ZHAW School of Engineering, Energie- und Umweltapero vom 3. Juni 2015 zum Thema Windenergie – Chancen eines nachhaltigen Energieträgers.

1. 1
Kraftwerk Uckermark
Auf dem Weg in die Energiezukunft

2. EE-Status Deutschland
2Quelle: stromreport.de

3. EE-Status Deutschland
3Quelle: stromreport.de

4. EE-Status Deutschland
4Quelle: stromreport.deccccccccc

5. 5
Kraftwerk Uckermark
Auf dem Weg in die Energiezukunft

6. Kraftwerk Uckermark
6
Was erwartet Sie?
0) Kurzvorstellung Region Uckermark und ENERTRAG AG
1) EE-Nutzung - Raumaspekte
2) EE-Nutzung – Zeitaspekte
3) Kurzvorstellung Hybridkraftwerk Wittenhof
4) Ausblick
Schwerpunkte der Darstellung:
Windenergienutzung und Energiemanagement

7. Kraftwerk Uckermark
7
Was erwartet Sie?
0) Kurzvorstellung Region Uckermark (und ENERTRAG AG)
1) EE-Nutzung - Raumaspekte
2) EE-Nutzung – Zeitaspekte
3) Kurzvorstellung Hybridkraftwerk Wittenhof
4) Ausblick

8. Kraftwerk Uckermark
8
LK Uckermark
Lage …?

9. Kraftwerk Uckermark
9
LK Uckermark
Lage
im Land Brandenburg
zwischen Berlin und Stettin
Fläche 3.080 km²
Einwohner 121.326
Verwaltungssitz
Prenzlau
Regionale Planungsgemeinschaft
Uckermark - Barnim
Quellen: CORINE CLC2000, Wikipedia

10. Kraftwerk Uckermark
10
LK Uckermark
Topographie
Quellen: LuP 1994
Feldberger
Seenlandschaft
NP
Unteres Odertal
Schorfheide

11. Kraftwerk Uckermark
11
Uckermark - “Toscana des Nordens”
Quellen: ENERTRAG AG

12. Kraftwerk Uckermark
12
Uckermark - “Toscana des Nordens”
Quellen: ENERTRAG AG

13. Kraftwerk Uckermark
13
Uckermark - Wirtschaft
Quellen: ENERTRAG AG

14. Kraftwerk Uckermark
14
Was erwartet Sie?
0) Kurzvorstellung Region Uckermark
1) EE-Nutzung – Raumaspekte (+ ENERTRAG AG)
2) EE-Nutzung – Zeitaspekte
3) Kurzvorstellung Hybridkraftwerk Wittenhof
4) Ausblick

15. Kraftwerk Uckermark
15
EE-Nutzung – Raumaspekte
• Energiepotenzial und –bedarf
• Raumnutzungsansprüche und –potenzial
• Infrastruktur für Energietransport
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Einschub: Akzeptanz in der Bevölkerung

16. Kraftwerk Uckermark
16
Energiepotenzial und –bedarf
Quellen: DWD, Janndo4 CC BY-SA 3.0 Wikimedia Commons
Windleistungsdichte 80m ü.G. Einwohnerdichte

17. Kraftwerk Uckermark
17
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Quellen: ENERTRAG AG
Gut Dauerthal

18. Kraftwerk Uckermark
18
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Quellen: ENERTRAG AG
Gut Dauerthal, Haus 3
Gründung 2004
Vorläufer UET seit 1993
Niederlassungen
DE und FR (PL)
16 Servicestationen
Mitarbeiter
ca. 450
selbst geplante (W)EA
ca. 500

19. Kraftwerk Uckermark
19
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Quellen: ENERTRAG AG
E126 7,5MW (Neuenfeld)
Betätigungsfelder
Windparks
Planung und Errichtung

20. Kraftwerk Uckermark
20
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Quellen: ENERTRAG AG
7/24 - Leitwarte Dauerthal
Betätigungsfelder
Windparks
Planung und Errichtung
Energieanlagen
Betriebsführung

21. Kraftwerk Uckermark
21
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Quellen: ENERTRAG AG
ENERTRAG Service GmbH
Betätigungsfelder
Windparks
Planung und Errichtung
Energieanlagen
Betriebsführung
Service

22. Kraftwerk Uckermark
22
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Quellen: ENERTRAG AG
Betriebsstätte Hauptsitz
Betätigungsfelder
Windparks
Planung und Errichtung
Energieanlagen
Betriebsführung
Service
weitere
“PowerTrade”
WEA-Befeuerungssysteme
u.a.

23. Kraftwerk Uckermark
23
Einschub: Kurzvorstellung ENERTRAG AG
Quellen: ENERTRAG AG, Jörg Müller
Betriebsstätte 1993 … … und heute

24. Kraftwerk Uckermark
24
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
EU
Bundes-
republik
Deutschland
Bundesland
Länderplanung
Planungsregion
Regionalplanung
Kommune (Gemeinde)
Vorbereitender Bebauungsplan
und Flächennutzungsplan
Teil einer Kommune (Ortsteil)
Bebauungsplan
Raumordnungsprogramm
Landesentwicklungsplan und
Landschaftsprogramm
Regionalplan und
Landschaftsrahmenplan
Bauleitpläne, Bebauungspläne
Flächennutzungs-plan,
Bebauungsplan
Europäisches Raument-
wicklungskonzept EUREK
Aushandlung von
Ansprüchen und
Zuweisungen im
demokratischen
Gegenstromprinzip

25. Kraftwerk Uckermark
25
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
EU
Bundes-
republik
Deutschland
Bundesland
Länderplanung
Planungsregion
Regionalplanung
Kommune (Gemeinde)
Vorbereitender Bebauungsplan
und Flächennutzungsplan
Teil einer Kommune (Ortsteil)
Bebauungsplan
Raumordnungsprogramm
Landesentwicklungsplan und
Landschaftsprogramm
Regionalplan und
Landschaftsrahmenplan
Bauleitpläne, Bebauungspläne
Flächennutzungs-plan,
Bebauungsplan
Europäisches Raument-
wicklungskonzept EUREK
Ausweisung von
Windeignungsgebieten

26. Kraftwerk Uckermark
26
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss

27. Kraftwerk Uckermark
27
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund

28. Kraftwerk Uckermark
28
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund, Siedlungen,
Siedlungspuffer

29. Kraftwerk Uckermark
29
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund, Siedlungen,
Siedlungspuffer
Bruttofläche

30. Kraftwerk Uckermark
30
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund, Siedlungen,
Siedlungspuffer
Bruttofläche
Suchraumverfahren Abwägung
Natura 2000 (SPA, FFH)

31. Kraftwerk Uckermark
31
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund, Siedlungen,
Siedlungspuffer
Bruttofläche
Suchraumverfahren Abwägung
Natura 2000 (SPA, FFH),
Landschaftsbild

32. Kraftwerk Uckermark
32
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund, Siedlungen,
Siedlungspuffer
Bruttofläche
Suchraumverfahren Abwägung
Natura 2000 (SPA, FFH),
Landschaftsbild, Artenschutz

33. Kraftwerk Uckermark
33
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund, Siedlungen,
Siedlungspuffer
Bruttofläche
Suchraumverfahren Abwägung
Natura 2000 (SPA, FFH),
Landschaftsbild, Artenschutz, Wald,
Gewässer,
und viele mehr …

34. Kraftwerk Uckermark
34
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
Suche nach Windeignungsgebieten
Weißflächenkartierung: Ausschluss
Nationalparke, NSG,
Freiraumverbund, Siedlungen,
Siedlungspuffer
Bruttofläche
Suchraumverfahren: Abwägung
von Natura 2000 (SPA, FFH),
Landschaftsbild, Artenschutz, Wald,
Gewässer, und vielen mehr
zwischen allen einzelnen
Bruttoflächen führt zu WEG-
Kulisse

35. Kraftwerk Uckermark
35
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
WEG LK Uckermark
Bestand seit 2001 (2004)

36. Kraftwerk Uckermark
36
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
WEG LK Uckermark
Bestand seit 2001 (2004)
Planung Fortschreibung ~ 2016

37. Kraftwerk Uckermark
37
Raumnutzungsansprüche und –potenzial
WEG LK Uckermark
Bestand seit 2001 (2004)
Planung Fortschreibung ~ 2016
WEG-Fortschreibungsprozess
• sehr langwierig
• rechtsunsicher
• wenig flexibel
Raumordnung
nicht energetisch orientiert (!)

38. Kraftwerk Uckermark
38
Einschub: Akzeptanz in der Bevölkerung
Quellen: stromreport.de

39. Kraftwerk Uckermark
39
Einschub: Akzeptanz in der Bevölkerung
Quellen: VI Rettet Brandenburg
Volksinitiative als Dachverband
• zahlreiche lokale Gruppen
• enge Binnenvernetzung
• deutliche Medienpräsenz
contra-Themen
• WEA sind keine Lösung
• WEA gefährden Gesundheit
• Siedlungsabstand 10H
• keine WEA im Wald
Akzeptanz gewinnen durch
• frühe vor-Ort-Einbeziehung
• fachlich solide und
rechtskonforme Planung
• Teilhabe-Angebote
• Werbung für EE-Vorzüge

40. Kraftwerk Uckermark
40
Infrastruktur für Energietransport
WEG LK Uckermark
Bestand seit 2001 (2004)
Damalige Erkenntnis:
Kapazität des vorhandenen
110kV-Verteilnetzes reicht nicht
annähernd, um alle WEG zu
erschließen – besonderer Engpass
liegt im Osten

41. Kraftwerk Uckermark
41
Infrastruktur für Energietransport
WEG Ost-Uckermark
Bestand seit 2001 (2004)
Damalige Erkenntnis:
Kapazität des vorhandenen
110kV-Verteilnetzes reicht nicht
annähernd, um alle WEG zu
erschließen – besonderer Engpass
liegt im Osten

42. Kraftwerk Uckermark
42
Infrastruktur für Energietransport
WEG Ost-Uckermark
Bestand seit 2001 (2004)
Damalige Erkenntnis:
Kapazität des vorhandenen
110kV-Verteilnetzes reicht nicht
annähernd, um alle WEG zu
erschließen – besonderer Engpass
liegt im Osten
Entschluss:
ENERTRAG baut ein eigenes
EE-Sammelnetz mit
Verknüpfung zum 220kV-ÜN
auf (!!!)

43. Kraftwerk Uckermark
43
Infrastruktur für Energietransport
WEG Ost-Uckermark
Bestand seit 2001 (2004)
ENERTRAG Netz Uckermark
und Umspannwerke

44. Kraftwerk Uckermark
44
Infrastruktur für Energietransport
WEG Ost-Uckermark
Bestand und Planung
WEA Bestand 2014
Verknüpfungspunkt Bertikow
• 250 MVA seit 12.03.2003
• 410 MVA seit 01.01.2009
• weiterer Ausbau geplant
(Erschließung neuer WEG,
Repowering)

45. Kraftwerk Uckermark
45
Was erwartet Sie?
0) Kurzvorstellung Region Uckermark
1) EE-Nutzung – Raumaspekte (+ ENERTRAG AG)
2) EE-Nutzung – Zeitaspekte
3) Kurzvorstellung Hybridkraftwerk Wittenhof
4) Ausblick

46. Kraftwerk Uckermark
46
Energiemanagement in der Zeit
Quelle: 50 Hertz Transmission GmbH
Windenergie
Biomasse
ÜN 50 Hertz Transmission GmbH
EE-Leistungseintrag
Realsituation April 2015
WEA-Leistung
• stark fluktuierend
• extreme Spitzen
• mehrtägige Flauten
Biomasse-BHKW-Leistung
• quasi-konstante Einspeisung
(trotz speicherbarem
Energieträgers)

47. Kraftwerk Uckermark
47
Energiemanagement in der Zeit
Quelle: 50 Hertz Transmission GmbH
Derzeit 3 Methoden bei der Windenergie in Deutschland:
1) Netzsicherheitsmanagement nach EEG
• Wegregelung systemgefährdender Leistung durch Netzbetreiber
• WEA-Betreiber wird für Null-Einspeisung entschädigt
• ENERTRAG – betroffen sind viele Standorte (zunehmend)
2) Energiemanagement bei Direktvermarktung
• Wegregelung preisschädlicher Leistung durch Stromhändler
• WEA-Betreiber sollte für Null-Einspeisung entschädigt werden
• ENERTRAG - “PowerTrade”-Dienstleistung (2,8 GW unter Vertrag)
3) bewahrendes Energiemanagement
• zeitliche Verschiebung aktuell nicht benötigter Energiemengen zur
späteren Nutzbarmachung
• ENERTRAG – “Hybridkraftwerk”

48. Kraftwerk Uckermark
48
Was erwartet Sie?
0) Kurzvorstellung Region Uckermark
1) EE-Nutzung – Raumaspekte (+ ENERTRAG AG)
2) EE-Nutzung – Zeitaspekte
3) Kurzvorstellung Hybridkraftwerk Wittenhof
4) Ausblick

49. Kraftwerk Uckermark
49
Hybridkraftwerk Wittenhof

50. Kraftwerk Uckermark
50
Hybridkraftwerk Wittenhof
Windkraft
Biomasse
H2-Elektrolyse(Zwischen-)Speicherung

51. Kraftwerk Uckermark
51
Hybridkraftwerk Wittenhof
Grundidee
“Überschüssigen” Windstrom aus Elektrizitätssystem
auskoppeln und andern Nutzungsbereichen zuführen
und/oder speichern
Angedachte Nutzungsbereiche (Planungsphase)
• H2-Mobilität (Treibstoff)
• Fernwärmeversorgung
• Rückverstromung in Bedarfsspitzen

52. Kraftwerk Uckermark
52
Hybridkraftwerk Wittenhof
2 x 0,6 MWel
3 x 2,3 MW
0,6 MWel
42 Bar
3x100m³
200 Bar
PKW / Bus - 700/350 Bar

53. O2
EE-Netz 20kV
Anlagendesign Elektrolyse Hybridkraftwerk
O2-Nutzung/
Atmosphäre
DC
HD-Kompressor
ND-Kompressor
Elektrolyseur
Reinigungs-und
Trocknungsanlage
Gleichrichter
H2-Nutzung
AC
Speichertank
53
Puffertank
Gaswäscher
Prozesswasser
Kühlanlage/
HeizsystemRohwasser
H2

54. Hybridkraftwerk – Komponenten
54
Kraftwerk Uckermark
Gasreinigung
und
-trocknung
Steuerung
Kompressor
42 Bar
Wärmetauscher
Kompressor
200 Bar
3 Lagertanks
42 Bar

55. Kraftwerk Uckermark
55
Hybridkraftwerk Wittenhof
Elektrolyseur
atmosphärisch–alkalisch (28%)
Pmax = 600 kW
Betriebstemperatur 60 .. 70 °C
Arbeitsbereich 1,2 .. 4,2 kA
max. Stromgradient 70 A/s
H2-Produktion 122 m³/h max.

56. Kraftwerk Uckermark
56
Hybridkraftwerk Wittenhof
Elektrolyseur

57. erste Trailerbefüllung 18.04.2012
57
Kraftwerk Uckermark

58. Kraftwerk Uckermark
58
Hybridkraftwerk Wittenhof Planung

59. Kraftwerk Uckermark
59
Hybridkraftwerk Wittenhof aktuelle Nutzung
Trocknung
Holzhackschnitzel
WINDGAS
via ONTRAS - Netz

60. Kraftwerk Uckermark
60
Hybridkraftwerk Wittenhof
0,6 MW
Audi / ETOGAS Werlte
Weiterentwicklung durch
ENERTRAG-Ausgründung HyTec
3 x 2,0 MW
Potenzial Kostensenkung: auf 20 .. 10% pro MW

61. Kraftwerk Uckermark
61
Was erwartet Sie?
0) Kurzvorstellung Region Uckermark
1) EE-Nutzung – Raumaspekte (+ ENERTRAG AG)
2) EE-Nutzung – Zeitaspekte
3) Kurzvorstellung Hybridkraftwerk Wittenhof
4) Ausblick

62. Kraftwerk Uckermark
62
Ausbau Kraftwerk Uckermark
WEG Ost-Uckermark
Bestand und Planung
WEA Bestand 2014
Verknüpfungspunkt Bertikow
• 250 MVA seit 12.03.2003
• 410 MVA seit 01.01.2009
• weiterer Ausbau geplant
(Erschließung neuer WEG,
Repowering)

63. Kraftwerk Uckermark
63
Ausbau Kraftwerk Uckermark
“große”
Power2Gas-Lösung
ENERTRAG-Netz
OPAL-Erdgasleitung

64. Kraftwerk Uckermark
64
Kosten Elektrolyseure
Hybridkraftwerk Wittenhof
0,6 MW
Audi / ETOGAS Werlte
Weiterentwicklung durch
ENERTRAG-Ausgründung HyTec
3 x 2,0 MW
Potenzial Kostensenkung: auf 20 .. 10% pro MW

65. Kraftwerk Uckermark
65
Aufgaben für die Politik (u.a.)
• Raumordnungsgrundsätze EE-gerecht umgestalten
• bessere Anreize für Energiespeicherung setzen
• Rahmenbedingungen für EE-gerechte
Energiehandelsmodelle schaffen (“negative Strompreise”)

66. Kraftwerk Uckermark
66
Vielen Dank …
… und noch viel Spaß beim Ápero!
ENERTRAG AG - Arbeitsgruppe Baurecht Deutschland – www.enertrag.com