333.7 Natürliche Ressourcen, Energie und Umwelt
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Die Umstände des globalen Klimawandels erfordern zukünftig auch in Hannover eine Neuauswahl der Stadtbaumarten zugunsten hitze- und trockenheitstoleranter Arten. In Zusammenarbeit mit der Stadt Hannover wurde ein Baumentwicklungskonzept für zukünftige Baumpflanzungen in der Landeshauptstadt erarbeitet. Im Konflikt zwischen Schutz der heimischen Flora und Fauna und Maßnahmen der Klimaanpassung wurde die „Assisted Migration“ als Ansatz und Kompromiss zwischen beiden Bereichen gewählt. Hierbei werden Arten durch gezielte Eingriffe parallel zum Verlauf der theoretischer Arealverschiebung der Klimaerwärmung bewegt. Um mögliche Herkunftsgebiete für diese Arten zu finden, wurden auf europäischer Ebene klimatische Analoggebiete für Hannovers zukünftiges Klima gesucht. Das Klima verschiedener Standorttypen Hannovers wurde mithilfe von aktuellen klimatischen Szenarios für den Zeitraum 2080-2100 projektiert und anschließend europaweit mit dem lokalen Klima der Periode 1970-2000 verglichen. Gebiete Süd- und Südosteuropas verfügen über klimatischen Eigenschaften, welche dem in Hannover zukünftig erwarteten Klima entsprechen. Sie wurden auf ihr Gehölzvorkommen untersucht. Unter Einbezug der natürlichen Standortbedingungen und bereits gemachter Erfahrungen wurde eine umfangreiche Artenliste erarbeitet. Diese schlägt Baumarten vor, die zukünftig an die Klimabedingungen angepasst sind und jetzt und im Verlauf der nächsten Jahrzehnte an verschiedenen Standorten Hannovers gepflanzt werden können.
Für die Erreichung der Pariser Klimaziele ist die Umstellung des Energiesystems Deutschlands auf 100 % erneuerbare Energien notwendig. Darüber hinaus muss der Energieverbrauch durch Effizienzsteigerungen sinken. Da Ballungsräume zu wenig Flächen für eine eigene erneuerbare Energieerzeugung besitzen, müssen diese durch ländliche Gebiete mit großem Potenzial für erneuerbare Energieerzeugung wie dem Emsland mit versorgt werden.
Vor diesem Hintergrund setzt sich diese Masterarbeit mit dem zukünftigen, vollständig erneuerbaren Energiesystem des Emslandes auseinander. Da zukünftige Entwicklungen nicht genau vorhergesagt werden können und es verschiedene Prognosen für Effizienzsteigerungen und andere relevante Technologieentwicklungen gibt, bestehen verschiedene Möglichkeiten, wie das Energiesystem der Zukunft aussehen kann. Diese Möglichkeiten werden als Ergebnis dieser Arbeit dargestellt.
Demnach kann der Energieverbrauch des Emslandes und der mitversorgten Region mindestens um 17,1 % und maximal um 37,7 % bis 2040 gegenüber 2016 reduziert werden. Dieses kann durch umfassende Effizienzsteigerungen und Gebäudesanierungen, durch die Elektrifizierung des Verkehrs, durch die Substitution von fossilen Brennstoffen und durch die Implementierung von Möglichkeiten zur Sektorkopplung erreicht werden. Zur Deckung des Verbrauchs müssen die Onshore-Windkraft und Photovoltaik von 871 MW gesamter installierter Leistung in 2016 mindestens auf 7.456 MW und maximal auf 16.721 MW bis 2040 ausgebaut werden. Neben dem Ausbau anderer erneuerbarer Energiequellen müssen zusätzlich Speichermöglichkeiten auf eine Kapazität zwischen 3.118 GWh und 9.267 GWh sowie das Stromnetz ausgebaut werden.
Den größten Einfluss auf den Energieverbrauch haben die Pro-Kopf-Wohnfläche, die Prozesseffizienz in der Industrie und dem Gewerbe, der Materialverbrauch pro Person und die Entwicklung der gesamten Verkehrsleistung. Zur Optimierung dieser Aspekte müssen hierzu dementsprechend wirksame Anreize und Maßnahmen von der Politik und ein gesellschaftliches Bewusstsein in der Bevölkerung geschaffen werden.
Für eine sichere, nachhaltige und wirtschaftliche Energieversorgung der Zukunft sowie das Erreichen der Pariser Klimaziele, ist eine Umstellung des Energiesystems in Deutschland auf 100 % erneuerbare Energien erforderlich. Dies ist bis zum Jahr 2050 realisierbar. Insbesondere Unternehmen der Energiebranche, wie der Windkraftanlagenhersteller GE Wind Energy GmbH, sollen sich mit den zukünftigen Änderungen des Energiesystems auseinandersetzen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die Bachelorarbeit mit Deutschlands Energiesystem der Zukunft aus 100 % erneuerbaren Energien und der damit verbundenen Rolle der Onshore-Windenergie. Dazu erfolgt eine Ermittlung von Deutschlands zukünftigem Energieverbrauch und der Voraussetzungen für die Energieversorgung im Jahr 2050 mit Hilfe des Simulations-Tools 100prosim. Der zukünftige Beitrag der Onshore-Wind-energie wird unter Berücksichtigung der technischen Entwicklung dieser Energiequelle untersucht sowie mit klimapolitischen und gesellschaftlichen Ansichten verglichen. Als Ergebnisse der Bachelorarbeit kann Deutschlands Energieverbrauch im Jahr 2050, in Folge von umfassenden Gebäudesanierungen sowie der Verlagerung, Vermeidung und Verbesserung des Verkehrs, Substitution von Brennstoffen und weiteren Effizienzsteigerungen, um 41,84 % reduziert werden gegenüber 2016. Für die Deckung des Energiebedarfs müssen Energiespeicher, intelligente Stromnetze sowie alle erneuerbaren Energiequellen ausgebaut und technisch verbessert werden. Zukünftig sind Onshore-WKA mit durchschnittlich 5,5 MW Nenn-leistung, 2870 Volllaststunden und 7,94 ha/MW Flächenbedarf zu erwarten. Folglich wird Onshore-Windenergie die Hauptrolle in der zukünftigen Energieversor-gung übernehmen. Durch einen Ausbau von Onshore-WKA, der die klimapolitischen Ziele deutlich übersteigt, auf 4,15 % (187.028 MW) bis 5,3 % (238.629 MW) der Landesfläche, wird die Energiewende zu einem Energiesystem mit 100 % erneuerbaren Energien bis 2050 ermöglicht.