Aktuelle Entwicklungen in der solaren Nah- und Fernwärme

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1 Aktuelle Entwicklungen in der solaren Nah- und Fernwärme 4. Tagung Solarwärme Schweiz Oktober 2015, Luzern Dipl.-Ing. Thomas Pauschinger Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme Meitnerstr. 8 D Stuttgart

2 Eingangsthesen zur Solarthermie in der Fernwärme Anlagen entstehen auf internationaler Ebene im Leistungsbereich bis 100 MW th. Wärmegestehungskosten um 50 /MWh zzgl. Förderung von 40 % der Investition Veränderte Betriebssituation bei der Fernwärmeerzeugung durch Wandel am Strommarkt, hierdurch kürzere Laufzeiten der KWK und Möglichkeit zur Substitution von Heizkesselwärme

3 Solare Nah- und Fernwärme

4 Typen von Solarthermieanlagen in der Fernwärmeversorgung Es gibt zahlreiche Integrationsmöglichkeiten für die großflächige Solarthermie in Wärmenetze. Konkurrenzfähig sind große (>1 MW th ) und einfache Anlagen mit solaren Deckungsanteilen <20 %, möglichst in Freilandaufstellung. 1. Solare Wärmenetze zur Quartiersversorgung 2. Solare Wärmenetze mit Langzeitwärmespeicher und hohen solaren Deckungsanteilen für Wohngebiete und Quartiere 3. Dezentral eingebundene Solaranlagen in Quartieren (Beispiel SE) 4. Solare Wärmenetze für Dörfer und Kleinstädte (Beispiele DK, AT und DE) 5. Mittelgroße solare Fernwärmesysteme mit gekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung (Smart District Heating, Beispiel DK) 6. Dezentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen (Beispiel AT) 7. Zentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen (Fallstudie)

5 Solare Wärmenetze für Dörfer und Kleinstädte - Beispiel Bioenergiedorf Büsingen Wärmeerzeugung ca MWh/a Trassenlänge ca. 5 km 107 Anschlüsse Wohngebäude, Gewerbe, öffentliche Gebäude Vorlauftemperatur C Bruttokollektorfläche m² Solarer Deckungsanteil ca. 13%

6 Dezentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen Beispiele Wels und Graz (AT) Anlagenbetreiber: Kollektorfläche: FW-Netzparameter: Einspeisetemperatur: p VL,max Δp max Anlage Messe Wels Elektrizitätswerke Wels AG m² CPC-VRK 50 km / 173 GWh/a 85 C konstant 6,4 bar 4,7 bar Anlage Stadion Liebenau, Graz SOLID (Contractor) m² Flachkollektoren 700 km / 973 GWh/a 80 C konstant 8,7 bar 2,5 bar

7 Dezentral eingebundene Solaranlagen in Quartieren Beispiel Gardsten in Schweden Gebiet Renovierung einer 70er-Jahre-Wohnsiedlung Gardstenbostäder (Wohnbaugesellschaft) Fernwärmenetz Göteborg Wärmeabgabe: GWh/a Leitungslänge: km Solarthermie Kollektorfläche: 150 m² (Apertur) Solarertrag: ~300 kwh/(m² a) Einspeisetemperatur: konstant ~80 C Einspeisung Vorgefertigte Übergabestation von Armatec

8 Solare Wärmenetze mit Langzeitwärmespeicher und hohen solaren Deckungsanteilen für Wohngebiete und Quartiere Beispiel Crailsheim Versorgungsgebiet Gebäude: 260 WE, Schule, Sporthalle Wärmenetzeinspeisung: MWh/a Kollektorfläche: m² (Apertur) Solarer Deckungsanteil: 50 % (gemessen) Wärmespeicher m³ Pufferspeicher m 3 Erdsondenwärmespeicher Sonstige Wärmeerzeugung Wärmepumpe 350 kw, Fernwärmenetz (BHKW)

9 Kollektorfelder auf Mehrfamilienhäusern in Crailsheim Source: Stadtwerke Crailsheim

10 Solarkollektoren in Crailsheim Quelle: Stadtwerke Crailsheim

11 Mittelgroße solare Fernwärmesysteme mit gekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung (Smart District Heating) Beispiele: Braedstrup, Dronninglund und Marstal (DK)

12 Dronninglund (DK) Flächenverbrauch für Solarthermie

13 Wirtschaftlichkeit Wärmegestehungskosten um 50 /MWh erzielbar zzgl. Förderung der Investition

14 SDHplus Neue Geschäftsmodelle für Solarthermie in Wärme- und Kältenetzen Geschäftsmodelle für solare Nah- und Fernwärme Fallstudien zu first-of-its-kind -Anlagen und innovativen Netzintegrationen Marketingansätze für Fernwärme mit Solarthermie Begleitung von Einsteiger-Ländern ES, FR, HR, LT, PL, SI Internationale SDH-Konferenz Laufzeit: Juli 2012 Juni 2015 Umsetzung in 12 EU-Ländern Deutsche Partner (Koordination): Gefördert durch:

15 SolnetBW Solare Wärmenetze Baden-Württemberg Ziele und Ergebnisse: Marktentwicklung von solaren Fernwärmesystemen in BW Verbesserung der politischen, rechtlichen und ökonomischen Randbedingungen Maßnahmen zur Markteinführung, Initiierung von Neuanlagen in BW Technische Ausrichtung: Solarthermische Großanlagen im Leistungsbereich 1-10 MW th für Energiedörfer (Bsp. Büsingen) Mittelgroße städtische Wärmenetze (Bsp. Crailsheim) Große städtische Fernwärme Laufzeit: November 2013 April 2016 Beteiligte Institutionen: Gefördert durch:

16 SolnetBW - Solare Wärmenetze für Baden-Württemberg Studie: Solare Wärmenetze für Baden-Württemberg - Grundlagen, Potenziale, Strategien Stand der Technik und der Markteinführung Wirtschaftlichkeit Rechtliche Rahmenbedingungen Möglichkeiten der Bürgerbeteiligung Fallstudien und Integrationsbeispiele Potenziale der Solarthermie in der Fernwärmeversorgung in BW Handlungsempfehlungen an Politik, Verwaltung und Verbände Aktionsplan für Verbreitungsaktivitäten (Kommunikation, Veranstaltungen, Umsetzungsunterstützung)

17 Projektaktivitäten Projektanbahnung neuer Wärmenetze mit Anteil Solarthermie Projektanbahnung zur Integration der Solarthermie in bestehende Wärmenetze Informations- und Beratungsaktivitäten Leitfäden: - Planungs- und Genehmigungsrecht - Finanzierungs- und Förderleitfaden - Integration in bestehende Materialien Themenbearbeitung: - Freiflächennutzung - Geschäftsmodell Wärmelieferung Handlungsempfehlungen an das Umweltministerium BW

18 Workshop Zukunftsfähige Wärmenetze am 2. Juli in Stuttgart Anhörung zu Markthemmnissen und Chancen durch UM Baden-Württemberg 36 Teilnehmer, 54 Lösungsvorschläge Arbeitsgruppen und weitere Workshops geplant

19 Stärkere Marktbearbeitung durch mehr Unternehmen / Marktakteure Gründung Arcon Solarwärme (H. Stadler) Viessmann Werke (H. Stegemann): Entwicklung Solarkollektor für Fernwärme, Bioenergiedörfer mit Solarthermie, Sponsoring / Beteiligung an Konferenz Bosch Thermotechnik (H. Winnemöller) Aufbau Deutschland-Vertrieb SOLID (H. Seidler) GreenOneTec: Vorstellung eines neuen Großmoduls (OEM), Sponsoring / Beteiligung an der SDH-Konferenz KBB Kollektorbau: Vorstellung eines neuen Großmoduls (OEM) Ritter XL Solar International: Savo Solar, Clipsol (engie)

20 Solare Nah- und Fernwärme in Baden-Württemberg in Betrieb in Planung/Realisierung in Vorbereitung Eggenstein m² Neckarsulm m² Crailsheim m² Ilsfeld m² Stuttgart Burgholzhof m² Stuttgart Brenzstraße m² Esslingen m² in Vorbereitung: 4 Anlagen mit m² Freiburg-Gutleutmatten m² Randegg m² Büsingen m² Friedrichshafen m² Quelle Solites, Okt. 2015

21 SDH-Internetseite: News Marktstudien Anlagen-Datenbank SDH-Leitfaden Workshops + Kurse Branchenverzeichnis Kontaktstelle

22 Kontaktdaten Internetseite: Koordination: Solites Dipl.- Ing. Thomas Pauschinger Projektpartner: Gefördert durch: Haftungsausschluss: Die alleinige Verantwortung für den Inhalt dieser Präsentation liegt bei den Autoren. Sie gibt nicht unbedingt die Meinung der Fördermittelgeber wieder. Die Fördermittelgeber übernehmen keine Verantwortung für jegliche Verwendung der darin enthaltenen Informationen.