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Strommarkt und Klimaschutz: Transformation der Stromerzeugung bis 2050. Abschlussbericht. Forschungskennzahl 3713 97 102, FB000406. Online Ressource

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: https://www.umweltbundesamt.de]

Um die Klimaziele des Übereinkommens von Paris einzuhalten, ist eine Transformation zur Dekarbonisierung der Energieversorgung notwendig. Für Europa bedeutet dies u. a. aufgrund landwirtschaftlicher Sockelemissionen eine weitestgehend CO2-freie Stromerzeugung bis spätestens 2050. Damit dieses Ziel im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung erreicht werden kann, ist eine weitestgehend auf erneuerbaren Energieträgern (EE) basierende Stromversorgung erforderlich. Die entsprechende Transformation birgt Herausforderungen für das Stromsystem, die durch eine Vielzahl technologischer Optionen gelöst werden können. Daher stellt sich die Frage, welche dieser sehr vielfältigen Optionen wann und in welchem Umfang genutzt werden sollten. Dabei sind die Substitutionsmöglichkeiten zwischen den Optionen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen allen Systemelementen zu beachten. Das Umweltbundesamt (UBA) hat die Connect Energy Economics GmbH (Connect) daher damit beauftragt, effiziente Transformationspfade der Stromerzeugung bis 2050 modellgestützt zu identifizieren. Die analysierten Szenarien bilden dabei die Entwicklung des deutschen und europäischen Versorgungssystems bei ambitionierten CO2-Zielen unter verschiedenen Rahmenbedingungen ab. Die Ergebnisse der Szenarien zeigen, dass sich die analysierten Transformationspfade des Stromsystems durch große technologische Vielfalt, hohe Flexibilität und eine umfassende Nutzung der Vorteile des europäischen Binnenmarktes für Strom auszeichnen. Auch für sehr ambitionierte Klimaziele bestehen Lösungen für eine weitestgehend CO2-freie und zugleich kostengünstige und sichere Versorgung.

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Bücher, Broschüren

Horst-Joachim Lüdecke
Energie und Klima
Chancen, Risiken und Mythen
4., Aufl.
2020, 221 S., 215 mm, Softcover
expert-verlag

 

 

Mit der Energiewende und im Klimaschutz erfindet sich Deutschland neu. Es nimmt dabei eine weltweite Sonderstellung ein. Die komplette Umgestaltung der elektrischen Stromversorgung wurde auf den Weg gebracht. Was früher nur die zuständigen Ingenieure beschäftigte, interessiert heute vor dem Hintergrund aktueller politischer Entscheidungen die gesamte Gesellschaft. Die aktuelle Energiewende und die Klimaschutzmaßnahmen können nur dann sinnvoll sein, wenn sich hieraus Vorteile für den Naturschutz, die Versorgungssicherheit mit elektrischem Strom und die Kosten ergeben. Dieses Buch untersucht die Chancen, Risiken, Vor- und Nachteile des deutschen Weges. Die Konkurrenzfähigkeit unseres Landes, die Sicherheit gegen Stromausfälle, die Steuerlast, die Energiekosten jeden Bürgers und schließlich die Umwelt stehen auf dem Spiel.

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Tatjana Schleicher
Die Umsetzung des 14a EnWG zwischen Markt und Regulierung im neuen Strommarktdesign
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Dissertationsschrift
Neuausg.
2019, 158 S., 13 Abb. 210 mm, Hardcover
Peter Lang Ltd. International Academic Publishers

 

 

Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ist wetterabhängig. Noch dazu ist Strom grundsätzlich nicht speicherbar. Was besagt dies für unser Verbrauchsverhalten? Bedeutet die Flexibilisierung der Stromabnahme einen Verzicht zu Zeiten der geringeren Stromerzeugung? Oder gäbe es Instrumente, Strommengen und Kapazitäten zu bündeln, um einen umverteilenden Ausgleich zu erreichen? Ist Versorgungssicherheit ohne Eingriffe in den Markt möglich? Dies nahm der Gesetzgeber mit der Einführung des § 14a EnWG im Jahr 2011 an. Die weitere Konkretisierung des einschlägigen rechtlichen Rahmens fehlt. Es wird ein Vorschlag entwickelt, wie die Norm in die Praxis umgesetzt werden könnte.

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Akzeptanz und politische Partizipation in der Energietransformation
Energietransformation
Gesellschaftliche Herausforderungen jenseits von Technik und Ressourcenausstattung
2019, xiv, 477 S., XIV, 477 S. 51 Abb., 27 Abb. in Farbe. 210 mm, Softcover
Springer

 

 

Der inter- und transdisziplinäre Band steuert einen innovativen Zugang zu den Begriffen Akzeptanz und politischer Partizipation bei, welcher das Augenmerk auf die gesellschaftlichen Bestimmungsfaktoren und Systemgrenzen der Energietransformation legt. Die Beiträge erörtern Definitionen, Konzepte, Akteure und Ausprägungen gesellschaftlicher Akzeptanz und politischer Partizipation und stellen somit die soziale Seite von Energiesystemen in den Mittelpunkt ihrer Analysen. Der Zusammenhang zwischen der sozialen sowie der technischen und ressourcenbasierten Seite des Energiesystems wird dabei nicht als einseitig, sondern als wechselseitig erachtet.

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Wolfgang Schröder
Gewerblicher Betrieb von Photovoltaikanlagen
Betreiberverantwortung, Betriebssicherheit, Direktvermarktung
2018, 240 S., 167 Abb. u. 5 Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Buch beschäftigt sich mit Fragen der Vermarktung und Eigenstromnutzung, aber auch mit Steueroptimierungen für gewerblich betriebene Dach- und Freifeldanlagen. Zunächst werden aber grundsätzliche Fragen zur Betreiberhaftung, dem Sinn regelmäßiger Prüfungen, der Ertragssicherung und dem Fehlerpotenzial geklärt. Darüber hinaus werden in Hinblick auf den rechtssicheren Anlagenbetrieb Fragen zu Haftungsrisiken insbesondere bei Anlagen auf fremden Dächern, zur Rolle des Betriebsführers, zum baulichen Brandschutz und Personenschutz, zu Sondermessungen und selbstverständlich zur prinzipiellen Eignung von Dächern beantwortet. Weitere Schwerpunkte sind die Themenbereiche Sonderbauwerke und Anlagen in landwirtschaftlichen Betriebsstätten.

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V. Berkhout, D. Bergmann, R. Cernusko, M. Durstewitz, S. Faulstich, N. Gerhard, J. Großmann, B. Hahn, M. Hartung, P. Härtel, J. Hirsch, M. Hofsäß, M. Kuhl, S. Kulla, S. Pfaffel, K. Rubel, J. Seel, S. Spriesterbach, D. Waila, C. Wiegand, M. Wiggert, R. Wiser
Windenergie Report Deutschland 2016
2017, 116 S., zahlr., teils farb. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer Verlag

 

 

Der Windenergiereport des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) berichtet über die jährliche Entwicklung der Windenergie in Deutschland. Der Zubau und Ertrag von On- und Offshore Windenergieanlagen, der Anteil der Windenergie im Strommix, die Netzintegration und die Schritte zum Netzausbau werden dargestellt. Special Reports informieren über aktuelle Themen und Trends der Branche, wie z. B. fliegende Messsysteme.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Kati Jagnow, Steffen Henning
Statistische Untersuchung der Flächen- und Nutzstromanteile von Zonen in Nichtwohngebäuden
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3221
2021, 149 S., 98 Abb. u. 85 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Für häufig vorkommende Nichtwohngebäude liegen nur wenige Informationen über das Vorhandensein unterschiedlicher Nutzungszonen und deren Anteil an der Nettogrundfläche vor. Darüber hinaus fehlt bei der Energiebilanzierung von Nichtwohngebäuden bisher die normative Möglichkeit, den Nutzer- bzw. Anwenderstrombedarf anhand gesicherter Kennwerte realitätsnah abzuschätzen und somit eine vollständige Wärme-, Kälte- und Strombilanz zu erzeugen. Mit dem Ziel, Aussagen zur Zonenflächenzusammensetzung unterschiedlich genutzter Nichtwohngebäude zu treffen, konnten detaillierte Angaben zur Zonenhäufigkeit und der Flächenzusammensetzung für Büro- und Verwaltungsgebäude, Schulen, Kindertagesstätten, Handelsgebäude/Lebensmittel, Hotels mit Restaurant, Museen und Theater erarbeitet werden.

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M. Norbert Fisch, Thomas Wilken, Franziska Bockelmann, Daniel Houschka
Dezentrale, modulare Stromspeicher zur Eigenstromsteigerung in EffizienzhausPLUS Gebäuden
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3162
2019, 127 S., 98 Abb. u. 30 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Im Forschungsprojekt untersuchte zweigeschossige Wohnhaus Berghalde wurde im Oktober 2010 im EffizienzhausPLUS-Standard fertiggestellt. Neben einem bilanziellen Jahresüberschuss wird die Steigerung des Eigenstromanteils durch ein Lastmanagement bzw. die Nutzung der thermischen Masse verfolgt. Im vorliegenden Forschungsprojekt liegt nun der Schwerpunkt auf der Einbindung und Nutzung von Stromspeichern, um den Eigenstromanteil von rund 30 Prozent (im Mittel der ersten Betriebsjahre) weiter zu steigern. Im Kontext der Speichereinbindung werden die Kosten analysiert und die verschiedenen Speichertypologien und deren Anwendung im Ein- und Mehrfamilienhaus mit dem Ziel bewertet, die Übertragbarbarkeit auf zukünftige Bauprojekte, auch Bestandsgebäude mit PV-Anlagen, besser beurteilen zu können. Ein weiterer Themenschwerpunkt im Forschungsprojekt ist die Betrachtung von Bestandsanlagen, deren Verträge zur Einspeisevergütung in den kommenden Jahren auslaufen werden. Der überwiegende Teil dieser Anlagen speist den regenerativ erzeugten Strom in das öffentliche Netz ein. Hier müssen Konzepte zur Eigennutzung des PV-Stroms entwickelt und aufgezeigt werden. Für die Integration von Stromspeichern als wesentlicher Baustein zur Eigenstromnutzung werden dabei große Potentiale gesehen.

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Thomas Auer, Thomas Schmid, Sen Dong, Kristoffer Kramer
Nutzersensibilisierung für die Ressource Strom
Sensibilisierung für die Ressource Strom durch benutzernahe Visualisierung und interaktiven Wettbewerb
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3079
2019, 74 S., 25 Abb. u. 15 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Durch das System der jährlichen Abrechnung ist es dem Nutzer in der Praxis weder möglich Rückschlüsse aus seinem aktuellen Verhalten zu ziehen, noch seinen Einfluss auf den Stromverbrauch zu kontrollieren. Das heißt Verbraucher können nur ahnen, welche Verhaltensmuster einen geringen oder hohen Einfluss auf die Stromrechnung haben. Der Verbraucher steht vor der Herausforderung, ein quantitatives Gefühl für Energie zu entwickeln. Es ist notwendig, die kurz- und langfristigen Auswirkungen unseres Verhaltens unmittelbar und quantifiziert nachvollziehen zu können. Mit Hilfe eines ausreichend hoch aufgeschlüsselten Gesamtstromes ist dies möglich, da die dem Verbraucher zur Verfügung gestellten Daten unmittelbar Rückschlüsse auf das Verhalten aufzeigen. Das Ziel des Forschungsprojektes ist es, eine Sensibilisierung im Umgang mit der Ressource Strom zu bewirken. Die alltägliche Stromnutzung soll für den Verbraucher greifbarer, bewusster und quantifizierbarer werden. Das Projektergebnis soll ein einfaches aber wirkungsvolles Instrument bieten, um den eigenen Stromverbrauch über leicht verständliche Visualisierungen quantifizierbar zu machen.

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Dirk Timmermann, Vlado Altmann, Jan Skodzik, Tim Wegner, Arne Wall, Hannes Raddatz
Offene Schnittstellen im Smart Home unter Verwendung semantischer Plug and Play Technologien. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3007
2017, 200 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des Projektes wurde zunächst der Stand der Technik gründlich analysiert. Dabei wurden die Kommunikationsgrundlagen untersucht, die für die Durchführung des Projektes erforderlich sind. Anschließend erfolgte eine Analyse der in der klassischen Gebäudeautomation zum Einsatz kommenden Technologien und der aktuellen Entwicklungen im Smart Home. Damit bei einem Einsatz von neuen Technologien die alte Technik nicht vollständig verdrängt werden muss, wurde als erster Aspekt des Projektes die Integration der Legacy-Technologien in Web-Service-Umgebungen untersucht. Ein kompletter Umstieg auf eine neue Technologie ist mit höheren Kosten verbunden, da alle bestehenden Installationen in diesem Fall vollständig modernisiert werden müssen. Eine kostengünstige Lösung ist dagegen eine schrittweise Modernisierung. Dabei werden nur einige Geräte ersetzt oder neue Geräte installiert. Die bestehenden Geräte sollen weiterhin genutzt und in die neue Installation integriert werden.

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Mathias Dalheimer
Energiemanagement für Mietwohnungen mit Open-Source Smart Metern (EMOS). Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2951
2015, 112 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Projekt "Energiemanagement für Mietwohnungen mit Open-Source Smart Metern"(EMOS) wurde der Einsatz von Smart Metering-Techniken speziell in Mietwohnungen evaluiert. In Deutschland wohnt gut die Hälfte der Bevölkerung in Mietwohnungen. Das durchschnittliche Alter einer Mietwohnung beträgt rund 50 Jahre - das Modernisierungspotential ist enorm. Gleichzeitig haben Mieter oft keinen Einfluss auf Fassadendämmung, Erneuerung des Heizungssystems oder ähnliche Maßnahmen. Die Zielsetzung des Projektes ist daher, den Mietern Handlungsspielräume aufzuzeigen und gegebenenfalls auch Verhaltensänderungen herbeizuführen, die letztlich zu einer Reduktion des Energieverbrauchs führen.

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Zeitschriftenartikel

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Schmitz-Pfeifer, Matthias; Gröne, Kay
Mieterstrom auch für den Bestand. Energiewende und Wohnungswirtschaft. (kostenlos)
DW Die Wohnungswirtschaft, 2021

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Schmidt, Matthias
Ungleiche Energiepotenziale in Zentralasien - Perspektiven der Politischen Ökologie
Geographische Rundschau, 2021

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Schulz, Marcus
Elektromobilität in Deutschland bis 2025. Studie zeigt den Weg, wie die E-Mobilität vorangetrieben werden kann.
Der Nahverkehr, 2021

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Kapsch, Antje E.
Das Waldgebirge und seine Bäume - brisante Entwicklungen im Harz
Geographische Rundschau, 2021

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Anemüller, Stephan
Smart City KVB: KVB macht Klimaschutz zur runden Sache.
V+T Verkehr und Technik, 2021

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Highlights aus dem Programm 2022