Wärmewende in den Kommunen

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1 Wärmewende in den Kommunen Wie gelingt der umweltfreundliche Umbau unserer Wärmeversorgung? Tagung im Rathaus Rostock Dienstag, 12. April 2016, 13 17:30 Uhr

2 Wärmewende in Kommunen Taucht dieses ICON auf ist die Grafik aus dem Wärmwende Leitfaden Hans Hertle Vorstellung der Studie Rostock,

3 CO 2 freie Kommune 2050 Exergetische Bewertung kommunaler Strom Wärmesysteme IFEU wird 35 Jahre alt IFEU seit 35 Jahren > heute ca. 70 Mitarbeiter/innen Zurzeit arbeiten am IFEU ca. 70 Personen Siehe: Arbeitstreffen am im UBA / Dessau (12:30 Uhr bis ca. 16:00 Uhr).auch in Berlin IBP: Marlen Schurig; Richtvert: Andrej Jentsch IFEU: Hans Hertle, Lothar Eisenmann, Sarah Brückner IFEU seit 38 Jahren > heute ca. 70 Mitarbeiter/innen 3

4 IFEU Energie: Schwerpunkt Kommune seit 1988 Erste kommunale Klimaschutzkonzepte (Pforzheim, Heidelberg, Mainz) DIFU Leitfaden Benchmark kommunaler Klimaschutz / Bürgerrechner Coaching Klimaschutz Planer (Harmonisierung) Praxisleitfaden / BICO2 BW

5 Nationale Projekte z.b. TRAFO (Schwerpunkt Städte) Transformationsstrategien von fossiler zentraler Fernwärmeversorgung zu Netzen mit höheren Anteilen erneuerbarer Energien (2010 bis 2012) LowEx-günstig für Einsatz von Erneuerbaren KWK sinnvoll (ökonomisch und bzgl. CO2) Biomasse + Geothermie> FW Grund-/Mittellast Geothermie konkurrenzfähig mit konvent. FW Solarthermie eher untergeordnet bei FW Industrielle Abwärme sollte genutzt werden (Spannungsfeld Abwärme/KWK/EE) 5 ifeu 2013, Fotos: H.Hertle

6 Es gibt anspruchsvolle Ziele (Beispiel Masterplan Kommunen 100% Klimaschutz) Endenergieverbrauch [MWh/a] Endenergieverbrauch [MWh/a] Umstellung auf LED Straßenbeleuchtung Umstellung auf LED Straßenbeleuchtung Bau eines Nahwärmenetzes Nahwärmenetzes mit industrieller Abwärme mit industrieller Abwärme Ziel 2050: THG: 95% Ziele: THG:-95% Endenergie:-50% Endenergie: 50% Treibhausgasemissionen [t/a] Treibhausgasemissionen [To/a] 500 Minderungspfad Endenergie Minderungspfad Emissionen

7 Erneuerbare in Deutschland (Strom / Wärme / Kraftstoff) Effizienz Konsistenz Suffizienz 7 Quelle: BMWI 2015

8 Balance zw. Effizienz und Erneuerbaren nötig Raumwärmebedarf Deutschland [PJ/a] I Ncihterneuerbar I Erneuerbar Germany Effizienz Erneuerbare 8 Leitszenario Deutschland 2010 (DLR, IWES, IfnE, 2012)

9 Wärme: Klassische Strategien am Ende? Transformation der Fernwärme? Biomasse nicht mehr verfügbar? 9 Leitszenario Deutschland 2010 (DLR, IWES, IfnE, 2012) / IFEU

10 Wärme und Strom müssen zusammenwachsen Effizienz Konsistenz Suffizienz 10 Quelle: HIR 2015, ifeu, HBS

11 Zukunftsszenarien 2050: Solare Wärmenetze oder dezentrale Wärmepumpen? Beispiel Szenario Rheine: Maximal Dezentrales Szenario: Solare Deckung Niedertemperatur- Wärmebedarf (Saisonalspeicher & Netz) Moderat Dezentrales Szenario: Deckung NT-Wärmebedarf vorrangig über Sole-Wasser-Wärmepumpen 11 Quelle: SOLAR-INSTITUT Jülich

12 Zukunftsszenarien Effizienz und Biomasse / Wärmepumpen? 12 Quelle: ifeu Szenarien mit GEMOD

13 Beispiel Effizienz im Neubau (Passivhaus) Heidelberger Bahnstadt Fläche: 116 Hektar 2001: Städtebaulicher Realisierungswettbewerb Passivhausstandard Miniwärmenetze, die zunächst an Fernwärmetrasse angeschlossen werden, längerfristig aber auch durch eine andere Heizzentrale versorgt werden können 13

14 Effizienzpfad im Neubau: Klimaverträgliches Bauen möglich Effizienz Konsistenz Suffizienz 14 Quelle: Christian Buck

15 Aber auch neue Passivhäuser sind erst einmal Zubau Effizienz Konsistenz Suffizienz 15 Quelle: ifeu Gemeinschaftliches Wohnen in Heidelberg

16 Masterplan Szenario Heidelberg: 80% CO2 Minderung muss trotz Zubau erreicht werden! Effizienz Konsistenz Suffizienz 16 Quelle: ifeu Gemeinschaftliches Wohnen in Heidelberg

17 Effizienz im Baubereich Ziel : 80% CO 2 Minderung bis 2050 gegenüber CO 2 -Emissionen in kg pro m² A N und Jahr CO 2 [kg/(m 2 *a)] Gebäudebestand sanierte Altbauten (KfW -Programm) 24 EnEV Neubau (A/V=0,65 1/m) Energiesparhaus 60 Energiesparhaus 40 Zielwert: -80 % bis 2050 Wohn- Gut Neue Passiv Haus Passiv Haus Ziel 2050 gebäude- sanierte Gebäude KfW % C0 2 bestand Altbauten (EnEV 2002) Quelle: IWU / IFEU

18 Die Ziele sollte jede Kommune erreichen 18

19 Beispiel Erneuerbare Energien: Biomasse in Jühnde (etwa Einwohner) 2014 wurde ein m großes Solarkollektorfeld installiert ( kwth ), das mit MWh nahezu die Hälfte der jährlich nachgefragten Wärmemenge bereitstellt. Effizienz Konsistenz Suffizienz 19 Quelle: Christina Hinzmann 2011

20 Anlagenschema Jühnde Quelle: ifeu nach Bioenergiedorf Jühnde eg, eigene Darstellung 20

21 Daten zur Anlage in Jühnde Biogasanlage speist jährlich etwa MWh wird in ein Nahwärmenetz Zusätzlich liefert ein Holzhackschnitzel-Heizwerk etwa MWh Wärme INPUT: m 3 Gülle und t Biomasse, die auf 320 ha Fläche erzeugt werden. Etwa Schüttraummeter Holzhackschnitzel. Es wird geschätzt, dass die teilnehmenden Haushalte in Jühnde nach Abzug der Kosten 750 pro Jahr an Energiekosten einsparen und das Dorf mit der Energiegewinnung aus Biomasse Einnahmen von über Euro pro Jahr erzielt. Mit dem Konzept Bioenergiedorf Jühnde 2.0 soll eine Weiterentwicklung zur bedarfsgerechten Strom- und Wärmeerzeugung erfolgen. Derzeit laufen Planungen, Wärme- und Stromspeicher zu installieren, um auf den Einsatz von Heizöl und Holzhackschnitzeln verzichten zu können. Die Einführung der E-Mobilität als konsequente Fortsetzung auf dem Weg zur dezentralen Versorgung mit erneuerbarer Energie wird außerdem im Rahmen des Projektes Schaufenster E-Mobilität erprobt. 21 Quelle: Bioenergiedorf Jühnde eg

22 Pilotprojekte Solarthermie in Deutschland Quartier Crailsheimer Hirtenwiesen Effizienz Konsistenz Suffizienz 22 Quelle: Stadtwerke Crailsheim GmbH

23 Beispiel Erneuerbare Energien: Solare Nahwärme in Dronninglund (Dänemark) 2014 wurde ein m großes Solarkollektorfeld installiert ( kwth ), das mit MWh nahezu die Hälfte der jährlich nachgefragten Wärmemenge bereitstellt. Effizienz Konsistenz Suffizienz 23 Quelle: Dronninglund Fjernvarme 2014

24 Monatsbilanzen Solare Nahwärme Dronninglund Effizienz Konsistenz Suffizienz 24 Quelle: Dronninglund Fjernvarme 2014

25 Monatsbilanzen Solare Nahwärme Dronninglund Effizienz Konsistenz Suffizienz Beispiel Abwärme Neuburg 25 Quelle: Stadtwerke Neuburg

26 Rahmendaten Neuburg Wärmeversorgung über 5 Blockheizkraftwerke (insgesamt kwel und kwth) Einbeziehung industrieller Abwärme Theoretisch könnte die Stadt rund ein Drittel ihres gesamten Wärmeverbrauchs von etwa MWh durch die Abwärme der Unternehmen decken. Zwei Wärmespeicher zur Sicherung von Abwärmeengpässen und zur Optimierung der BHKW Laufzeiten sind derzeit in Betrieb. Im Moment laufen bei den Stadtwerken Neuburg an der Donau Planungen für zwei weitere Wärmespeicher, welche eine weitere zeitliche Entkoppelung von Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch ermöglichen. 26 Quelle: Dronninglund Fjernvarme 2014

27 Praxisbeispiele im Leitfaden 27 Quelle: Leitfaden Wärmewende

28 Praxisbeispiele im Leitfaden (2) Effizienz Konsistenz Suffizienz 28 Quelle: Leitfaden Wärmewende

29 Beispiel Fernwärmeausbau Sindelfingen 29

30 Szenario 2025: Fernwärme aus Müll, Biomasse und Abwärme GWh Nicht fossiler Anteil der Fernwärmeerzeugung Restmüllheizkraftwerk SIFI Restmüllheizkraftwerk BB Zusätzliche Auskopplung RMHKW Biomasse Heizkraftwerk Bessere Auslastung Biomasse HKW BHKW Hohenzollern Daimler Daimler Mehrauslastung Mittellast (durch FTG Trasse) Fernheizwerk "Im Grund" Spitzenlastkessel SIFI (div.) Spitzenlastkessel Kreis KH (Mitte Ost, BA 3) Fernwärmeabsatz maximum & TREND Fernwärmeabsatz minimum & EFFIZIENZ IFEU Quelle: Wärmenutzungskonzept Kreis Böblingen 2011

31 Beispiel: Mannheim Glückstein Quartier Einwohner Arbeitsplätze Baustandard EnEV 30% Versorgung durch Fernwärme Rücklauf 31 Foto: Stadt Mannheim

32 Wärmenetze müssen LowEx Netze werden Energie Niveau: Versorgung muss an Nutzung angepasst sein Quelle Energieversorgung Energienutzung 1 Fossile Energien, Strom 1 Haushaltsgeräte, Beleuchtung Energiequalität q 0 Fernwärme C Niedertemp. versorgung 40 0 C Energiequalität q 0 Sauna Trinkwarmwasser Raumheizung 32 Quelle: Durch das IBP angepasste Grafik des VTT

33 Energie und Exergie: Beispiel Brennwertkessel 3% 33

34 Kaskadennutzung führt zu Mehrfachnutzen Carnot Faktor Klassische Fernwärme PH-Flächenheizung oder Wärmepumpe Fernwärme aus dem Rücklauf 34 C

35 Prinzip der mehrfachen Kaskadennutzung: Beispiel: Abwärme der Industrie (1) wird teilweise für Private Haushalte genutzt (z.b. über FW-Schiene). Der Fernwärmerücklauf (3) wird wieder für Neubaugebiete verwendet (3) Abwärme aus dem Gewerbe (2) wird ebenfalls für private Haushalte verwendet 35

36 E SANKEY: Low Ex Systeme und Abwärmeströme ANTEILE Prozesswärme Warmwasser Raumwärme Sonstiges 36 Quelle: ifeu Exergetische Bewertung von kommunalen Strom- Wärme-Systemen

37 Gleiches Ziel Verschiedene Strategien Effizienz Konsistenz Suffizienz 37 Quelle: ifeu

38 Raumwärme: Reboundeffekte torpedieren Ziele! 38 Quelle: Wuppertal Institut

39 Zielerreichung nur einschließlich Suffizienz möglich Effizienz Konsistenz (z.b. Erneuerbare) Suffizienz 39 Quelle: ifeu > Change Agent Kurs

40 Wieviel brauche ich? 40

41 Suffizienz in kommunalen Konzepten Ergebnis einer Kurzauswertung Bauen und Wohnen Mobilität Konsum Strom /Energiesparen Ernährung unbekannt/mehrere Feld Bauen und Wohnen: Flächensparendes Wohnen, Leerstandsmanagement, Reduktion von Neubauflächen (mehr auf nächster Folie) Feld Mobilität: MIV verringern/klimafreundlicher machen, ÖPNV stärken, Werbung für alternative Verkehrsmittel, Radwege ausbauen Feld Konsum: Nutzerverhalten, Teilen, Wiederverwerten, Reparieren, Reduktion von Abfall Feld Strom /Energiesparen*: Kampagnen, Wettbewerbe, Beratungen Feld Ernährung: Bio, regional, saisonal Unbekannt/mehrere: Maßnahme lässt sich nicht eindeutig einem Feld zuordnen 41 Quelle: ifeu

42 Suffizienzansätze Bauen / Wohnen Effizienz Konsistenz (z.b. Erneuerbare) Suffizienz 42 Quelle:

43 Beispiele für Suffizienz 43 Siehe auch:

44 und die BürgerInnen nicht vergessen! 44 UBA Klimaneutral leben

45 Im Quartier spielt die Musik (hier: Bewertungsmatrix) 45 Quelle: ifeu

46 dazu die E n t s c h e i d u n g s m a t r i x W ä r m e w e n d e Wichtig für MPK II: Ausgewogene Strategien! Effizienz Konsistenz Suffizienz 46 Quelle: ifeu > Change Agent Kurs

47 Benchmark und Checklisten erleichtern den Einstieg Effizienz Konsistenz Suffizienz 47 Quelle: ifeu > Coaching Kommunaler Klimaschutz

48 Zwischenziele können mit Indikatoren geprüft werden Indikatorsatz berücksichtigt: CO 2 -Emissionen Erneuerbare KWK Effizienz Mobilität und Abfallvermeidung 48

49 Aber: Ohne Internalisierung externer Kosten (Einpreisung der Umweltkosten) werden wir es nicht schaffen 49

50 In eigener Sache: Wir wollen mehr! 50

51 Herzlichen Dank für Ihren Aufmerksamkeit! Hans Hertle ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH Wilckensstraße Heidelberg Fon: +49 (0) 6221 / Fax: +49 (0) 6221 / hans.hertle@ifeu.de 51