Power-to-Heat und Nahwärmenetze als Bausteine. Nahwärme. der Wärmewende: Das Beispiel Lupburg. Verena Gröbmayr, NATURSTROM AG 1 NATURSTROM AG

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Klemens Burgstaller
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1 Power-to-Heat und Nahwärmenetze als Bausteine Nahwärme der Wärmewende: Das Beispiel Lupburg Verena Gröbmayr, NATURSTROM AG 1 NATURSTROM AG

NATURSTROM: nachhaltiger Energieanbieter der ersten Stunde Übersicht Energiewende-Pionier seit 1998 12 Standorte über 240.

Euro Umsatz rund 900 Mio. kwh Ökostrom Auszeichnungen B.A.U.M. - Umweltpreis für Dr. Thomas E.

2 NATURSTROM: nachhaltiger Energieanbieter der ersten Stunde Übersicht Energiewende-Pionier seit Standorte über ÖkostromkundInnen 11 Wärmeprojekte Hamburg Oldenburg >360 MitarbeiterInnen BiogaskundInnen ca. 230 Mio. Euro Umsatz rund 900 Mio. kwh Ökostrom Auszeichnungen B.A.U.M. - Umweltpreis für Dr. Thomas E. Banning Deutscher Nachhaltigkeitspreis 2014, Top 3 Lammsbräu Nachhaltigkeitspreis 2014 Europäischer Solarpreis 2013 Energy Award für Dr. Thomas E. Banning 2013 Deutscher Solarpreis 1999 Öko-Stromtarif naturstrom sehr gut Spezial Energie2016 >40 Mieterstromprojekte >130 Wind-, PVund Biogasprojekte Wallenhorst Bochum Düsseldorf Köln Bruchsal Erfurt Eggolsheim Berlin Senftenberg Dresden Strom- und Gas- KundInnen 2 NATURSTROM AG

In drei Geschäftsfelder bieten wir Energie mit

Energieerzeugung Nahwärme Quartierslösungen

3 In drei Geschäftsfelder bieten wir Energie mit Zukunft Ökostrom Biogas Großhandel Energiebelieferung Energieerzeugung Wind Solar Bioenergie Netz & Speicher Ladesäulen Dezentrale Energieerzeugung Nahwärme Quartierslösungen Direkt- und Mieterstrom Messstellenbetrieb Bürgerenergie 3 NATURSTROM AG

4 Über 50% des Endenergieverbrauches in Deutschland werden für Wärme aufgewendet, ca. 1/3 für Raumwärme und Warmwasser Raumwärme 28% Warmwasser 5% sonstige Prozesswärme 21% Beleuchtung Strom) 3% IKT (Strom) 2% Gesamtenergieverbrauch: 2541 TWh Klimakälte < 1% Sonstige Prozesskälte 2% 4 NATURSTROM AG Mechanische Energie 39% Quelle: Eigene Darstellung nach Daten der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB)

5 Die Wärmewende braucht Energieeffizienzmaßnahmen, erneuerbare Wärme UND Sektorkopplung Anteil Erneuerbare Energien #2 #3 Mix Energieeinsparung Klimaschutzziele 2050: 80-95% weniger CO2 #1 Mögliche Pfade zur CO2-Emissionsreduzierung im Gebäudebereich Deutschland bis 2050 In Anlehnung an Quelle: Hertle et al. (2015) Jeweils alleine nicht kosteneffizient: #1: Steigerung Energieeffizienz (Neubau und Bestand) #2: Erneuerbare Wärme #3: Sektorkopplung (Wärme aus erneuerbarem Strom) Heute Schwerpunkt im kommunalen Raum: #1 und #2 Trend zu Sektorenkopplung: #3 (heute eher in Quartierslösungen) 5 NATURSTROM AG

6 Nahwärmenetze sind zukunftsfest, weil technologieoffen. Sie können aus verschiedensten CO2-armen Quellen gespeist werden Zentrale Wärmebereitstellung Dezentrale Wärmeabnahme Bioenergie Solarthermie Geothermie Industrielle Abwärme Umweltwärme Das Netz selbst ist die Innovation Wohngebäude Öffentliche Gebäude 7 NATURSTROM AG Strom (Wärmepumpe, P2H..) Gewerbe

7 8 Quartierskonzepte Sektorkopplung im Nahwärmenetz Lupburg

Ein Erfolgsfaktor für Nahwärmenetze: transparente Kommunikation und nachhaltige Mitnahme der Bürgerinnen und Bürger Einbinden und Informieren:

8 Ein Erfolgsfaktor für Nahwärmenetze: transparente Kommunikation und nachhaltige Mitnahme der Bürgerinnen und Bürger Einbinden und Informieren: Vertrauensvolle Zusammenarbeit mit der Gemeinde BürgerInnenbeteiligung und transparente Information Erfolgreiche Projektrealisation in nur 9 Monaten 9 NATURSTROM AG

Ein wachsendes Netz: nach erstem Bauabschnitt in 2014, wird derzeit die Erweiterung in 2018 abgeschlossen 150 Abnahmestellen, davon 6 kommunale

9 Ein wachsendes Netz: nach erstem Bauabschnitt in 2014, wird derzeit die Erweiterung in 2018 abgeschlossen 150 Abnahmestellen, davon 6 kommunale Abnehmer Neubaugebiet mit 38 Parzellen Netzlänge: ca m Wärmebedarf: ca kwh/a Jährliche CO2-Einsparung: 800 t 10 NATURSTROM AG

10 Technisches Konzept Lupburg I: regenerativ, wirtschaftlich, zukunftsweisend Pellets- / Hackschnitzelbunker Biomassekessel 3 x 15 kw th Holzvergaser 70 kw th GILLES Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co KG BHKW 200 kw th 180 kw el 11 NATURSTROM AG Power-to-Heat Anlage 183 kw th

11 Technisches Konzept Lupburg: regenerativ, wirtschaftlich und zukunftsweisend 12 NATURSTROM AG

12 Exkurs Regelleistung: Gleichgewicht aus Einspeisung und Entnahme für eine stabile Netzfrequenz Erzeugung Negative Regelleistung Last Kraftwerke herunterfahren Last erhöhen Speicher Power to X Positive Regelleistung Erzeugung Last Kraftwerke hochfahren Last senken Abschaltbare Verbraucher Speicher 13 NATURSTROM AG

Power-to-Heat Anlage wandelt im Netz überschüssigen Strom in Wärme Enerpipe Power-to-Heat Anlage (183kW th ) wird dem Übertragungsnetzbetreiber als negative Regelenergie

13 Power-to-Heat Anlage wandelt im Netz überschüssigen Strom in Wärme Enerpipe Power-to-Heat Anlage (183kW th ) wird dem Übertragungsnetzbetreiber als negative Regelenergie zur Verfügung gestellt. BHWK-Strom wird in Wärme umgewandelt und in den Pufferspeichern gespeichert. Netzfrequenz stabilisieren EE-Strom sinnvoll verwenden 14 NATURSTROM AG

14 Sektorkopplung in zukünftigen Nahwärmeprojekten Ein Ausblick in die Projektentwicklung 15

Sektorkopplung in zukünftigen Nahwärmeprojekten: Erneuerbarer Strom sinnvoll eingesetzt Nutzung vorhandener Potenziale Verhinderung von Abregelung

15 Sektorkopplung in zukünftigen Nahwärmeprojekten: Erneuerbarer Strom sinnvoll eingesetzt Nutzung vorhandener Potenziale Verhinderung von Abregelung erneuerbarer Energieanlagen wie Windkraft- und Photovoltaikanlagen (negative Regelenergie bereitstellen) Bezug von Strom aus Netz, wenn Strompreise negativ 16

16 Sektorkopplung in zukünftigen Nahwärmeprojekten: Großwärmespeicher Hoher Leistungspreis EEG-Umlage 17 NATURSTROM AG

17 Ausblick: Effizienzsteigerung durch Temperaturabsenkung Niedertemperaturnetze und kalte Nahwärmenetze 18

18 Effizienzsteigerung durch Temperaturabsenkung Kalte Nahwärme Kaltes Nahwärmenetz Temp. Sole = Temp. Erdreich: 0 15 C keine Wärmeverluste Nutzung ungedämmter Leitungen Kühlung Nutzung der natürlichen Kühlung Dezentrale Wärmepumpen Sole-Wasser-Wärmepumpen in den Wohnhäusern erhöhen die Quelltemperatur auf nutzbares Heiz- und Trinkwasserniveau Zentrale Wärmequelle Zugang zu zentraler oberflächennaher geothermischer Wärmequelle für die gesamte Siedlung PV-Module PV-Module versorgen die Wärmepumpen mit Strom 19 NATURSTROM AG

19 Fazit: wesentliche Erfolgsfaktoren für erneuerbare Nahwärmenetze können von den Kommunen vorgegeben werden Bauliche Vorgaben: Bebauungspläne und städtebauliche Verträge: kommunale Energiekonzepte frühzeitig ganzheitlich denken (Bspw. Vorgabe Anteil Erneuerbaren-Nutzung, Anschluss- und Benutzungsgebot in Neubaugebieten, Untersagung bestimmter Heiztechnologie) Akzeptanzsteigerung: Einbindung lokaler Unternehmen und Ressourcen Aktive Kommunikation und Beteiligungsmöglichkeiten (auch über Bürgerenergiegesellschaften) Erneuerbare Energien erlebbar machen durch kommunale Vorbilder 20 NATURSTROM AG

21 Nahwärme Gemeinsam für die Wärmewende www.

20 21 Nahwärme Gemeinsam für die Wärmewende

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