März 2011: Ein Erdbeben der Stärke 9,0 auf der Richterskala und eine dadurch ausgelöste Tsunami erschüttern Japan. Die Kühlungen mehrerer Atomkraftwerken (AKW) fallen aus. Kernschmelzen sind nicht mehr zu verhindern und haben katastrophale Auswirkungen. Tausende Menschen werden aus den betroffenen Regionen evakuiert. Ihre Häuser und Wohnungen sind aufgrund der schädlichen Strahlung unbewohnbar und etliche Hektar Ackerland können nicht mehr bewirtschaftet werden.
Zur gleichen Zeit schließen sich in Deutschland immer mehr Menschen in Gruppen zusammen, um für den Ausstieg aus der Atomenergie zu demonstrieren. Die Bundesregierung leitet unverzüglich die Energiewende ein: Es erfolgt unmittelbar die Abschaltung der sieben ältesten Kernkraftwerke sowie des AKW Krümmel. Die Laufzeitverkürzung der Atomkraftwerke sieht vor, dass die verbliebenen neun Kernkraftwerke schrittweise bis zum Jahr 2022 vom Netz genommen werden sollen. Der Beschluss über die Energiewende zielt vor allem auf den vermehrten Einsatz von erneuerbaren Energien (EE) und den damit zusammenhängenden Aufbau einer dezentralen Energieerzeugung ab. Aufgrund dieser Dezentralisierung und die, durch die abgeschalteten AKW entstandene Versorgungslücke, sieht sich die Wirtschaft durch mögliche Spannungsschwankungen und Netzausfällen bedroht. Darüber hinaus befürchtet die Industrie steigende Strompreise und somit auch den Verlust der Wettbewerbsfähigkeit. Bereits jetzt stellen diese Auswirkungen für die produzierende Industrie und die Logistikbranche eine enorme Herausforderung dar.
Die Bundesregierung bezeichnet die Energiewende als ein Gemeinschaftswerk. Eine erfolgreiche Umsetzung ist abhängig von dem Engagement der privaten Haushalte, Kommunen und Unternehmen. Demnach haben auch die Produktions- und Logistikbetriebe Verantwortung zu übernehmen und Ihren Beitrag zur Energiewende zu leisten.
Ungewiss ist bisher, ob die Energiewende innerhalb eines Jahrzehnts zu schaffen ist. Ein zu langsam voranschreitender Ausbau der EE sowie des Stromnetzes, zu geringe Investitionen in Brückenenergien und fehlende Finanzmittel für technische Innovationen werden bemängelt. In dieser Arbeit soll daher auf folgende Frage eine Antwort gefunden werden: Welche nachteilige Folgen hat die Energiewende auf die Produktion und Logistik in Deutschland und welche Lösungsansätze liegen vor, um diesen nachteiligen Folgen entgegenzuwirken?
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Einführung in das Thema
1.2 Gang der Untersuchung
2 Energiewende
2.1 Gründe für die Einleitung der Energiewende
2.1.1 Atomausstieg zur Risikominimierung und Etablierung einer nachhaltigen Wirtschaft
2.1.2 Abhängigkeit von Importen senken
2.1.3 Energiepreise senken
2.2 „Überraschender“ Atomausstieg und Einbeziehung der EU
2.3 Organisation und „Gemeinschaftswerk“
2.4 Umstiegskonzept
2.5 Stromnetz
2.6 Energieversorgungssicherheit
2.7 Finanzierung und Investitionen
2.8 Zusammenfassung Energiewende
3. Nachteilige Folgen der Energiewende auf Produktion und Logistik
3.1 Entstehende Kosten durch einen Stromausfall
3.2 Informationstechnologie und Telekommunikation
3.3 Nachteilige Folgen auf die Produktion
3.3.1 Steigende Energiepreise
3.3.2 Produktionsprozesse
3.3.3. Folgen auf die Informationstechnologie und Telekommunikation in der Produktion
3.4 Nachteilige Folgen der Energiewende auf die Logistik
3.4.1 Straße
3.4.2 Schiene
3.4.2 Luft
3.4.4 Wasser
3.4.5 Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs
3.4.6 Logistikprozesse
3.5 Zusammenfassung nachteilige Folgen der Energiewende auf Produktion und Logistik
4 Lösungsansätze gegen nachteilige Folgen der Energiewende
4.1 Generelle Lösungsansätze
4.1.1 Beleuchtungssysteme
4.1.2 Energie-Management-Software
4.2 Lösungsansätze für die Produktion
4.2.1 Unterbrechungsfreie Stromversorgung
4.2.2 Energierückgewinnungssysteme
4.2.3 Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
4.3 Lösungsansätze für die Logistik
4.3.1 Gigaliner
4.3.2 „intelligentes“ Verladungsmanagement
4.3.3 Wechsel zu energiesparenden Transportwegen
4.4 Zusammenfassung Lösungsvorschläge für Produktion und Logistik
5. Maßnahmen des Staates zur Umsetzung der Energiewende
5.1 Netzausbau und Smart-Grids
5.2 Energiezwischenspeicher
5.3 Zusammenfassung Maßnahmen des Staates für die Umsetzung der Energiewende
6. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Auswirkungen der Energiewende in Deutschland auf die Bereiche Produktion und Logistik, identifiziert damit verbundene Risiken wie Netzinstabilität und steigende Kosten und analysiert existierende Lösungsansätze sowie notwendige staatliche Maßnahmen, um die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft trotz dieser Transformation zu sichern.
- Risiken der Energieversorgungssicherheit und Stromnetzstabilität
- Auswirkungen auf energieintensive Industrien und Produktionsprozesse
- Logistische Herausforderungen durch Infrastrukturausfälle und Kraftstoffpreisentwicklung
- Technologische Lösungsansätze für Unternehmen (z.B. Effizienzsteigerung, Kraft-Wärme-Kopplung)
- Staatliche Maßnahmen und strategische Rahmenbedingungen zur Umsetzung der Energiewende
Auszug aus dem Buch
3.3.2 Produktionsprozesse
Seit der Einleitung der Energiewende beklagen sich viele Produzenten über deren Folgen auf Fertigungsprozesse. Netzausfälle und Spannungsschwankungen im Millisekundenbereich können zu massiven Schäden an Anlagen und hohen Umsatzeinbußen führen. Sie sind in den meisten Fällen die Ursache für Produktionsstillstände. Eine Häufung dieser Fälle ist zu erwarten, wenn die Netze nicht aus- und umgebaut werden.
Mit Hilfe des System Average Interruption Duration Index (SAIDI) wird die Versorgungsqualität dargestellt. Der zuletzt ermittelte SAIDI-Wert besagt, dass die Endverbraucher durchschnittlich 15 min in 2010 durch Versorgungsunterbrechungen betroffen waren. Im internationalen Vergleich ist dieser Wert relativ gering. An dieser Stelle ist jedoch zu kritisieren, dass im SAIDI-Wert nur Unterbrechungen aufgenommen werden, die länger als drei Minuten dauern. Diese sind von den Netzbetreibern an die Bundesnetzagentur zu übermitteln.
Frequenzschwankungen und Ausfälle im Millisekundenbereich, die folgenreiche Schäden und Kosten bei komplexen Produktionsprozessen verursachen können, bleiben daher unberücksichtigt.
Bei einem instabilen Stromnetz entstehen schwerwiegende ökonomische Schäden insbesondere in Industriebetrieben, die auf eine fortwährende Elektrizitätsversorgung angewiesen sind und nach Leistungsunterbrechungen Produktionsprozesse nicht sofort weiterführen können (wie etwa die chemische Industrie oder die Lebensmittelverarbeitung). Auch in andern Industrien erweist sich die Wiederinbetriebnahme von Produktionsprozessen nach einem Stromausfall als sehr zeitintensiv. Die Maschinen müssen als erstes wieder in ihren Ausgangszustand gebracht werden. Teilweise müssen hierbei Teile, die beim Ausfall der Netzspannung beschädigt wurden, ersetzt werden. Erst danach ist ein Wiederanfahren der Maschinen möglich. Dies kann einige Minuten in Anspruch nehmen und verursacht i.d.R. weitere Umsatzeinbußen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Arbeit thematisiert die Folgen der deutschen Energiewende auf Produktion und Logistik, insbesondere im Hinblick auf Versorgungssicherheit und Kosten, und definiert die zentrale Fragestellung der Untersuchung.
2 Energiewende: Dieses Kapitel erläutert die Beweggründe, den Aufbau und die Herausforderungen der Energiewende sowie die Bedeutung eines klaren Umstiegskonzepts und die Rolle staatlicher Organisation.
3. Nachteilige Folgen der Energiewende auf Produktion und Logistik: Es werden die Gefahren durch Stromausfälle und steigende Energiepreise analysiert, wobei besonders die Abhängigkeit von IT/TK-Systemen und die spezifischen Auswirkungen auf Produktions- sowie Logistikprozesse betrachtet werden.
4 Lösungsansätze gegen nachteilige Folgen der Energiewende: Dieses Kapitel untersucht technische und prozessuale Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Absicherung gegen Stromausfälle in Produktion und Logistik.
5. Maßnahmen des Staates zur Umsetzung der Energiewende: Die staatlichen Rahmenbedingungen, insbesondere der Netzausbau, die Einführung von Smart-Grids und die Förderung von Speichertechnologien, werden hier als notwendige Voraussetzungen für das Gelingen der Energiewende dargestellt.
6. Fazit: Die Arbeit fasst zusammen, dass die Energiewende zwar Chancen bietet, aber durch die Instabilität des Stromnetzes und steigende Energiepreise existenzielle Risiken für die deutsche Industrie birgt, die nur durch effiziente Lösungsansätze und staatliche Unterstützung bewältigt werden können.
Schlüsselwörter
Energiewende, Produktion, Logistik, Stromausfall, Energieeffizienz, Versorgungssicherheit, Netzausbau, Kraft-Wärme-Kopplung, IT-Systeme, Merit-Order-Effekt, Industriestandort Deutschland, Wettbewerbsfähigkeit, Nachhaltigkeit, Energiepreise, Smart-Grids
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelor-Thesis grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert die Auswirkungen der durch die deutsche Bundesregierung initiierten Energiewende auf die produzierende Industrie und die Logistikbranche in Deutschland.
Was sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?
Die zentralen Schwerpunkte liegen auf der Sicherheit der Stromversorgung, den ökonomischen Folgen für Unternehmen durch Energiepreissteigerungen und der Anfälligkeit moderner Produktions- und Logistikprozesse gegenüber Stromausfällen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, die nachteiligen Folgen der Energiewende aufzuzeigen und zu evaluieren, welche Lösungsansätze Unternehmen anwenden können und welche Maßnahmen der Staat ergreifen muss, um die wirtschaftliche Stabilität zu gewährleisten.
Welche wissenschaftliche Methode wird in dieser Arbeit verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literatur- und Studienanalyse. Es werden Erkenntnisse aus verschiedenen Branchenberichten, Studien von Forschungsinstituten (wie dem Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgeabschätzung) sowie offizielle politische Strategiepapiere und Gesetzesvorlagen herangezogen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Analyse der Energiewende-Grundlagen, die Untersuchung der nachteiligen Folgen (Stromausfallkosten, IT-Abhängigkeiten) und eine detaillierte Ausarbeitung von technischen sowie organisatorischen Lösungsansätzen für Unternehmen sowie staatlichen Umsetzungsstrategien.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Energiewende, Versorgungssicherheit, Stromausfall, Energieeffizienz und Wettbewerbsfähigkeit geprägt.
Welche Rolle spielt die Informationstechnologie in dieser Arbeit?
Die IT/TK-Systeme werden als hochgradig stromabhängige kritische Infrastrukturen identifiziert, deren Ausfall eine "lawinenartige" negative Wirkung auf die Produktionsplanung und Logistikprozesse hat.
Wie bewertet der Autor die Rolle des Staates bei der Energiewende?
Der Autor konstatiert, dass der Staat zwar das Ziel vorgibt, aber durch unklare Finanzierungskonzepte und schleppende Ausbauprozesse bei Stromnetzen die Akzeptanz und Planungssicherheit der Unternehmen gefährdet.
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- Nicola Gundrum (Author), 2012, Folgen der Energiewende auf Produktion und Logistik und Lösungsansätze gegen nachteilige Folgen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/203066
