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Energiespeicher dienen zum Ausgleich zwischen dem schwankenden Energieangebot und der sich verändernden Energienachfrage. In Bezug auf die Stromversorgung muss zu jedem Zeitpunkt in den elektrischen Netzen Angebot und Nachfrage ausgeglichen sein. Dies kann durch die Steuerung der Stromerzeugung, der Stromnachfrage oder der Zwischenspeicherung erfolgen. Stromspeicher können sowohl Angebotsspitzen (Einspeicherung) als auch Nachfragenspitzen (Ausspeicherung) ausgleichen. Energiespeicher stellen in Zukunft für die Stromversorgung aus fluktuierenden und ggf. dezentralen Energiequellen eine unverzichtbare Komponente dar, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Dabei gibt es eine Vielzahl möglicher Speichertechnologien mit unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungsfeldern.

The aim of the study was to summarize the current status for carbon capture, transport and storage for ⁠CO2⁠ emissions from power stations. Special attention was given to the implications from the introduction of carbon capture and storage in power stations on the efficiency, emissions and costs for electricity generation. To start with, a detailed analysis was made of the national, European and international activities in this field. The analysis focused on the identification of main actors and the different cooperations of actors. To do this, the available literature was studied and analysed using a bibliometric approach which also took presentations at national and international conferences into account.

Im Forschungsvorhaben wurde der Stand der Verfahren zu Abscheidung, Transport und Speicherung von ⁠CO2⁠ aus Anlagen zur Stromerzeugung untersucht. Besonderes Gewicht lag dabei auf Fragen der Auswirkungen der CO2-Abtrennung auf Wirkungsgrad, Emissionen und Kosten. In einem ersten Schritt wurde eine Analyse der nationalen, europäischen und internationalen Aktivitäten in diesem Bereich durchgeführt. Dazu wurde eine detaillierte Auswertung der verfügbaren Literatur durchgeführt. Berücksichtigt wurden dabei auch nationale und internationale Konferenzen.

Im Rahmen des Projekts "Exergie und Wirtschaft" werden für ausgewählte energieintensive Industrien (Stahl-, Glas-, Zement- und Papierindustrie, sowie Teile der Chemieindustrie (Olefine und Ammoniak)) mögliche zukünftige Produktionsprozesse definiert und untersucht, die zu einer möglichst vollständigen Dekarbonisierung der Industriebranchen führen. Für eine vergleichende Analyse werden sowohl die gegenwärtig in Deutschland eingesetzten Produktionsprozesse als auch die definierten zukünftigen Prozesse betrachtet. Zur ganzheitlichen Bewertung der einzelnen Produktionsprozesse wird ein indikatorbasierter Ansatz verwendet. Neben energetischen, ökonomischen und ökologischen Indikatoren werden zusätzlich exergetische Indikatoren analysiert und bewertet. Darüber hinaus werden für die definierten zukünftigen Produktionsprozesse Potenziale für industrielle Symbiosen durch betriebsübergreifende Nutzung anfallender Nebenprodukte untersucht. Hierfür wird ein modellbasierter Ansatz eingesetzt, der auf den exergetischen Indikatoren basiert und Aufwände für den Transport der Nebenprodukte mitberücksichtigt. Abschließend werden basierend auf den in der Studie gewonnen Erkenntnissen Handlungsempfehlungen für eine möglichst effiziente Umstrukturierung bestehender Produktionsprozesse und Standorte abgeleitet.

Aufbauend auf den Ergebnissen der Enquete-Kommission "Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre des 11. Deutschen Bundestages im Jahre 1990 hatte die Bundesregierung in mehreren Kabinettsbeschlüssen Anfang der 90er Jahre die wesentlichen Grundelemente einer umfangreichen Strategie zur Reduktion der anthropogenen Emissionen von Treibhausgasen festgelegt. Besonderes Gewicht haben dabei die energiebedingten Emissionen und hier besonders die CO$_{2}$-Emissionen, die durch die Verbrennung fossiler Energieträger entstehen. Seit den ersten Beschlüssen der Bundesregierung, die CO$_{2}$-Emissionen bis zum Jahre 2005 um üehr als 25 % gegenüber seinem Ausgangswert von 1,08 Mrd. t im Jahre 1987 zu vermindern, sind die Emissionen der Treibhausgase deutlich zurückgegangen, die CO$_{2}$-Emissionen bis Ende 1995 auf etwa 890 Mio. 1. Das Reduktionsziel wurde von Bundeskanzler Kohl auf der ersten Nachfolgekonferenz der Klimarahmenkonvention im April 1995 in Berlin nochmals bestätigt. Heute bezweifeln nicht wenige Praktiker in Wirtschaft und Verwaltung, daß dieses Ziel unter halbwegs akzeptablen Kosten und bei dem verbleibenden Zehn-Jahres-Zeithorizont noch zu erreichen sei, weil die bisherigen CO$_{2}$-Emissionsminderungen ausschließlich in Ostdeutschland durch den Zusammenbruch der Wirtschaft und die erhebliche Substitution von Braunkohle durch Erdgas und Heizöl sowie mehr Energieeffizienz erreicht wurden. Andererseits betonen die Klimatologen, Geophysiker und Biologen, daß die Zielsetzung der Verminderung klimarelevanter Gasemissionen der Industrieländer weitere Etappen für 2020 mit 40 bis 50 % (ebenfalls bezogen auf das Jahr 1987) und für Mitte des kommenden Jahrhunderts mit 80 % zu erfüllen habe, wenn man eine nicht vermeidbare moderate Zunahme der Nutzung von fossilen Energieträgern der Schwellen- und Entwicklungsländer in den nächsten Jahrzehnten mitbetrachte. Aufgrund bisheriger Analysen sind einige Energiewirtschaftler - darunter auch die Autoren - der Meinung, daß die Kosten der zur Zielerreichung notwendigen Maßnahmen ...

Die Zusammenfassung dient zwei Zielen: Zunächst werden die wesentlichen Ergebnisse der Langfassung der o.g. Studie referiert; auf dieser Basis werden dann mögliche Maßnahmen und Strategien diskutiert, die kurzfristig (2000-2001) ergriffen werden könnten. Als Akteure kommen hierbei nicht nur die Bundesregierung, die wichtige Rahmenbedingungen zum Marktgeschehen wird setzen müssen, in den Fokus, sondern auch die Betreiber von Heizkraftwerken und KWK-Anlagen und deren Verbände, aber auch andere Akteure wie z. B. Contracting-Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Da die Übergangsphase der Liberalisierung der europäischen Stromwirtschaft in den Jahren 2000-2005 eine besondere Herausforderung für die KWK-Entwicklung darstellt, wird auch ein kurzfristig wirksames Maßnahmenbündel zur Diskussion gestellt. Dem Leser sei zum Verständnis in Erinnerung gerufen, dass diese vorgelegte Analyse im Rahmen einer Vorstudie durchgeführt wurde und langfristig abgesicherte Aussagen auch Analysen mit einschließen müssten, die bis 2010 und 2020 reichen. Weiterführende Arbeiten sollen in einer geplanten Hauptstudie erfolgen.