energieverbrauchsprognose für Bayern“ in Auftrag gegeben. Das Gutachten wurde im Mai 2000 fertiggestellt. In dem Basisszenario des Gutachtens ergibt sich, dass die energiebedingten CO2-Emissionen in Bayern im Jahr 2005 mit 84,4 Mio. t wieder nahezu das selbe Emissionsniveau wie im Jahr 1990 (84,5 Mio. t) erreichen. Danach ergibt sich dann im Basisszenario eine Verminderung der energiebedingten CO2-Emissionen um ca. 1,7 % gegenüber 1990 bis zum Jahr 2010 auf dann 83,0 Mio. t. Zwischenzeitlich wurde das Klimaschutzkonzept der bayerischen Staatsregierung vorgestellt, in dem das bayerische Klimaschutzziel wie folgt formuliert ist: Es wird eine Verminderung der Gesamt-CO2-Emissionen in Bayern von derzeit (1997) rund 90 Mio. t bis zum Jahr 2010 auf einen Wert von 80 Mio. t pro Jahr angestrebt. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie die Deckungslücke in Höhe von rund 3 Mio. t CO2 geschlossen werden kann, die sich aus einem Vergleich des bayerischen Klimaschutzziels mit dem Ergebnis des Basisszenarios der Energieverbrauchsprognose für das Jahr 2010 ergibt. In diesem Zusammenhang nehmen in der energiepolitischen Diskussion Maßnahmen für eine verstärkte Nutzung der erneuerbaren Energiequellen eine breiten Raum ein. Unabhängig von dem letztendlich notwendigen Umfang der CO2-Minderung kommt bei der Formulierung von energiepolitischen Strategien und Konzepten zur Erreichung einer klimaverträglichen Energieversorgung der Differenzierung zwischen dem technisch Möglichen, dem wirtschaftlich Machbaren und dem ökologisch Effizienten eine besondere Bedeutung zu. Rein technisch gesehen stehen uns zumindest auf längere Sicht sehr weitgehende CO2-Minderungsmöglichkeiten zur Verfügung. Aber nicht alles was technisch machbar ist, ist auch wirtschaftlich darstellbar und schon gar nicht effizient im Sinne der Nutzung knapper verfügbaren Ressourcen zur Vermeidung von Klimaveränderungen. In Anbetracht der begrenzten Ressourcen bzw. Aufwendungen, die zur Minderung der CO2-Emissionen zur Verfügung stehen und um möglichst schnell wirksam werdende Minderungen zu erreichen, kommt Kosten-Nutzen-Überlegungen eine besondere Bedeutung zu, auch um die Volkswirtschaft angesichts der gewaltigen Umstrukturierungsaufgabe der Energieversorgung nicht unvertretbar zu belasten. Dieser Grundgedanke ist auch bei der Einordnung der Möglichkeiten und Grenzen der verstärkten Nutzung der erneuerbaren Energiequellen zur CO2-Minderung in Bayern zu befolgen. Vor diesem Hintergrund ist es Ziel des Ergänzungsgutachtens, die aus einer volkswirtschaftlichen Perspektive für den heutigen Stand der Technik ermittelten CO2-Vermeidungskosten einer verstärkten Nutzung erneuerbarer Energiequellen in Bayern denjenigen gegenüber zu stellen, die sich bei Maßnahmen beim baulichen Wärmeschutz bzw. bei der Heiztechnik ergeben. Damit werden grundlegende Informationen für eine Einordnung und Bewertung der betrachteten CO2-Minderungsmaßnahmen bereitgestellt.