Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Abschlussbericht

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1 ERNEUERBAR KOMM! Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien KIRCHHEIM UNTER TECK Abschlussbericht

2 Inhalt 1 ERNEUERBAR KOMM! DIE METHODE ERNEUERBAR KOMM! VON DER FORSCHUNG IN DIE PRAXIS DER ONLINE-RECHNER ERNEUERBAR KOMM! EIN WERKZEUG FÜR... 3 KOMMUNEN UND BÜRGER VORGABEN FÜR RAUM KIRCHHEIM UNTER TECK STROMVERBRAUCH ERZEUGUNG VON ERNEUERBAREN ENERGIEN: AKTUELLER STAND ABSTANDSREGELN FÜR WINDKRAFTANLAGEN SOLARPOTENZIAL POTENZIAL DACHFLÄCHEN POTENZIAL FREIFLÄCHEN MIT EINSPEISEVERGÜTUNG ERGEBNIS SOLARPOTENZIAL INSGESAMT WINDPOTENZIAL WINDPOTENZIAL ERGEBNIS WINDPOTENZIAL BIOMASSEPOTENZIAL POTENZIAL ACKERLAND POTENZIAL GRÜNLAND POTENZIAL WALD (NUR RESTHOLZNUTZUNG) POTENZIAL BIOABFALL ERGEBNIS BIOMASSEPOTENZIAL INSGESAMT WASSERPOTENZIAL WASSERPOTENZIAL ERGEBNIS WASSERPOTENZIAL QUELLEN / DATEN QUELLEN DATEN SEITE 2

3 1 E R N E U E R B A R K O M M! 1.1 Die Methode ERNEUERBAR KOMM! von der Forschung in die Praxis ERNEUERBAR KOMM! ist die erste ganzheitliche Potenzialanalyse für Erneuerbare Energien auf der Basis bereits vorhandener Geodaten. Schnell, effizient und exakt wird das Potenzial zur Stromerzeugung aus Sonne, Wind, Wasser und Biomasse auf Gemeindeebene berechnet. Die Methode ERNEUERBAR KOMM! wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes von Frau Prof. Dr. Klärle an der Fachhochschule Frankfurt am Main entwickelt. Das im März 2011 abgeschlossene Forschungsprojekt stieß auf große Resonanz bei Gemeinden, Landkreisen und anderen Gebietskörperschaften und wurde mittlerweile vielfach in die Praxis umgesetzt. Die flächenbezogene Potenzialanalyse stützt sich auf amtliche Geobasisdaten (GIS), Katasterdaten und statistische Angaben. Diese liefern beispielsweise Informationen zu Bevölkerung, Flächennutzung, Schutzgebieten, Windgeschwindigkeit, Globalstrahlung, Gebäudeflächen und Gefälle der Fließgewässer. Bei der Verwertung und Veredelung der Daten werden bestehende planungsrechtliche Vorgaben berücksichtigt. Beispielsweise werden Schutzgebiete von den ermittelten Eignungsflächen abgezogen und Abstandsregeln eingehalten. So kann ohne aufwändige Machbarkeitsstudien präzise und verlässlich ermittelt werden: Wie viel Fläche innerhalb einer Gemeinde eignet sich für die Erzeugung von Strom aus Solar- und Windenergie, Biomasse und Wasserkraft? Wie viel Strom kann aus dieser Fläche erzeugt werden? Wie viel Prozent des Strombedarfs der Gemeinde kann dadurch gedeckt werden? Welche Geldeinnahmen können durch die Stromerzeugung nach dem Erneuerbare-Energien- Gesetz (EEG 2012) realisiert werden? 1.2 Der Online-Rechner ERNEUERBAR KOMM! ein Werkzeug für Kommunen und Bürger Die Ergebnisse von ERNEUERBAR KOMM! können über einen Online-Rechner abgerufen werden. Der Aufbau der Internet-Plattform ist interaktiv. Wie an einem Mischpult kann der Nutzer verschiedene Schieberegler für jede Energiequelle betätigen und z.b. einstellen: Ich nutze 30% der geeigneten Dachflächen und 5% der geeigneten Freiflächen für Solarenergie, 20% der geeigneten Ackerflächen für Biomasseanbau und installiere 5 Windkraftanlagen. Das System errechnet on-demand, welcher Anteil des Strombedarfs damit gedeckt werden kann und zeigt das Ergebnis in einem Balkendiagramm an. Dabei kann man die Berechnung für einzelne Gemeinden durchführen, aber auch mehrere Kommunen zusammenschalten. Dadurch bietet das Werkzeug die Möglichkeit interkommunale Konzepte zur Förderung der erneuerbaren Energien zu entwickeln. Die Einstellung erfolgt für jede Energieform über ein separates Fenster. Hier sieht man, wie viel technisch geeignete Fläche zur Verfügung steht, im Falle von Windkraft die mögliche Anzahl der SEITE 3

4 Anlagen. Der Nutzer des Online-Rechners kann nun eingeben, welchen Anteil davon er jeweils mobilisieren will (Mobilisierungsfaktor). Der Balken ganz rechts zeigt das Gesamtergebnis in MWh/a (Ergebnis absolut) und prozentual zum kommunalen Strombedarf (Ergebnis relativ). Mit Hilfe des Online-Rechners können beliebig viele Szenarien durchgespielt werden. So können politische Entscheidungsträger und interessierte Bürger sich objektiv über die Potenziale ihrer Gemeinde informieren und spielerisch selbst erkunden, mit welchem Energie-Mix der Strombedarfs ihrer Gemeinde gedeckt werden kann. Die Simulation ermöglicht eine neue Planungsqualität und hilft dabei, die Diskussionen vor Ort zu moderieren, mögliche Interessenskonflikte zu versachlichen und die Akzeptanz für die nötigen Entscheidungen zu erhöhen. Durch die Möglichkeit Kommunen beliebig zusammenzuschalten wird dem interkommunalen Gedanken Rechnung getragen. SEITE 4

5 2 V o r g a b e n f ü r R a u m K i r c h h e i m u n t e r T e c k ERNEUERBAR KOMM! wurde für die 14 Gemeinden im Raum Kirchheim Teck mit einer Fläche von insgesamt etwa 200 km 2 und Einwohnern durchgeführt. 2.1 Stromverbrauch Der gesamte Nettostromverbrauch beträgt im Raum Kirchheim unter Teck etwa MWh pro Jahr. Darin enthalten sind der Verbrauch der privaten Haushalte sowie von öffentlichen Einrichtungen, Gewerbe und Industrie. SEITE 5

6 2.2 Erzeugung von Erneuerbaren Energien: aktueller Stand Die Angaben zum Erzeugungsstand erneuerbarer Energien im Raum Kirchheim Reck stammt aus demanlagenerfassungsregister energymap, das unter zum Download steht. Die Auswertung der Datenbank ergab einen jährlichen Stromertrag (Stand 2011) von etwa MWh für die Gemeinden des Untersuchungsgebietes. Verglichen mit dem Strombedarf der Region von etwa MWh ergibt sich eine Deckung des Gesamtstrombedarfs von knapp über 4%. 2.3 Abstandsregeln für Windkraftanlagen Die Vorgaben für die Nutzung der Windkraft sind abhängig von landesspezifischen Regelungen und deren Umsetzung auf regionalplanerischer Ebene. Für die vorliegende Potenzialstudie wurden die Ausschlusskriterien und Abstandserfordernisselaut dem Winderlass des Landesregierung Baden-Württembergs definiert. (Die Abstandsregeln werden in der Anlage Regelwerk Wind detailliert aufgeführt.) SEITE 6

7 SonnenEnergie 3 S o l a r p o t e n z i a l Die Flächenbilanz der Solarenergie ist sehr gut. Um den Strombedarf einer Person zu decken, wird derzeit eine geeignete Dachfläche von ca. 14 m 2 benötigt. Mit steigendem Wirkungsgrad der Module wird sich die benötigte Fläche verringern. Die Nutzung der Solarenergie genießt in der Bevölkerung eine breite Akzeptanz. Die Kosten für Photovoltaikmodule sind in den vergangenen 5 Jahren um ca. 60% gesunken. Ein großer Teil der Module und anderer Komponenten stammt aus deutscher Produktion. 20% der Wertschöpfung entfallen auf Montage und Wartung durch lokale Firmen. Die Kommunen profitieren von Umsatz- und Gewerbesteuer, Kommunen und Bürger von Pachteinnahmen und Beteiligungen an den Anlagen. Dachflächen-PV-Anlagen werden durch das aktuelle EEG (Stand April 2012) gefördert. Auf optimal geneigten und ausgerichteten Dachflächen können hohe Stromerträge erzielt werden. Es besteht keinerlei Nutzungskonkurrenz in der Fläche. Kennzahlen benötigte Fläche, um 1 MWh/a zu erzeugen: Dachfläche: ca. 8 m 2 Freifläche: ca. 24 m 2 Energetische Amortisationszeit: 1,5-4 Jahre Herstellungskosten pro KWh: Dachfläche: 10 bis 25 Ct Freifläche: 9 bis 22 Ct Einspeisevergütung (Stand April 2012): Dachflächen: 19,5 Ct / kwh (bis zu 10 KW) monatliche Degression um 1% Dachflächen: 18,5 Ct / kwh (10 bis 40 KW) monatliche Degression um 1% Dachflächen: 16,5 Ct / kwh (40 bis KW) monatliche Degression um 1% Konversionsflächen, versiegelte Flächen: 13,5 Ct / kwh; Randstreifen von Autobahn und Schiene: 13,5 Ct / kwh SEITE 7

8 3.1 Potenzial Dachflächen Von den insgesamt Quadratmetern Dachfläche sind ca. 34% für die Solarstromerzeugung geeignet (Definition der Eignungsfläche: siehe Regelwerk). Auf diesen Dachflächen könnte erzeugt werden: Mobilisierung der Potenzialflächen Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO 2 (t/a) Szenario 1 10% ,1% Szenario 2 30% ,4% Szenario 3 50% ,6% Potenzial Freiflächen mit Einspeisevergütung Zu den nach 32 Abs. 3 EEG geförderten Randstreifen von Autobahnen und Schienenwegen. Hier besteht die Vergütungspflicht für Netzbetreiber, wenn die Anlage in einer Entfernung von bis zu 110m vom Fahrbahnrand errichtet wurde. Diese Flächen bieten ein enormes Potenzial, weil das Landschaftsbild bereits vorbelastet ist; es kaum Nutzungskonkurrenz gibt; die Flächen häufig geböscht sind, sodass die Module in einem günstigen Neigungswinkel stehen und daher mit wenig Abstand zueinander aufgestellt werden können. Es sind entlang von Autobahnen und Schienenwegen (innerhalb einer Pufferzone von 110m beidseitig) 262 ha für die Solarstromerzeugung geeignet (Definition der Eignungsfläche: siehe Regelwerk). Auf diesen Flächen könnte erzeugt werden: Mobilisierung der Potenzialflächen Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO 2 (t/a) Szenario 1 10% ,3% Szenario 2 20% ,6% Szenario 3 50% ,5% SEITE 8

9 3.3 Ergebnis Solarpotenzial insgesamt Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Szenario ,4% Szenario % Szenario ,1% Fazit: Wenn die Hälfte aller geeigneten Dachflächen (entspricht etwa 16% der Dachflächen), sowie die Hälfte der geeigneten Flächen entlang Autobahnen und Schienenwegen mit Solarmodulen bestückt würden, könnten damit 27% des gesamten Strombedarfs im Raum Kirchheim unter Teck gedeckt werden. SEITE 9

10 WindEnergie 4 W i n d p o t e n z i a l 4.1 Windpotenzial Die Windenergie ist im Vergleich zu anderen Formen der Erneuerbaren Energien extrem ertragreich und wirtschaftlich. Abgesehen von der Fundamentfläche kann die gesamte Fläche rund um eine Windkraftanlage land- oder weidewirtschaftlich genutzt werden. Mit einer Windkraftanlage lässt sich bei einer 20-jährigen Nutzungszeit 30 bis 80 mal so viel Energie gewinnen wie für ihre Herstellung und Nutzung benötigt wurde. An einem guten Standort beträgt die energetische Amortisationszeit nur knapp zwei Monate. Die technische Weiterentwicklung der Windkraftanlagen hat sich in den letzten Jahren hauptsächlich auf immer größere Anlagen konzentriert. So liegt die Leistung einer Windkraftanlage heute ca. 40 mal höher als vor 20 Jahren. Windenergieanlagen unterstützen strukturschwache Regionen. Die Pacht, die der Grundstückseigentümer pro Standort erhält, liegt in der Regel über pro Jahr. Die Gemeinde profitiert von der Gewerbesteuer. Das BauGB sieht vor, dass beim Bau einer Windkraftanlage Rücklagen gebildet werden, um den Rückbau sicherzustellen. Bei keiner anderen Energieform ist der richtige Standort so wichtig wie bei der Windenergie. Der Stromertrag steigt mit der dritten Potenz zur Windgeschwindigkeit, d.h. doppelte Windgeschwindigkeit liefert 8-fache Energie, dreifache Windgeschwindigkeit 27-fache Energie. Die Windgeschwindigkeit nimmt mit zunehmender Höhe zu. In welchem Maße, ist abhängig von vielen Faktoren, z.b. Geländestruktur, Topographie, benachbarte Wälder oder Siedlungen. Eine detaillierte Standortanalyse und eine gerechte Abwägung gegenüber anderen öffentlichen Belangen wie z.b. dem Landschaftsschutz sind in jedem Fall erforderlich, will man das große Potenzial der Windkraft optimal nutzen. SEITE 10

11 Kennzahlen benötigte Fläche, um 1 MWh/a zu erzeugen: Standort mit Windgeschwindigkeit 5-6 m/s: ca. 51 m 2 Standort mit Windgeschwindigkeit 6-7 m/s: ca. 24 m 2 Energetische Amortisationszeit: 2 bis 7 Monate Herstellungskosten pro KWh: 5 bis 12 Ct Einspeisevergütung (Stand April 2012): 7,44 Ct / kwh 4.2 Ergebnis Windpotenzial Der Raum Kirchheim unter Teck hat eine Gesamtfläche von ha. Nach Abzug aller Flächen, die für Windkraft ausgeschlossen sind (z.b. Schutzgebiete, Abstandsflächen) bleiben noch 687 ha, welche zudem eine ausreichende Windgeschwindigkeit aufweisen (Definition der Eignungsfläche: siehe Regelwerk). Auf diesen Flächen könnte erzeugt werden: Mobilisierung der Potenzialflächen Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO 2 (t/a) Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3 10% = 13 WKA 30% = 20 WKA 50% = 27 WKA ,5% ,7% ,7% Fazit: Würde man 50% der für Windkraft geeigneten Flächen nutzen, könnte mit dem Ertrag von 27 Windkraftanlagen über 23% des Stromverbrauchs im Raum Kirchheim unter Teck gedeckt werden. SEITE 11

12 Kennzahlen BioEnergie 5 B i o m a s s e p o t e n z i a l Die Bioenergie ist unter den Erneuerbaren Energien am flexibelsten einsetzbar. Anders als bei Wind und Sonne kann die Biomasse gelagert, also gespeichert werden. Sie kann als Puffer eingesetzt werden, wenn Sonne und Wind zu wenig Energie liefern. Die Bioenergie ist mit Abstand die flächenintensivste unter den Erneuerbaren Energien. Es ist daher sinnvoll, vor allem Reststoffe zu nutzen (z.b. Gülle, Bioabfall, Restholz), die in der Landund Forstwirtschaft ohnehin anfallen. Die Erzeugung von Strom und Wärme durch Biomasse ist CO 2 -neutral, d.h. bei der Verbrennung wird nicht mehr CO 2 freigesetzt wie beim Wachstum der Pflanze aus der Luft entnommen wurde. Mit dem Anbau von Fruchtfolgen können optimale Erträge und Bodenschutz erzielt werden. Beispielsweise darf Raps nur alle 3 bis 4 Jahre auf der selben Fläche angebaut werden. Vom Landwirt zum Energiewirt: Bioenergie bringt den Landwirten zusätzliche Einnahmen. Die Versorgung der Bioenergieanlage mit Rohstoffen aus der Region erhöht die regionale Wertschöpfung. Bioenergie wird überwiegend zur Wärmeerzeugung genutzt: 94% der Erneuerbaren Wärme wird in Deutschland heute aus Biomasse erzeugt. Bei der Verstromung von Biomasse fallen ca. 75% der Energie als Wärme an. Am Standort größerer Biomasseanlagen zur Stromerzeugung ist daher der Bau eines Nahwärmenetzes zu empfehlen, damit die Wärmeenergie nicht verloren geht. Zu den Abnehmern in der Nähe eines Standortes gehören beispielsweise Freibäder, Schulen, Industriebetriebe oder Gewächshäuser. Wird sowohl Strom als auch Wärme genutzt (Kraft-Wärme-Kopplung), sieht das EEG eine höhere Förderung vor. benötigte Fläche, um 1 MWh/a (3/4 Wärme + 1/4 Strom) zu erzeugen: Waldrestholz: ca m 2 Futtergräser: ca. 330 m 2 Energiepflanzen: ab 125 m 2 Herstellungskosten pro KWh: Biogasanlage: 12 bis 28 Ct Altholzkraftwerk: 8 bis 20 Ct Einspeisevergütung (Stand April 2012): 8 bis 11 Ct / kwh (bis 5 MWel) SEITE 12

13 5.1 Potenzial Ackerland Von den insgesamt ha Ackerland sind ha zum Anbau von Biomasse geeignet (Definition der Eignungsfläche: siehe Regelwerk). Auf diesen Flächen könnte erzeugt werden: Mobilisierung der Potenzialflächen Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO 2 (t/a) Szenario 1 5% ,4% Szenario 2 10% ,9% Szenario 3 20% ,7% Potenzial Grünland Von den insgesamt ha Grünland sind ha zum Anbau von Biomasse geeignet (Definition der Eignungsfläche: siehe Regelwerk). Auf diesen Flächen könnte erzeugt werden: Mobilisierung der Potenzialflächen Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO 2 (t/a) Szenario 1 5% ,4% Szenario 2 10% ,8% Szenario 3 20% ,6% Potenzial Wald (nur Restholznutzung) Von den insgesamt ha Wald sind ha zur Nutzung des Waldrestholzes geeignet (Definition der Eignungsfläche: siehe Regelwerk). Aus dem Restholzertrag dieser Flächen könnte erzeugt werden: Mobilisierung der Potenzialflächen Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO 2 (t/a) Szenario 1 20% ,2% 776 Szenario 2 50% ,4% Szenario 3 80% ,7% SEITE 13

14 5.4 Potenzial Bioabfall Im Raum Kirchheim Teck fallen pro Jahr pro Person 72 kg Bioabfall an. Daraus könnte erzeugt werden: Mobilisierung Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO 2 (t/a) Szenario 1 50% 877 0,1% 518 Szenario 2 75% ,2% 777 Szenario 3 100% ,2% Ergebnis Biomassepotenzial insgesamt Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Szenario ,1% Szenario ,3% Szenario ,3% Fazit: Würde man 10% des Acker- und Grünlandes zum Biomasseanbau nutzen, dazu 50% des Waldrestholzes und 75% der Bioabfälle, könnten damit 2,3 % des Stromverbrauchs im Raum Kirchheim unter Teck gedeckt werden. (Zu den knapp MWh Strom pro Jahr kämen über MWh Wärme, die bei der Stromproduktion ohnehin anfallen.) SEITE 14

15 WasserEnergie 6 W a s s e r p o t e n z i a l 6.1 Wasserpotenzial Die Wasserkraft ist eine stetige Energiequelle. Da Wasser aufgestaut werden kann, ist es möglich, die Energie zumindest kurzfristig zu speichern. Die lange Lebensdauer der Anlagen von ca. 100 Jahren ermöglicht eine besonders kostengünstige Energieproduktion. In der Schweiz werden ca. 60% des gesamten Strombedarfs aus Wasserkraft erzeugt. Global betrachtet stammen 15% des erzeugten Stroms aus Wasserkraftwerken. In Deutschland sind es nur 3%. Diese stammen u.a. aus über Kleinanlagen, die sich vor allem in der Hand von kleinen Unternehmen und Privatpersonen befinden. Es gibt keine Nutzungskonflikte mit der Landwirtschaft oder anderen Erneuerbaren Energien. Die Akzeptanz in der Bevölkerung ist hoch. Wasserkraftanlagen, die in den letzten Jahren modernisiert wurden, bringen erheblich mehr Leistung als alte Anlagen. Geeignete Standorte für Wasserkraftwerke sind solche, die bereits durch Eingriffe in die Natur vorbelastet sind. Vorhandene Schleusen können umgerüstet werden. Die mittels Wasserkraft erzeugte Energiemenge steigt linear zur Fallhöhe und zur Durchflussmenge. Für geringe Fallhöhen und kleine Leistungen können speziell entwickelte Turbinen oder sogenannte Wasserkraftschnecken eingesetzt werden. SEITE 15

16 Kennzahlen benötigte Fläche, um 1 MWh/a zu erzeugen: ca. 150 bis 500 m2 Energetische Amortisationszeit: 9 bis 13 Monate Herstellungskosten pro KWh: Kleinwasserkraftwerke: 10 bis 25 Ct große Wasserkraftwerke: 3 bis 10 Ct Einspeisevergütung (Stand Jan. 2011): 7 bis 12 Ct / kwh (Neuanlagen bis 5 MW) 6.2 Ergebnis Wasserpotenzial Das Wasserpotenzial stammt aus der Studie Potenziale der Wasserkraftim Neckar- Einzugsgebiet vom Ministerium für Umwelt, Natur und Verkehr. Es wurden Neubau- und Ausbaupotenziale berücksichtigt. Mobilisierung Ertrag (MWh/a) Deckung des Gesamtstrombedarfs Einsparung CO2 (t/a) Szenario 1 10% 603 0,1% 356 Szenario 2 30% ,2% Szenario 3 50% ,4% Fazit: Die Wasserenergie spielt eine vergleichsweise untergeordnete Rolle. Würde man die Hälfte des messbaren Potenzials nutzen, könnten damit 0,4% des Strombedarfs des Raumes Kirchheim unter Teck gedeckt werden. SEITE 16

17 7 Q u e l l e n / D a t e n 7.1 Quellen Agentur für Erneuerbare Energien, Erneuerbare Energien 2020 Potenzialatlas Deutschland, Februar 2010 Agentur für Erneuerbare Energien, Erneuerbare-Energien-Projekte in Kommunen erfolgreiche Planung und Umsetzung, September 2008 Agentur für Erneuerbare Energien, Erneuerbare Energien in der Fläche Hintergrundinformation, Januar 2010 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Erneuerbare Energien Innovationen für eine nachhaltige Energiezukunft, Juni 2009 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2009, März 2010 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Erneuerbare Energien in Zahlen Nationale und internationale Entwicklung, Juli 2011 Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Biogas Basisdaten Deutschland, Oktober 2009 Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Leitfaden Bioenergie KTBL Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft / Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Faustzahlen Biogas, 2. Auflage, Darmstadt 2009 M. Kaltschmitt, W. Streicher, A. Wiese (Hrsg.), Erneuerbare Energien Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Springer-Verlag, 4. Auflage Daten Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg LUBW Landesamt für Umweltmessungen und Naturschutz Baden-Württemberg DWD Deutscher Wetterdienst SEITE 17

18 ERNEUERBAR KOMM! Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien RAUM KIRCHHEIM UNTER TECK Regelwerk

19 Potenzialanalyse Wind Sie können hier eine Potenzialanalyse durchführen. Sie soll Ihnen zeigen, welches Potenzial für Windenergie in der Fläche Ihrer Gemeinde steckt, und zwar unabhängig von politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, planungsrechtlichen Vorgaben, finanzieller Förderung (z.b. Einspeisevergütung laut EEG) Das Ergebnis der flächenbezogenen Potenzialanalyse stellt eine objektive und transparente Grundlage für politische Entscheidungen und Abwägungsprozesse dar. Zur Berechnung der Potenzialfläche Wind Die Flächenberechnung erfolgt auf der Basis von amtlichen Geobasisdaten. Von der Gesamtfläche der Gemeinde werden folgende Flächen abgezogen: Flächenfreihaltung: Flughäfen und Verkehrslandeplätze (Bauschutzzonen nach 17 LuftVG) FFH-Gebiete Geschützte Biotope nach NatSchG und LWaldG Kernzonen der Biosphärenreservate Fließgewässer 1. Ordnung mit 50m Abstand zur Uferkante Überschwemmungsgebiete Wasserschutzgebiete Zone I Vogelschutzgebiete/ Regionaler Grünzug/ Regionale Grünzäsur (ob ein Ausschluss stattfindet wird im Laufe des Projekts in Abhängigkeit vom neuen Landesplanungsgesetz, der Vogelschutzkartierung der LUBW und dem Winderlass Baden-Württemberg entschieden) Puffer: 700 m Puffer um Wohnbauflächen 700 m Puffer um gemischte Bauflächen 700 m Puffer um Campingplätze und Ferienhaussiedlungen 300 m Puffer um Gewerbe- und Sonderbauflächen 300 m Puffer um Sport- und Freizeitanlagen 300 m Puffer um Friedhöfe 300 m Puffer um Park- und Grünflächen Puffer um Bundes-, Regional- und örtliche Hauptverkehrsstraßen, Kipphöhe (BAB 100m, Bundes- /Landesstraßen 40m, Kreisstraßen 30m, nach Strassenverkehrsordnung) 200 m Puffer um Naturdenkmale (flächenhaft und Einzelgebilde) 200 m Puffer um Naturschutzgebiete 200 m Puffer um Forstschutzgebiete (Schutzwald, Bannwald) 130 m Puffer um Freileitungen (Einfacher Rotordurchmesser) 100 m Puffer um Richtfunktrassen 50 m Puffer um Schienenfernverkehrsstrecken Für Flächen mit Windgeschwindigkeiten über 5,5 m/s werden Windkraftanlagen mit einer Nennleistung von 3 MW und Volllaststunden im Jahr angenommen. Benötigte Abstandfläche in einem Windpark: 18 ha. SEITE 2

20 Potenzialanalyse Solar Freifläche (mit Einspeisevergütung nach EEG) ERNEUERBAR KOMM! zeigt, welches Potenzial für Solarenergie in der Fläche einer Gemeinde steckt, und zwar weitgehend unabhängig von politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, planungsrechtlichen Vorgaben. Das Ergebnis der flächenbezogenen Potenzialanalyse stellt eine objektive und transparente Grundlage für politische Entscheidungen und Abwägungsprozesse dar. Die Flächenberechnung erfolgt auf der Basis von amtlichen Geobasisdaten: Folgende Flächenkategorien werden als Potenzialflächen definiert: 110m Randstreifen von Bundesautobahnen (beidseitig, gemessen vom äußeren Rand der Fahrbahn), welche als Acker- oder Grünland ausgewiesen sind 110m Randstreifen von Bahntrassen (beidseitig), welche als Acker- oder Grünland ausgewiesen sind Konversionsflächen (falls digital vorhanden) Davon werden abgezogen: Ausschlussflächen Naturschutzgebiete geschützte Landschaftsbestandteile Naturdenkmale (flächenhaft) Wald Mindestabstand 100m Es gelten nur solche Flächen als Potenzialflächen, die unter Berücksichtigung der Geländeoberfläche (Exposition und Neigung) eine Sonneneinstrahlung von mindestens kwh/m 2 pro Jahr aufweisen und mindestens 1 ha groß sind. Die notwendige Aufständerung der Module geht durch einen Flächenfaktor in die Berechnung ein: In Abhängigkeit von der Neigung/Böschung des Geländes können 30% der Potenzialflächen mit Photovoltaik- Modulen bestückt werden. Darüber hinaus liegen folgende Annahmen zugrunde: Wirkungsgrad der Photovoltaik-Module: 15% PR-Faktor: 0,75 (Durch den Performance Ratio wird der Energieverlust von der produzierten Gleichstrommenge bis zur Einspeisung in das öffentliche Wechselstromnetz berücksichtigt.) SEITE 3

21 Potenzialanalyse Solar Freifläche (ohne Einspeisevergütung nach EEG) ERNEUERBAR KOMM! zeigt, welches Potenzial für Solarenergie in der Fläche einer Gemeinde steckt, und zwar weitgehend unabhängig von politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, planungsrechtlichen Vorgaben. Das Ergebnis der flächenbezogenen Potenzialanalyse stellt eine objektive und transparente Grundlage für politische Entscheidungen und Abwägungsprozesse dar. Die Flächenberechnung erfolgt auf der Basis von amtlichen Geobasisdaten: Folgende Flächenkategorien werden als Potenzialfläche definiert: Ackerland Grünland Davon werden abgezogen: Ausschlussflächen Naturschutzgebiete geschützte Landschaftsbestandteile Naturdenkmale (flächenhaft) Wald Mindestabstand 100m Es gelten nur solche Flächen als Potenzialflächen, die unter Berücksichtigung der Geländeoberfläche (Exposition und Neigung) eine Sonneneinstrahlung von mindestens kwh/m 2 pro Jahr aufweisen und mindestens 1 ha groß sind. Die notwendige Aufständerung der Module geht durch einen Flächenfaktor in die Berechnung ein: In Abhängigkeit von der Neigung/Böschung des Geländes können 30% der Potenzialflächen mit Photovoltaik- Modulen bestückt werden. Die so berechnete theoretische Potenzialfläche wird bei der statistischen Auswertung und im Online- Rechner zu max. 10% berücksichtigt.* Darüber hinaus liegen folgende Annahmen zugrunde: Wirkungsgrad der Photovoltaik-Module: 15% PR-Faktor: 0,75 (Durch den Performance Ratio wird der Energieverlust von der produzierten Gleichstrommenge bis zur Einspeisung in das öffentliche Wechselstromnetz berücksichtigt. * Beispiel: Die Potenzialfläche für Solar-Freiflächenanlagen beträgt ha. Wird der entsprechende Schieberegler am Online-Rechner auf Maximal gestellt, entspricht das 10% dieser Potenzialfläche, also 100 ha. SEITE 4

22 Potenzialanalyse Solar Dachfläche ERNEUERBAR KOMM! zeigt, welches Potenzial für Solarenergie in den Dächern einer Gemeinde steckt, und zwar weitgehend unabhängig von politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, planungsrechtlichen Vorgaben, finanzieller Förderung (z.b. Einspeisevergütung laut EEG). Das Ergebnis der flächenbezogenen Potenzialanalyse stellt eine objektive und transparente Grundlage für politische Entscheidungen und Abwägungsprozesse dar. Die Flächenberechnung erfolgt auf der Basis von amtlichen Katasterdaten: Die Katasterdaten liefern Informationen zu jedem einzelnen Gebäude. Die Auswertung zahlreicher bestehender SUN-AREA Solardachkataster gibt Aufschluss darüber, welcher Anteil der Dachflächen für die Erzeugung von Solarstrom geeignet ist. Auf diese Erfahrungswerte wird bei der Bestimmung des sogenannten Eignungsfaktors zurückgegriffen. Der Eignungsfaktor steigt mit abnehmender Siedlungsdichte und wird für jede Gemeinde individuell angegeben. Darüber hinaus liegen folgende Annahmen zugrunde: 20% der geeigneten Dachflächen stehen aufgrund einer möglichen solarthermischen Nutzung nicht für Photovoltaik zur Verfügung. Wirkungsgrad der Photovoltaik-Module: 15% PR-Faktor: 0,75 (Durch den Performance Ratio wird der Energieverlust von der produzierten Gleichstrommenge bis zur Einspeisung in das öffentliche Wechselstromnetz berücksichtigt.) SEITE 5

23 Potenzialanalyse Wasserkraft Für die Potenziale im Bereich Wasserkraft dient die Studie Wasserkraftpotenzial im Einzugsgebiet Neckar aus dem Jahr 2011 als Grundlage. Nähere Informationen dazu finden Sie unter SEITE 6

24 Potenzialanalyse Biomasse ERNEUERBAR KOMM! zeigt, welches Potenzial für Energie aus Biomasse in der Fläche einer Gemeinde steckt, und zwar weitgehend unabhängig von politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, planungsrechtlichen Vorgaben, finanzieller Förderung (z.b. Einspeisevergütung laut EEG). Das Ergebnis der flächenbezogenen Potenzialanalyse stellt eine objektive und transparente Grundlage für politische Entscheidungen und Abwägungsprozesse dar. Bei der Verstromung von Biomasse entsteht immer auch Wärme. Auf 1 MWh Strom kommen 3 bis 4 MWh Wärme. Die Berechnung bezieht sich ausschließlich auf die Stromerzeugung, d.h. als Potenzial wird nur der stromrelevante Anteil von 25% des Gesamtenergieertrages angegeben! Die Flächenberechnung erfolgt auf der Basis von amtlichen Geobasisdaten: Folgende Flächenkategorien werden als Potenzialfläche definiert: Ackerland Grünland Wald (nur Restholznutzung) Davon werden abgezogen: Naturschutzgebiete Schutz- und Bannwald Geschützte Landschaftsbestandteile Naturdenkmale Für Ackerland wird die theoretische Potenzialfläche bei der statistischen Auswertung und im Online- Rechner zu max. 50% berücksichtigt.* Für Grünland wird die theoretische Potenzialfläche bei der statistischen Auswertung und im Online- Rechner zu max. 80% berücksichtigt. Den Eignungsflächen werden unterschiedliche Energiefaktoren zugeordnet: - Für Ackerland: 50 MWh pro Hektar pro Jahr (davon 25% Strom) - Für Grünland: 30 MWh pro Hektar pro Jahr (davon 25% Strom) - Für Waldrestholz: 4 MWh pro Hektar pro Jahr (davon 25% Strom) Beim Bioabfall werden die Angaben des Abfallwirtschaftsbetriebes des Landkreises Esslingen einbezogen. Der Energieertrag wird mit 600 kwh pro Tonne pro Jahr berechnet (davon 25% Strom). Evtl. Abzug bei bestehender Verwendung von Bioabfall. * Beispiel: Die Potenzialfläche Ackerland beträgt ha. Wird der entsprechende Schieberegler am Online-Rechner auf Maximal gestellt, entspricht das 50% dieser Potenzialfläche, also ha. SEITE 7

25 Ebersbach Legende Stromertrag in MWh - gesamt > (max ) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte alle Energieformen potenzieller Stromertrag Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

26 Ebersbach Legende Deckung des Gesamtstrombedarfs in % < > 50 (max. 350) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte alle Energieformen Deckung des Gesamtstrombedarfs Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

27 Ebersbach Legende Windenergie - Stromertrag in MWh kein Potenzial > (max ) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Wind potenzieller Stromertrag Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

28 Ebersbach Legende Windenergie - Deckung des Gesamtstrombedarfs in % kein Potenzial < 7,5 7, > 30 (max. 308) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Wind Deckung des Gesamtstrombedarfs Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

29 Ebersbach Legende Solar gesamt - Stromertrag in MWh > (max. ~36.000) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Solar - gesamt potenzieller Stromertrag Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

30 Ebersbach Legende Solar gesamt - Deckung des Gesamtstrombedarfs in % 5, > 30 (max. 124) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Solar gesamt Deckung des Gesamtstrombedarfs Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

31 Ebersbach Legende Dachfläche - Stromertrag in MWh Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Solar - Dachfläche potenzieller Stromertrag Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

32 Ebersbach Legende Dachfläche - Deckung des Gesamtstrombedarfs in % Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Solar - Dachflächen Deckung des Gesamtstrombedarfs Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

33 Ebersbach Legende geförderte Freifläche - Stromertrag in MWh kein Potenzial > (max ) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Solar - geförderte Freifläche potenzieller Stromertrag Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

34 Ebersbach Legende geförderte Freifläche - Deckung des Gesamtstrombedarfs in % kein Potenzial 0-2,5 2, > 10 (max. 99) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Solar - geförderte Freiflächen Deckung des Gesamtstrombedarfs Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

35 Ebersbach Legende Bioenergie - Stromertrag in MWh > (max 4.091) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Biomasse potenzieller Stromertrag Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

36 Ebersbach Legende Bionenergie - Deckung des Gesamtstrombedarfs in % 1,9-2,5 2,5-5,0 5,0-7,5 >7,5 (max. 12,6) Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Biomasse Deckung des Gesamtstrombedarfs Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

37 Ebersbach Legende Wasserenergie - Stromertrag in MWh kein Potenzial Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Wasser potenzieller Stromertrag Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

38 Ebersbach Legende Wasserenergie - Deckung des Gesamtstrombedarfs in % kein Potenzial <= 0,1 0,1-0,5 0,5-3,1 Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Wernau Raum Kirchheim unter Teck Wendlingen Notzingen Schlierbach Hattenhofen Oberboihingen Kirchheim Zell Aichelberg Ergebniskarte Wasser Deckung des Gesamtstrombedarfs Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Stand: ± M 1: , Kilometer

39 DD DD DD DD DD DD DD DD DD DD DD Legende D D D D D D D D Potenzialflächen Windkraft Windgeschwindigkeit in 140m Höhe in m/s Ebersbach > 7.00 DDDD DDDD DDDD Auschlussgebiete DDD DDD DDD Wernau Nutzungsrestriktionen Bauschutzzone Flughafen Stuttgart Bauschutzzonen Sonderlandeplatz Daten der Region Stuttgart Vorranggebiete Wind Rückstellkriterium Schlierbach Notzingen Wendlingen Hattenhofen DDDD DDDD DDDD Oberboihingen Kirchheim regionaler Grünzug Infrastruktur Straßenverkehr D D D D D D D D Bahnverkehr Siedlungsfläche Gemeindegrenze Zell Aichelberg DDDD DDDD DDDD DDDD Owen DDD DDD DDD DDD Erkenbrechtsweiler 0,5 1 M 1: Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien KIRCHHEIM UNTER TECK Ergebniskarte Potenzialflächen Windkraft D D D D D D DDD DDD DDD ± 0 Lenningen DDDD DDDD DDDD DDDD DDDD 3 Stand: Kilometer Windenergie DDD DDD DDD DDD Dettingen DDD DDD DDD DDD DDD DDD DDD DDD DDD DDD DDD

40 Legende Potenzialfläche Solar gefördert Infrastruktur 110m Puffer zur Bahntrasse und Autobahn Straßenverkehr Bundesautobahn Bahnverkehr Ebersbach Gemeindegrenze Siedlungsfläche Wernau Notzingen Schlierbach Wendlingen Hattenhofen Zell Oberboihingen Kirchheim Aichelberg ± Dettingen Owen Erkenbrechtsweiler Lenningen Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien KIRCHHEIM UNTER TECK Ergebniskarte Potenzialflächen Solar gefördert Sonnenenergie Stand: M 1: , Kilometer

41 Legende Potentialfläche Biomasse Ackerland Grünland Waldfläche Infrastruktur Straßenverkehr Ebersbach Bahnverkehr Gemeindegrenze Siedlungsfläche Wernau Notzingen Schlierbach Wendlingen Hattenhofen Zell Oberboihingen Kirchheim Aichelberg Dettingen Potenzialflächenanalyse für Erneuerbare Energien Owen Ergebniskarte Potenzialflächen Biomasse Erkenbrechtsweiler ± 0 0,5 1 M 1: Lenningen Stand: Kilometer Bioenergie KIRCHHEIM UNTER TECK