Erneuerbare Energien zur Wärmeerzeugung

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1 Institut für Energetik und Umwelt Institute for Energy and Environment Forschung, Entwicklung, Dienstleistung für - Energie -Umwelt Erneuerbare Energien zur Wärmeerzeugung Möglichkeiten und Grenzen Martin Kaltschmitt, Marcel Ebert, Volker Lenz, Werner Bohnenschäfer in Kooperation mit Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft, Technische Universität Hamburg-Harburg Institut für Energetik und Umwelt ggmbh, Torgauer Str. 116, D Leipzig,

2 Gliederung Hintergrund Wärme aus regenerativen Energien Biogene Festbrennstoffe Wärme aus Biomasse-KWK Solarthermie Wärmepumpen Energiewirtschaftliche Einordnung Ökonomische Aspekte Ökologische Aspekte Schlussbetrachtung

3 Energienachfrage (2005) Endenergieverbrauch [Angaben in PJ] Verteilung des Endenergieverbrauchs Summe Deutschland 87% (2005): 664% 545 PJ/a % 50% % Haushalte GHD Industrie 13% 36% 1) 1) 26% 23% Niedertemperaturwärme: PJ/a Hochtemperaturwärme: PJ/a 12% Sonstiger Energieeinsatz: PJ/a 27% Haushalte GHD Industrie SUMME Sonstiger Energieeinsatz Hochtemperaturwärme 2) Niedertemperaturwärme 3) 1) Gewerbe, Handel, Dienstleistungen 2) Prozesswärme 3) Raumwärme und Warmwasser

4 Biogene Festbrennstoffe - Biobrennstoffe - Einsatz an biogenen Festbrennstoffen ca. 280 PJ/a (2006) (nur Anlagen für Wärme bis kw (bis 150 kw (220 PJ/a))) Biogene Festbrennstoffe mit stark variierenden Brennstoffeigenschaften davon: (z. B. Stückholz) 73 % (94 %) Biogene Festbrennstoffe Hackgut mit mittleren 24 % (2 %) Variationen der Brennstoffeigenschaften (z. Pellets B. Hackgut) 3 % (4 %) Biogene Festbrennstoffe mit kaum variierenden Brennstoffeigenschaften (z. B. Pellets)

5 Biogene Festbrennstoffe - Konversionsanlagen - Installierte Feuerungsanlagen für biogene Festbrennstoffe ca. 9 Mio. (2006) System: Guntamatic Bioligth davon: Stückholz ca. 99 % Hackgut ca. 0,2 % Pellets ca. 0,8 %

6 Wärme aus Biomasse-KWK Wärme aus KWK ca. 80 PJ/a (2006) (inkl. Klär- und Deponiegas sowie org. Müllfraktion) (mit 36 PJ ohne zusätzlichen Brennstoffeinsatz) Brennstoffeinsatz für Strom und Wärme ca. 450 PJ/a davon: aus fester Biomasse ca. 80 % aus Treibstoffen ca. 10 % aus Biogas ca. 10 %

7 Solarthermie Installierte Kollektorfläche (ges. / 2006) ca. 8,1 / 1,5 Mio. m 2 Potenzielle Wärmeerzeugung (2006) ca. 14 PJ/a

8 Wärmepumpen Installierte Wärmepumpen (ges. / 2006) ca / Potenzielle Wärmeerzeugung (2006) ca. 16 PJ/a

9 Wärme aus regenerativen Energien Solarenergie Biomasse (2006) ca. 364 PJ/a Solarthermie (2006) ca. Biomasse 14 PJ/a Wärmepumpen (2006) ca. 16 PJ/a Umgebungswärme, Erdwärme Summe (2006) ca. 394 PJ/a (ca. 12 % von PJ/a) Stand: 2006

10 Energiewirtschaftl. Einordnung - Referenzsysteme - Versorgungsaufgabe Einfamilienhaus Wohnfläche 125 m 2 Heizwärmebedarf (Nutzenergie) kwh Normheizlast 17 kw Heizungssysteme für regenerative Energien Scheitholzkessel Pelletkessel Hackgutkessel Pflanzenölkessel Gasbrennwertkessel mit solarer Heizungsunterstützung Elektrowärmepumpe mit Erdkollektor Vergleichssysteme Gasbrennwertkessel Brennwertkessel mit leichtem Heizöl

11 Energiewirtschaftl. Einordnung - Wärmegestehungskosten - Brennstoffkosten Betriebskosten Investitionskosten Heizöl Erdgas/Solarthermie Scheitholz Hackgut Pellet Pflanzenöl Elektrowärmepumpe Erdgas Wärmekosten in ct je kwh

12 Energiewirtschaftl. Einordnung - Klimagasemissionen - Heizöl Erdgas/Solarthermie Scheitholz Hackgut Pellet Pflanzenöl Elektrowärmepumpe Erdgas Emissionen in g CO2eq je kw

13 Schlussbetrachtung Wärme aus regenerativen Energien kann (weitgehend) technisch problemlos sowie umwelt- und klimaverträglich mit heute verfügbarer Technologie bereit gestellt werden. Alle Optionen zur Nutzung regenerativer Energien wurden in einem unterschiedlichen Ausmaß in den letzten Jahren deutlich intensiver genutzt trotz der Tatsache, dass sie z. T. durch höhere Wärmegestehungskosten gekennzeichnet sind. Die Entscheidung für ein Heizungssystem wird außer von den Kosten wesentlich auch durch "emotionale" Gründe beeinflusst (u. a. heimischer Energieträger, gefühlte Wärme, Umwelt- & Klimaschutz). Optionen zur Wärmebereitstellung aus regenerativen Energien könnten noch deutlich mehr zur Deckung der Wärmenachfrage in Deutschland beitragen und das vergleichsweise kostengünstig, i. Allg. hocheffizient, mit einem beachtlichen Klimagas-Minderungspotenzial und mit einer sehr hohen Akzeptanz in der Bevölkerung.

14 Vielen herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Institut für Energetik und Umwelt gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116; D Leipzig Tel. / Fax: / 133 Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft (), Technische Universität Hamburg-Harburg Eissendorfer Str. 40; D Hamburg Tel. / Fax: / 2315 Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt

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