Wärmenetze in der Energiewende. Dr. Martin Pehnt, ThEGA, 15. November 2018, ThEGA-Forum Erfurt

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1 Wärmenetze in der Energiewende Dr. Martin Pehnt, ThEGA, 15. November 2018, ThEGA-Forum Erfurt

2 Das ifeu und die Wärmewende // Themen und Schwerpunkte Wärmeatlas Gebäudemodell Strommodell Strategien Politische Instrumente Energieberatung Sanierungsfahrplan Wärmenetze Abwärme KWK Erneuerbare Energien Wärmedämmung Pilotprojekte Bildung Leitfäden Materialien Medien Kommunaler Klimaschutz Suffizienz Handwerker Bauausführende Multiplikatoren Internationale Zusammenarbeit 2 Dr. Martin Pehnt

Ambitionierte Ziele der Wärmewende Dekarbonisierung innerhalb von 30 Jahren 80 % 2008 2050 Reduktion

3 Ambitionierte Ziele der Wärmewende Dekarbonisierung innerhalb von 30 Jahren 80 % Reduktion nicht-erneuerbarer Primärenergiebedarf Für Paris Climate Agreement erforderlich 3 Dr. Martin Pehnt

4 Wärmewende? Wärmeenergiebedarf steigt seit 2014 leicht an EE-Wärme stagniert Gebäudeeffizienz: mäßige Akzeptanz ,3% 8,5% 11,4% 12,6% 12,4% 13,2% 13,0% 12,2% 12,9% Bild aus urheberrechtlichen Gründen entfernt Wärmebedarf von Gebäuden [TWh] Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch [TWh] 4 Quelle: AGEE-Stat (02/2018); Der Spiegel Dr. Martin Pehnt

5 Vorteile von Wärmenetzen Kostengünstigere Integration erneuerbarer Energieträger und Abwärme Kundenvorteile Komfort, professioneller Betrieb Oft: attraktive Wärmekosten Gesamtsystemintegration Smarte Wärmenetze Wärmespeicher PtH Flexibilität und Multivalenz Transformationsprozess Simultane Transformation vieler Kunden Anpassungsmöglichkeit an ändernde Rahmenbedingungen. 5 Dr. Martin Pehnt

Heizungsbauer als Gestalter der Energiewende Fokusgruppe im ifeu Bei den Öl- und Gaspreisen können wir Erneuerbare nur schlecht empfehlen. Die wenigsten Kunden interessiert der CO 2 -Ausstoß.

6 Heizungsbauer als Gestalter der Energiewende Fokusgruppe im ifeu Bei den Öl- und Gaspreisen können wir Erneuerbare nur schlecht empfehlen. Die wenigsten Kunden interessiert der CO 2 -Ausstoß. Priorität ist ein zufriedener Kunde. Ich will ihm nichts aufschwatzen. Kunden wollen einen Energieträger, der zuverlässig warm macht. Gewohnte Pfade werden ungern verlassen. 6 Dr. Martin Pehnt

7 Potenziale der Wärmenetze Analyse mit Wärmeatlas 2.0 (ifeu, GEF, geomer) 7 Dr. Martin Pehnt

8 Potenzial von Wärmenetzen Bis zu 30 % der Nutzwärmebedarfs, wenn wir heute beginnen. GIS-Analyse des Wärmebedarfs und der Wirtschaftlichkeit mit ifeu-wärmeatlas und GEMOD 8 Dr. Martin Pehnt

9 Entwicklung von Wärmenetzen in Deutschland 9 AGFW 2017 Dr. Martin Pehnt

10 Elemente der klimaschonenden Wärmeversorgung Biomasse Abwärme Optimierung Müllverbrennung Hocheffiziente Gas-KWK Netzoptimierung Speicherung Groß- Wärmepumpe Freiflächen- Solarthermie (Geothermie) 10 Dr. Martin Pehnt

11 Großflächen-Solarthermie Dronninglund Dachanlage Kollektorkosten pro m 2 11 Dr. Martin Pehnt Freifläche

12 Big Solar Graz m2 Sonnenkollektor Grundfläche rund 20 Fußballfelder m3 Wasserspeicher Foto aus urheberrechtlichen Gründen entfernt 10 bis 15 % Solaranteil des Grazer Fernwärmeverbrauchs Zum Vergleich: Autobahnknoten Graz West 40 ha Flughafen Graz 100 ha 12 Dr. Martin Pehnt mark.pdf

13 Umweltwärme und Großwärmepumpen Nutzung von Niedertemperaturwärme mit Wärmepumpen Vorteile: Ganzjährig, kontinuierlich, regelbar Nachteile: Stromkosten (heute) Wärmequelle z. B. Abwasser- Wärme, Fluss, Abluft (Elbtunnel, U-Bahn, Gewerbe, ) Auch Kopplung Wärmepumpe mit Eigenstromnutzung möglich Beispiel Hammarby: 7 Wärmepumpen produzieren 1,25 TWh Wärme/a mit COP 3,5 Foto aus urheberrechtlichen Gründen entfernt 13 Dr. Martin Pehnt

14 Beispiel Kieler Küstenkraftwerk Flexibilität in Zeit, Ort und Nutzen 20 Gasmotoren mit Nennleistung 190 MW el und 192 MW th, Effizienz 45 % elektr., 45 % thermisch Foto aus urheberrechtlichen Gründen entfernt Tagesflexibilität: Lastrampe in weniger als 5 min. Standortflexibilität durch Abbau und Verschiebung einzelner Module Strom-Wärme-Flexibilität durch Wärmespeicher ( m 3, 1,5 GWh) Kürzere Bauzeit (Laufzeit KWKG!) Nutzen statt Abregeln mit Elektrodenkessel 14 Dr. Martin Pehnt

15 Erdbeckenspeicher in Dronninglund 15 Pehnt 2015 Dr. Martin Pehnt

16 Kreativität neuer Netzkonzepte Zwei Beispiele Geosolares Netz, Bsp. Feldlager (Konzept Uni Kassel) Abschaltung im Sommer Wärmepumpen-BHKW-Hybrid (Konzept Südweststrom) 16 Quellen: Vajen, Weng Dr. Martin Pehnt

17 Kreativität bei Bestandsnetzen Netztransformationsplan 2013 für Jena 17 Dr. Martin Pehnt

18 Kreativität bei Bestandsnetzen Netztransformationsplan 2013 für Jena Foto aus urheberrechtlichen Gründen entfernt 18 Quelle: Trafo Fernwärme ifeu GEF AGFW 2013 Dr. Martin Pehnt

19 Politische Rahmenbedingungen der Wärmewende: Diskussionen CO 2 -Bepreisung für fossile Brennund Heizstoffe In Diskussion: /t CO 2 ifeu-vorschlag: Wärmenetz- Transformationsprogramm Umstellung Primärenergiefak torberechnung Auf Carnot- Verfahren, erhöht PEF für Kohlekraftwerke Erneuerbare- Energien-Richtlinie verlangt eine Steigerung des EE- Wärme-Anteils um 1,3 % pro Jahr und schlägt hierfür Quoten vor, auch für Wärmenetze. Verlängerung der KWKG-Förderung nach 2022 In Diskussion: Bonus für Kohle- Gas-Umstellung, EE-Wärme-Ausschr. Wärmenetze 4.0, Innovative KWK, NKI, MAP Fördern Netze mit hohen Anteilen EE. Achtung: Nicht zu lange warten! 19 Dr. Martin Pehnt

20 Wärmenetze in Kommunen Infrastruktur für Wärme und mehr Foto aus urheberrechtlichen Gründen entfernt Foto aus urheberrechtlichen Gründen entfernt 20 Quelle: Stadtwerke Heidelberg Dr. Martin Pehnt

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