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Vorprüfung BZA Ahaus

In Ahaus (Nordrhein-Westfalen) wird seit einigen Jahren ein Lager betrieben, in dem die Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen aus Kernkraftwerken genehmigt ist. Die vorhandenen Stellplätze sind bisher nur zu einem sehr geringen Teil belegt worden. Der Betreiber hat nun beantragt, einen Teil des Lagers für eine auf 10 Jahre befristete Zwischenlagerung von sonstigen radioaktiven Betriebsabfällen aus Kernkraftwerken zu nutzen, da sich für die Zwischenlagerung dieser Abfälle in Deutschland Engpässe abzeichnen. Zuständige Behörde ist in diesem Fall das Regierungspräsidium Münster, während für die Genehmigung der Lagerung abgebrannter Brennelemente das Bundesamt für Strahlenschutz zuständig ist. Das Regierungspräsidium Münster hat das Öko-Institut mit der Beurteilung möglicher Umweltauswirkungen im Rahmen der Vorprüfung der Umweltverträglichkeit der geänderten Nutzung des Lagers beauftragt.

Optimierung der Erzeugung und des Einsatzes von Vakuum bei der Papiererzeugung

Von den ca. 2,7 kWh Energie, die für die Erzeugung von 1 kg Papier benötigt werden, ent-fällt etwa 1/3 auf elektrische Energie. Sie wird vor allem für die Antriebe sowie zu einem nicht unerheblichen Teil für die verschiedenen Vakuumsysteme benötigt. Im Bereich der Feinpapiererzeugung liegt dieser Anteil bei etwa 13 Prozent des elektrischen Energiebedarfs. Die Erfahrungen der Anlagenbetreiber und der Maschinenhersteller zeigen, dass die Vakuumanlagen häufig nicht optimal betrieben werden. Von den Versuchsergebnissen wird insbesondere erwartet: die Identifikation der Optimierungsmöglichkeiten, die Erarbeitung entsprechender Optimierungsstrategien (hierzu könnte z.B. die entsprechende Mitarbeiterschulung gehören) sowie die Erarbeitung von Vorschlägen zum Ersatz von Vakuumanwendungen durch weniger energieintensive Verfahren (z.B. bei der Filzreinigung/-konditionierung).

The frequency stability challenge, Nachrüstung von Solarstromanlagen zur Lösung der 50,2Hz-Problematik

Eine im Auftrag des FNN im VDE erstellte Studie von Ecofys und dem IFK empfiehlt die teilweise Nachrüstung von Solarstromanlagen, um die sogenannte 50,2-Hertz-Problematik zu lösen. Bis zur Einführung einer Übergangsregelung im April 2011 mussten sich Stromerzeuger am Niederspannungsnetz beim Überschreiten einer Netzfrequenz von 50,2 Hertz vom öffentlichen Netz trennen. Würde der seltene Fall einer Überfrequenz mit der heute installierten PV-Leistung eintreten, ginge deren zu diesem Zeitpunkt eingespeiste Leistung schlagartig verloren. Das Nachrüsten älterer Solaranlagen soll für diesen Fall Vorsorge treffen und rund 9 GW installierte Leistung ertüchtigen. Die Studie mit dem vollständigen Titel Auswirkungen eines hohen Anteils dezentraler Erzeugungsanlagen auf die System-/Netzstabilität bei Überfrequenz und Entwicklung von Lösungsvorschlägen zu deren Überwindung wurde von Ecofys und dem Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart verfasst. Auftraggeber sind die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber vertreten durch EnBW Transportnetze AG, der Bundesverband Solarwirtschaft e. V. (BSW-Solar) und das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE/FNN). Die Empfehlungen wurden am 1. September 2011 den Bundesministerien für Umwelt und für Wirtschaft vorgestellt.

Energieforschungsplan EVUPLAN, Vorschläge zur Energiekennzeichnung für Strom, Gas, Wasserstoff, Wärme und Kälte als Praxisvorbild für eine europäische Lösung

Das Projekt soll Vorschläge für eine Energiekennzeichnung in Europa sammeln, entwerfen und bewerten und so eine Diskussionsgrundlage für politische Entscheidungsträger*innen schaffen. Aus welcher Energiequelle die eingesetzte Energie stammt, ist neben der Transparenz für Haushaltskunden über die Umweltwirkung ihres Energiekonsums unter anderem für den Emissionsbericht von Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen relevant. Eine standardisierte und verpflichtende Energiekennzeichnung gibt es in Europa bisher im Bereich Strom. Eine standardisierte Kennzeichnung für die Energieträger Gas, H2, Wärme und Kälte gibt es bislang nicht. Die hier entwickelten Konzepte einer Energiekennzeichnung sollen sowohl zwischen den Mitgliedsstaaten als auch zwischen Energieträgern einheitlich sein. Es soll ein Analyserahmen entwickelt werden, mit dem sich der Nutzen von Energiekennzeichnung für verschiedene gesellschaftliche Gruppen sowie gesamtgesellschaftlich identifizieren lässt. Die aktuelle Stromkennzeichnung in Europa, in diesem Projekt entwickelte Konzepte sowie Konzepte für Energiekennzeichnung aus der Literatur sollen mit dem Analyserahmen bewertet werden.

Stoffstromanalysen zur abwasserfreien und abwassererzeugenden Verfahrenskonzeption von 'nassen' Rauchgasreinigungssystemen

In diesem Forschungsvorhaben werden Daten zu den Betriebsablaeufen von vier Muellverbrennungsanlagen - je zwei abwasserfrei und zwei abwassererzeugend - gesammelt mit dem Ziel, Stoffbilanzen fuer diese Anlagen aufzustellen. Dabei stellte sich heraus, dass bei den Betreibern der Anlagen in vielen Faellen nur relativ wenige fuer eine Bilanzierung geeignete Messdaten vorliegen. Nur fuer eine Anlage konnte eine Stoffstrombilanz aus den Messdaten erstellt werden. In den anderen Faellen konnten nur Teilbilanzierungen durchgefuehrt werden. Die Stoffstroeme in Rauchgasreinigungsanlagen werden weniger von der Verfahrenskonzeption - abwassererzeugend oder abwasserfrei - sondern im wesentlichen von der Betriebsfuehrung der Anlage bestimmt. Hiervon haengt der Chemikalieneinsatz, die Sulfatfracht und die Schwermetallfracht ab.

Nachrüstung von Solarstromanlagen zur Lösung der 50,2Hz-Problematik, Unterstützung bei PV-Umrüstungsprogramm

Zur Gewährleistung der Netzsicherheit und Bewältigung der 50,2 Hz Problematik sieht die im Mai 2012 vom Bundeskabinett verabschiedete Systemstabilitätsverordnung die Umrüstung von ca. 350.000 PV-Bestandsanlagen mit einer installierten Leistung von ca. 14 GW bis Ende 2014 vor. In diesem Rahmen wurde Ecofys von den deutschen Übertragungsnetzbetreibern beauftragt den Umrüstungsablauf zu unterstützen. Gemeinsam mit den Übertragungsnetzbetreibern erstellte Ecofys mehrere Listen, welche als Grundlage für die Planung und das Monitoring für die Umrüstung der PV Bestandsanlagen fungierten. Ecofys fragte dazu auch die notwendigen Daten von Wechselrichterherstellern ab und unterzog alle Daten einer Plausibilitätsprüfung. Zusätzlich wurden die erstellten Listen während der gesamten Umrüstung gemäß der Systemstabilitätsverordnung bei Bedarf aktualisiert.

Regionaler zellularer Verbund von Versorgungseinheiten mit Netzregelaufgaben

Für einen stabilen Netzbetrieb muss das Angebot an elektrischer Leistung stets dem Verbrauch entsprechen. Dazu halten die Übertragungsnetzbetreiber Regelleistung zur Primär- und Sekundärregelung sowie Minutenreserve vor. Mit der Zunahme der Leistungseinheiten mit volatiler Netzeinspeisung aus erneuerbaren Energien, wie Windkraft und Photovoltaik, erhöht sich permanent der Bedarf an Regelleistung. Gleichzeitig wird die eingespeiste Leistung aus konventionellen Großkraftwerken und damit die zur Verfügung stehende Regelleistung abnehmen. Aktuelle Studien zeigen zudem, dass in der Primärregelung künftig signifikant kürzere Reaktionszeiten und höhere Leistungsänderungsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Die so entstehende Bedarfslücke kann künftig durch regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten abgedeckt werden. Sie sind gekennzeichnet durch eigene dezentrale Versorger-, Verbraucher- und Speicherkapazitäten , insbesondere Industriebetriebe mit eigenen Heizkraftwerken auf Basis von Gas, Biomasse oder Kohle mit Priorität der Wärmeversorgung, Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen sowie elektrische Batteriesysteme und thermische Speicher. Sie stellen nach außen einen Verbund mit positiver und negativer Regelreserve dar. Der Netzbetreiber kann die einzelnen Verbünde gestuft einsetzen und abrufen. Hierdurch entstehen zusätzliche Redundanzen, welche die Gesamtsystemstabilität erhöhen. Ziel des Vorhabens ist es zunächst, Lösungsansätze zu entwickeln, so dass regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten auch hochdynamische Netzregelaufgaben erfüllen können. Das komplexe Zusammenwirken von Energiebereitstellungs-, Nutzungs- und Speichereinheiten unterschiedlicher Energieformen stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Die Übernahme von Netzregelaufgaben muss ohne Abstriche bei Prozess- und Versorgungsstabilität, Betriebszuverlässigkeit und Anlagenlebensdauer erfolgen. Nur durch die Integration geeigneter Speicher, einer intelligenten Nutzung systeminhärenter Speicherkapazitäten sowie einer übergeordneten Steuerung und Überwachung des komplexen dezentralen Systems können die Anforderungen erfüllt werden. Als Entwicklungsplattform und Demonstrator soll das Technikum des Zentrum für Energietechnik (ZET) der TUD dienen. Es repräsentiert einen derartigen Verbund dezentraler Erzeuger- und Verbrauchereinheiten von Elektroenergie und Wärme mit Kopplung zum Strom- und Wärmenetz des lokalen Energieversorgers im Universitätscampus.

ARL-Bausteine für einen raumverträglichen Netzausbau

Im Sommer 2011 wurde ein umfangreiches Gesetzespaket zur Umsetzung der Energiewende beschlossen. Ein Kernelement ist der beschleunigte Ausbau des Stromnetzes durch ein koordiniertes Vorgehen in der gesamten Prozesskette von der Bedarfsfeststellung bis zur abschließenden Inbetriebnahme. Die ersten Schritte zur Bedarfsfeststellung sind getan (Szenarien, gemeinsamer Netzentwicklungsplan der vier Übertragungsnetzbetreiber). Den Entwurf für den vom Bundesgesetzgeber zu beschließenden verbindlichen Bedarfsplan will die Bundesnetzagentur noch in diesem Jahr der Bundesregierung vorlegen. Der Bedarfsplan wird die erforderlichen Ausbaumaßnahmen für das Übertragungsnetz mit den jeweiligen Anfangs- und Endpunkten festlegen, aber noch nicht die für die Neubaumaßnahmen zu ermittelnden Trassenkorridore. Dies ist gemäß § 4 NABEG Aufgabe der Bundesfachplanung, einer Raumverträglichkeitsprüfung, die dem Raumordnungsverfahren nach § 15 ROG nachgebildet ist, aber (anders als ein Raumordnungsverfahren) mit verbindlichen Vorgaben für das nachfolgende Planfeststellungsverfahren endet. Ziele und Adressaten der Bausteine: Die Akademie will praxisorientierte Hilfestellungen für eine raumverträgliche Planung der Ausbaumaßnahmen für das Übertragungsnetz geben. Das Augenmerk liegt dabei auf der Bundesfachplanung nach dem NABEG. Die zu gewinnenden Erkenntnisse werden in Teilen aber auch für das Verteilernetz anwendbar sein. Mit den Bausteinen wird folgendes Ziel verfolgt: - Erarbeitung von konkreten, praxisorientierten Empfehlungen zu einer allseitigen Akzeptanzverbesserung bei gleichzeitiger Straffung des Planungsprozesses auf der Grundlage bisheriger Erfahrungen bei der Planung für trassengebundene Vorhaben. Die Bausteine richten sich hauptsächlich an die verfahrensleitende Behörde (BNetzA), sollen aber auch die Perspektive der Antragsteller (etwa im Hinblick auf Abschnittsbildung und Ausgestaltung der Antragsunterlagen) einbeziehen. Vorgehensweise zur Erstellung der Bausteine: Praxisorientierte Empfehlungen können am ehesten anschauliche Hilfestellungen liefern, wenn aus einem Bestand von auszuwertenden Best-Practise-Beispielen geschöpft oder aus früheren Fehlern gelernt wird. Auf die Ableitung theoriebasierten Wissens wird hier verzichtet. Die Erarbeitung der Bausteine basiert auf drei Leistungssäulen: - Auswertung der positiven sowie auch negativen Erfahrungen der zuständigen verfahrensleitenden Behörden mit raumbedeutsamen Trassenplanungen für Infrastrukturgroßprojekte (z.B. Fernstraßen, Hochspannungsfreileitungen). - Der Bearbeiter wird eigene Erfahrungen aus dem Themenbereich und solche von Vorhabenträgern mit einbringen. - Auswertung relevanter Literatur. Die Bausteine werden durch die Fichtner-Gruppe erarbeitet. Dem Bearbeitungsteam steht eine Lenkungsgruppe der Akademie zur Seite, die den Arbeitsprozess in enger Abstimmung begleitet, an dem Entwurf der Bausteine mitwirkt und die inhaltliche Letztverantwortung trägt. (Text gekürzt)

Abschätzung der Bedeutung des Einspeisemanagements nach Paragraph 11 EEG und Paragraph 13 Abs. 2 EnWG

Diese im Auftrag des Bundesverbands WindEnergie e.V. erstellte Studie erläutert die Auswirkungen des Einspeisemanagements auf die Windenergieerzeugung in den Jahren 2010 und 2011. Ecofys analysierte das Einspeisemanagement, welches Verteilnetzbetreiber (VNB) anwenden, um die Netzsicherheit zu gewährleisten. Während des EinspeiseManagement-Vorgangs regelt der Verteilnetzbetreiber temporär die Erneuerbaren Energien (EE) Anlagen in der betroffenen Netzregion ab, um eine Überlastung des Netzes zu vermeiden. Wir führten eine Bestandsaufnahme zum Einspeisemanagement der deutschen Verteilnetzbetreiber durch und entwickelten eine Methode zur Abschätzung der dadurch abgeregelten Energiemenge. Die Ergebnisse der Ausfallarbeit eines Jahres vergleichen wir regelmäßig mit den Ergebnissen der vorangegangenen Jahre, um daraus den sich ergebenden Trend abzuleiten. Bislang veröffentlichen Netzbetreiber die durch Einspeisemanagement verloren gegangene Energie nicht. Darüber hinaus untersuchte Ecofys, ob in Engpasssituationen Einspeisemanagement nach Paragraph 11 EEG durchgeführt wurde und Entschädigungen nach Paragraph 12 EEG gezahlt wurden oder ob Maßnahmen nach Paragraph 13 Abs. 2 EnWG, ohne die Möglichkeit zur Entschädigung der Anlagenbetreiber, durchgeführt wurden.

Ingenieurtechnisches Screening und Untersuchungen zu Weiterleitungsnachrichten

Regelmäßige Durchsprache der meldepflichtigen Ereignisse in deutschen Kernkraftwerken. Identifizierung vertieft zu untersuchender Fragen und Mitwirkungen an der Erstellung von Weiterleitungsnachrichten, die an die Betreiber deutscher Kernkraftwerke verteilt werden.

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