Installateurversammlung Windkraftanlagen November 2012

Irene Knauber Leiterin Service / Produktion

Erneuerbare Energien • Wasser • Weltweit stammt ca. 88% der erneuerbaren elektrischen Energie aus Wasserkraft (etwa 20% der gesamten Stromerzeugung) • Beginn der Nutzung vor 5.000 Jahren in China • 1880 erstes Wasserkraftwerk (Northumberland)

• Wind • Deckt in Europa 6,3% des Bedarfs • Beginn der Nutzung vor über 1.300 Jahren im vorderen Orient • 1887 erste Windkraftanlage zur Stromerzeugung (Schottland)

• Sonne • Nutzung seit 1958 • Hauptförderländer Deutschland, Spanien, Japan…. (China an 8ter Stelle)

• Biomasse • Älteste genutzte Energieform • Erschließbares Potenzial 18% des deutschen Energiebedarfs 2

15-11-2012 / Irene Knauber

Annahme für Netzausbauszenarien: 535,4 TWh Energiebezug aller Endverbraucher

Quelle BdEW

3

15-11-2012 / Irene Knauber

Erneuerbare Energien und das EEG: Zahlen, Fakten, Grafiken (2011) bdew Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft Dezember 2011

4

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Erneuerbare Energien und das EEG: Zahlen, Fakten, Grafiken (2011) bdew Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft Dezember 2011

5

15-11-2012 / Irene Knauber

Einspeisung und Vergütung nach dem Stromeinspeisungsgesetz (StromEinspG) und dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Deutschland 18.000

100 Einspeisung StromEinspG [TWh/a]

16.000

Einspeisung EEG [TWh/a]

90 80

Vergütung [Mio. Euro]

14.000

EEG: April 2000

12.000

EEG: August 2004

70 60

10.000 50 8.000 6.000 4.000

30 StromEinspG: Januar 1991 - März 2000

20

2.000 1,0 0

40

Novelle BauGB: November 1997

[TWh/a]

[Mio. Euro]

EEG: Januar 2009

1,3

1,6

2,3

2,8

3,7

3,5

4,8 6,8

7,9 10,4 18,1 25,0 28,4 38,5 44,0 51,5 67,0 71,1 75,1 80,7 91,2

10 0

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 StromEinspG: Stromeinspeisungsgesetz; BauGB: Baugesetzbuch; EEG: Erneuerbare-Energien-Gesetz; 1 TWh = 1 Mrd. kWh; Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); Hintergrundbild: BMU / Bernd Müller; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig

BMU – KI III 1

Erneuerbare Energien in Deutschland 2011

6

Entwicklung der Anzahl und installierten Leistung von Windenergieanlagen in Deutschland 30.000

30.000

2011: 29.071 MW

Anlagenanzahl, kumuliert [-] installierte Leistung, kumuliert [MW]

Novelle BauGB: November 1997

StromEinspG: Januar 1991 - März 2000

20.000

EEG: April 2000

15.000

6.185

22.284

21.572

20.965

20.147

19.344

18.578

17.474

13.739

11.415

5.000 9.351

5.178

4.326

3.528

2.467

1.084

10.000

EEG: Januar 2009

EEG: August 2004

7.864

0

700

405

5.000

1.675

10.000

16.518

15.000

15.371

20.000

25.000

[MW]

Anlagenzahl [-]

25.000

0

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Quellen: C. Ender, J. P. Molly, Internetauftritt Deutsches Windenergie-Institut (DEWI) und DEWI-Magazin No. 40, S. 30-42: Windenergienutzung in Deutschland, Stand: 31.12.2011"; 1 MW = 1 Mio. Watt; 1 GWh = 1 Mio. kWh; StromEinspG: Stromeinspeisungsgesetz; EEG: Erneuerbare-Energien-Gesetz; BauGB: Baugesetzbuch; Hintergrundbild: BMU / Brigitte Hiss; Angaben vorläufig

BMU – KI III 1

Erneuerbare Energien in Deutschland 2011

7

Entwicklung der Strombereitstellung und installierten Leistung von Photovoltaikanlagen in Deutschland 26.000

26.000

24.000

24.000

installierte Leistung [MWp]

22.000

22.000 20.000

18.000

18.000

16.000

16.000

14.000

14.000

12.000

12.000

10.000

10.000

8.000

8.000 6.000

19.340

11.729

6.583

4.420

3.075

4.000 2.220

0

556

162

76

64

42

32

26

16

11

8

6

3

2

2.000

1

4.000

313

6.000

1.282

20.000

[MWp]

[GWh]

2011: 25.039 MWp

Energiebereitstellung [GWh]

2.000 0

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); 1 GWh = 1 Mio. kWh; 1 MW = 1 Mio. Watt; Hintergrundbild: BMU / Bernd Müller; Stand: Juli 2012; Angaben vorläufig

BMU – KI III 1

Erneuerbare Energien in Deutschland 2011

8

EEG-Fördersystem Verteilnetzbetreiber übergibt EE-Erzeugung an Übertragungsnetzbetreiber gegen Erstattung Vergütungszahlungen

Übertragungsnetzbetreiber verkaufen die Energie über den SPOT-Markt

Übertragungsnetzbetreiber

Direktvermarktung*

Verteilnetzbetreiber

Anlagenbetreiber

erzeugte Energie wird gegen festgesetzte EEG-Vergütung an Verteilnetzbetreiber übergeben

Eigenverbrauch

9

Händler / Lieferant

*Direktvermarktung = Verkauf an den Markt + Marktprämie + Managementprämie Alternativ Direktvermarktung OHNE Förderung

15-11-2012 / Irene Knauber

EEG-Fördersystem

-

+

ÜNB vergütet VNB die EE-Zahlungen an Anlagenbetreiber

Verteilnetzbetreiber (VNB)

ÜNB verkaufen die von VNB übernommene Energie über den SPOT-Markt

Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB)

Weitergabe Differenz aus An- und Verkauf an Lieferanten bezogen auf Absatzvolumen

Lieferant / Energieversorgungsunternehmen (EVU)

Weitergabe EEG-Umlage an Kunden

Kunden Kunden Kunden Kunden Kunden 10

15-11-2012 / Irene Knauber

11

15-11-2012 / Irene Knauber

12

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Erneuerbare Energien und das EEG: Zahlen, Fakten, Grafiken (2011) bdew Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft Dezember 2011

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Erneuerbare Energien und das EEG: Zahlen, Fakten, Grafiken (2011) bdew Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft Dezember 2011

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Erneuerbare Energien und das EEG: Zahlen, Fakten, Grafiken (2011) bdew Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft Dezember 2011

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Erneuerbare Energien und das EEG: Zahlen, Fakten, Grafiken (2011) bdew Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft Dezember 2011

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EEG-Anlagen im Energiedienst-Netze-Gebiet • Ausbezahlte EEG-Vergütungen • 2008:

46

Mio. €

201 Mio. kWh

• 2009:

58,1 Mio. €

212 Mio. kWh

• 2010:

81,8 Mio. €

359 Mio. kWh

• 2011:

100

Mio. €

565 Mio. kWh* *einschließlich Direktvermarktung

• Anlagenanzahl und installierte Leistung Stand Ende August 2012 • 14.722 EEG-Anlagen (+15,4% zu 2011) • 337.327 kW installierte Leistung

17

15-11-2012 / Irene Knauber

EEG-Anlagen im Energiedienst-Netze-Gebiet

• Gesamtentnahme (Letzt-Verbraucher) 2011 aus dem Netz also ohne Weiterverteiler (Stadtwerke, Gemeindewerke, usw.) rund 3 Mrd. kWh ( mit Weiterverteilern rd. 4,2 TWh) • davon rd. 50 % physikalische Einspeisung aus erneuerbaren Quellen einschl. große Wasserkraft in das EDN-Netz (Wasserkraftwerke Rheinfelden, Wyhlen, ED-Anteil KRS, Laufenburg)

18

15-11-2012 / Irene Knauber

Installierte Leistung Jährlich installierte Leistung in Deutschland – Prognose bis 2030

4.500 4.000

Repowering Offshore

Repowering Onshore

Offshore

Onshore

3.500 3.000

MW

2.500 2.000 1.500 1.000 500 0

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

2018

2020

2022

2024

2026

2028

2030

Quelle: bfn, x 19

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Regionale Verteilung des Windenergieausbaus

Quelle: DEWI (Deutsches Windenergieinstitut)

20

15-11-2012 / Irene Knauber

Entwicklung Windenergie Entwicklung der durchschnittlichen Leistung

500 mal mehr Energieertrag seit 1980 Leistungssteigerung durch: Nabenhöhen bis zu 135m Rotordurchmesser bis zu 126m Generatorleistungen bis zu 6MW

Quelle: BWE, 2010

21

15-11-2012 / Irene Knauber

Vergleich der Windverhältnisse an einem Küsten- und einem Binnenstandort. Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

Vergleich: Küste/Binnenland

Höhe

Höhe

Grundprinzip

Binnenstandort Küstenstandort

H2 H1

Windgeschwindigkeit 22

Windgeschwindigkeit 15-11-2012 / Irene Knauber

Windpotenzial in Abhängigkeit von der Höhe Anstieg des Energieertrags in Abhängigkeit der Nabenhöhe Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

Gesamthöhe: 179 m

Nabenhöhe: 138 m

Quelle: WindGuard

Die Windgeschwindigkeit nimmt mit der Höhe zu und die Turbulenzen ab Faustformel: 1m Nabenhöhe gleich 1% mehr Ertrag Im Binnenland muss höher gebaut werden, um dieselbe mittlere Windgeschwindigkeit zu erreichen wie an der Küste Bei sehr großen Höhen wird der Vorteil der zusätzlichen Nabenhöhe geringer 23

15-11-2012 / Irene Knauber

Windpotential und Windkrafterzeugung. Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

› 3 5

4



2



Häufigkeit [h/ a]

1 1.000 900 800



700 600

ca. 15 % der Zeit

500

Die Nennleistung einer WEA wird an einem Binnenlandstandort nur zu einem geringen Anteil der Betriebszeit erreicht. Eine Erhöhung der Nennleistung (Stichwort: 5 MW-Anlagen) würde zu einem schlechteren Ausnutzungsgrad führen, wenn die Rotorkreisfläche nicht mindestens im gleichen Verhältnis steigt. Statt in Bezug auf die künftige WEAEntwicklung auf große Nennleistungen zu setzen, sollte auf ein geeignetes Verhältnis aus Nabenhöhe, Nennleistung, und Rotorkreisfläche abgestellt werden. Bei derzeit baulich möglichen Dimensionen ist dies bei WEA mit bis 3 MW Leistung optimal.

400 300 200 100 0 0

5

11

16

21

26

Windgeschwindigkeit [m/ s]

24

15-11-2012 / Irene Knauber

Betrieb von Windkraftanlagen Technische Verfügbarkeit Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

Zentrale Leitwarte • Bedienen u. Beobachten

Operations & Maintenance Operatives Anlagemanagement • Inbetriebnahme

• Erstellen von Entstöraufträgen

• Instandhaltungsausführung

• Verkehrsraumbeobachtung

• Instandhaltungsdokumentation

• Instandhaltungspläne

• Personentracking

• HSE /Arbeitssicherheit/ Umweltschutz

• Instandhaltungsaufgaben

• Wetterbeobachtung / -warnung

• Assetmanagement

• Lagerverwaltung • statistische Analysen • Führung Lebensakte • Bearbeiten von Entstörungaufträgen • Vertragsmanagement • Qualitätsüberwachung • Berichtswesen • Benchmarking und Optimierung

25

Betrieb von Windkraftanlagen Technische Verfügbarkeit Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

Die technische Verfügbarkeit einer WEA wird im Rahmen der Gewährleistung oder von Vollwartungskonzepten zu üblicherweise 97% gewährleistet. Aber: Zeiten für Standardwartung und Stillstände aufgrund externer Ereignisse (rd. 20%) gehen nicht in die Gewährleistung ein; die statistische technische Verfügbarkeit in Deutschland liegt mit 98-99% deutlich über der Gewährleistung; die Gewährleistung bezieht sich auf eine zeitliche, nicht auf eine energetische Verfügbarkeit; Die wirtsch. Optimierung der technischen Verfügbarkeit bleibt eine Hauptaufgabe der technischen Betriebsführung!

› ›

Bauteildefekt 36%

Bauteillockerung 3%

Anlagenregelung

Andere Ursachen 11%

23%

Ursache unbekannt 8%



Quelle: ISET 26

Eisansatz 3%

Blitz- Netz- Sturm schlag ausfall 5% 7% 4%

Externe Ereignisse 15-11-2012 / Irene Knauber

Wind onshore

EnBW Windpark Buchholz

… Stand März 2012 170 MW in Betrieb Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

EnBW Biogasanlagen Treuen

27 I 21.11.2012

Legende: In Betrieb In Bau In (gesichert) 27Planung I 21.11.2012

Erzeugungsprofile Jährliche Schwankungen der Erzeugung Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH

2004

Jan

28

Feb

Mär

2005

Apr

2006

Mai

2007

Jun

2008

Jul

Aug

2009

Sep

2010

Okt

2011

Nov

Dez

15-11-2012 / Irene Knauber

Windatlas Baden-Württemberg Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz

29

07-09-2012 / Irene Knauber

Windatlas Baden-Württemberg Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz

30

15-11-2012 / Irene Knauber

Windatlas Baden-Württemberg Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz

31

15-11-2012 / Irene Knauber

Geeignete Standorte

› Windhöffigkeit: mind. 6,0 m/s besser 6,5 m/s auf Nabenhöhe 140m › Lokale Akzeptanz › Schattenwurf (Entfernung zu Bebauung) › Lärmimmissionen (Entfernung zu Wohnbebauung) › Umwelt- und Naturschutz, Landschaftsschutz › Entfernung zu einem geeigneten Netzeinspeisepunkt › Zuwegung und Baugrundverhältnisse › Telekommunikation (Richtfunkstrecken) und Luftverkehr (Radar, Tiefflugkorridore)

› Planungsrecht (Ausweisung Vorranggebiet, FNP) Quelle: EnBW Erneuerbare Energien GmbH 32

15-11-2012 / Irene Knauber

Archiv TransnetBW Prognose und IST-Werte der Windeinspeisung

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15-11-2012 / Irene Knauber

Archiv TransnetBW Prognose und IST-Werte Windeinspeisung am 13.01.2011

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15-11-2012 / Irene Knauber

Archiv TransnetBW Prognose und IST-Werte der Photovoltaikeinspeisung

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15-11-2012 / Irene Knauber

Archiv TransnetBW Prognose und IST-Wert Photovoltaikeinspeisung am 13.01.2011

36

15-11-2012 / Irene Knauber

Planung / Bau und Betriebsführung

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15-11-2012 / Irene Knauber

Planung und Bau • Grundlagen • Raumplanerische Grundsatzabklärung • Abklärung Zuwegung und Netzanschluss

• Planung • Windmessung • Windgutachten • Sicherung Grundstücke für Standort und Zuwegung • Klärung Netzanschluss • Berechnung/Auswahl Modell – Fundament – Zuwegung - Betriebsführungsanlagen

• Genehmigungsverfahren • Welches Genehmigungsverfahren (je nach Höhe) • Umweltverträglichkeitsprüfung (Höhe, Anzahl) • Genehmigungsverfahren nach BImSchG

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15-11-2012 / Irene Knauber

Planung und Bau • Genehmigungsverfahren nach BImSchG • Immissionsschutz • Lärm, Schattenwurf, Diskoeffekt, Lichtimmissionen • Bauplanungsrecht • Innenbereich, Außenbereich, Belange des Naturschutzes, optische Wirkung.. • Bauordnungsrecht • Abstand, Brandschutz, Standsicherheit, Eisabwurf • öffentlich-rechtliche Belange • Naturschutz, Artenschutz • Denkmalschutz • Verkehr (Straßen, Flugsicherheit)

39

15-11-2012 / Irene Knauber

Planung und Bau • Bau der Windkraftanlage • Versicherung während der Bauzeit • Verlegung Netzanschlusskabel / Datenkabel • Erschließungsstraße • Einrichten Baustelle • Aushub + Entsorgung Aushub • Erstellen Fundament • Transport Anlagenteile • Errichtung der Anlage • Anschluss an das Netz • Einbau Elektronik • Inbetriebnahme der Anlage

• Dokumentation

40

15-11-2012 / Irene Knauber

Bau und Betriebsführung • Rückbau der Baustelle • Renaturierung Bauplatz und Kabeltrasse • Durchführung von ev. Ausgleichsmaßnahmen

• Betriebsführung • Haftpflichtversicherung / Versicherung der Anlage • Pacht (Grundstücke) / Miete Datenleitung • Instandhaltung (Wartungsmanagement, Ersatzteilbeschaffung und Infrastrukturwartung) • Personalaufwand (24h Fernüberwachung / Rufbereitschaft ( Vor-Ort-Einsatz) • Operativer Betrieb (Parkmanagement / Einspeisemanagement) • Berichtswesen ( Betriebsreporting / Statistik / Analysen) • Kaufmännische Betriebsführung (Geschäftsbericht, Abrechnung..)

• Rückbau der Anlage und Renaturierung Standort 41

15-11-2012 / Irene Knauber

Beteiligungsmodelle

42

15-11-2012 / Irene Knauber

Indirekte Beteiligung „Partiarisches Darlehen“ EnBW Erneuerbare Energie GmbH (EEE) 50 %

ED

50 %

100%

Projektgesellschaft (PG)

Projektrechte

Beteiligungsdarlehen produktionsabhängige Verzinsung

Genossenschaft

› Kleine Mindestbeteiligung (z.B. 500 €) wie bei GmbH & Co. KG › Mindestverzinsung statt Verlustrisiko (Deckelung nach unten!) › Partizipation an Erträgen (Mehr Ertrag, höhere Vergütung!) › Projektverwirklichung unabhängig von Beteiligungssumme › Höhe Flexibilität für Ausstieg (keine Sperrfristen!)

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15-11-2012 / Irene Knauber

Direkte Beteiligung EnBW Erneuerbare Energie GmbH (EEE) 25%

ED

Genossenschaft

25%

Projektgesellschaft (PG)

50%

Projektrechte

Projektentwicklungsund Betriebsführungsvertrag

› › › › › ›

Beteiligung bereits ab Projektentwicklungsphase möglich Projektentwicklungsvertrag mit EEE (komplette Projektentwicklung bis zur Baureife) EEE trägt im Rahmen des Projektentwicklungsvertrages alle Drittkosten (z.B. Windmessung) Die Vergütung aus dem Projektentwicklungsvertrag ist erfolgsbezogen: Wird das Projekt gebaut, erhält EEE eine pauschale marktkonforme Vergütung Wird das Projekt nicht realisiert, verbleibt das Risiko bei EEE. Nach Baureife Abschluss eines Betriebsführungsvertrags (PG und EEE)

44

15-11-2012 / Irene Knauber

Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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