Bioenergiedörfer & Nahwärmenetze Flexible Lösungen für eine abgestimmte Strom- und Wärmeproduktion Emmingen

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1 Bioenergiedörfer & Nahwärmenetze Flexible Lösungen für eine abgestimmte Strom- und Wärmeproduktion Emmingen

2 Fernziel: Regionale Energiewende bis 2030 als GmbH gegründet 2000 von 20 Bürgern seit 2007 nicht-börsennotierte AG aktuell ca Gesellschafter - Privatpersonen und Firmen Gesellschafterliste öffentlich unter: gut 7 Mio Grundkapital, Kapitalerhöhung läuft aktuell seit 2003 Gewinne, seit 2004 jedes Jahr Ausschüttungen kurz gesagt ein regeneratives Stadtwerk, 40 Mitarbeiter

3 solarcomplex-zwischenbilanz, Herbst 2014: ~ 12 MW Dachanlagen PV (weitere in Bau und Planung) ~ 11 MW Freilandanlagen PV Wasserkraftwerk Musikinsel Singen Windkraftanlage St. Georgen (weitere in Planung) Biogasanlagen Hof Schönbuch u. Hof Bucheli Bioenergiedörfer Mauenheim, Lippertsreute, Schlatt, Randegg, Messkirch, Lautenbach, Weiterdingen, Büsingen, Emmingen, Grosselfingen, Bonndorf (weitere in Planung) Holzenergie-Contracting, ca. 12 MW th (weitere in Bau und Planung) ~ 60 km Nahwärmenetze (weitere in Planung) solarcomplex ist die zentrale Kraft zum Ausbau erneuerbarer Energien am Bodensee. Bisheriges Investitionsvolumen aller Projekte : über 100 Mio solarcomplex hat im Süden Baden-Württembergs die meiste Erfahrung mit Planung, Bau und Betrieb von regenerativen Wärmenetzen.

4 Regenerative Wärmenetze von solarcomplex, das erste Dutzend ist voll : Mauenheim (Inbetriebnahme 2006) Grün = Lippertsreute (Inbetriebnahme 2008) mit Abwärme Schlatt (Inbetriebnahme 2009) aus Biogas-BHKW Randegg (Inbetriebnahme 2009) Lautenbach (Inbetriebnahme 2010) Messkirch (Inbetriebnahme 2011) Weiterdingen (Inbetriebnahme 2011) Büsingen (Inbetriebnahme 2012) Emmingen (Inbetriebnahme 2013) Grosselfingen (Übernahme 2013) Bonndorf I (Inbetriebnahme 2014) Hilzingen (Übernahme 2015) Bonndorf II (in Planung, Inbetriebnahme 2015)

5 Bioenergiedorf Mauenheim ~ 4 km Trassenlänge ~ 70 Anschlussnehmer ~ 2 Mio. Invest Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ca t CO2-Einsparung ca Kaufkraft

6 Bioenergiedorf Lippertsreute ~ 4 km Trassenlänge ~ 60 Anschlussnehmer ~ 2 Mio. Invest Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ca. 600 t CO2-Einsparung ca Kaufkraft

7 Bioenergiedorf Schlatt ~ 5 km Trassenlänge ~ 90 Anschlussnehmer > 2 Mio. Invest Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ca. 800 t CO2-Einsparung ca Kaufkraft

8 Bioenergiedorf Randegg ~ 7 km Trassenlänge ~ 145 Anschlussnehmer ~ 3,5 Mio. Invest Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ~ t CO2-Einsparung > Kaufkraft

9 Bioenergiedorf Lautenbach ~ 2 km Trassenlänge ~ 1,7 Mio. Invest Biogas-Abwärme / Holzhackschnitzel Ersatz von ca l Heizöl / Jahr ca. 600 t CO2-Einsparung / Jahr ca Kaufkraft / Jahr ~ 400 kw Photovoltaik

10 Bioenergiedorf Weiterdingen ~ 6 km Trassenlänge ~ 140 Anschlussnehmer ~ 3,5 Mio. Invest Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ~ t CO2-Einsparung > Kaufkraft

11 2014: Bioenergie Bonndorf erstmals mit industr. Abwärme ~ 10 km Trassenlänge ~ 150 Anschlussnehmer ~ 5 Mio. Invest Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ~ t CO2-Einsparung ~ Kaufkraft

12 Summe aller regenerativen Wärmenetze ~ 60 km Trassenlänge ~ versorgte Gebäude ~ 38 Mio. Invest ¼ EK von den an solarcomplex beteiligten Aktionären ¾ FK von regionalen Sparkassen und Volksbanken (i.d.r. KfW-Darlehen Erneuerbare Energien Premium ) Ersatz von ca. 4,5 Mio l Heizöl jährlich heißt: ~ t CO2-Einsparung pro Jahr ~ 4 Mio Kaufkraftbindung pro Jahr Das ist regionale Wertschöpfung pur: Geschlossene Energie- und Geldkreisläufe

13 2012: Bioenergiedorf Büsingen erstmals mit großer Kollektorfläche

14 zu 1,2 Mio kwh / ha = Faktor 60! Holzenergie je Hektar Wald Zuwachs ca. 10 Fm / a 1 Fm ~ kwh = kwh je ha / a Solarkollektoren auf 1 Hektar mit Reihenabstand 1:2 ca qm 400 kwh / qm = 1,2 Mio kwh je ha / a

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16 Unterkonstruktion wie Freiland-PV: Gerammte Stahlprofile, keine Fundamente, keine Versiegelung

17 Ziele im Sommer werden die Holzkessel komplett abgeschaltet, kein unwirtschaftlicher Teillastbetrieb, Brauchwarmwasser nur aus Solarkollektoren in der Übergangszeit werden die HS-Kessel solar unterstützt in der eigentlichen Heizperiode Beitrag sehr gering keine saisonale Speicherung solarer Deckungsanteil im Sommer 100%, übers Gesamtjahr ~ 15% Hackschnitzeleinsparung ca. 600 sm³ / Jahr

18 Ausblick Wenn Gebäude energetisch saniert werden, sinkt der Heizwärmebedarf, nicht aber der Warmwasserbedarf der solare Deckungsanteil wird automatisch größer Wenn sich das Konzept bewährt ist eine Ausdehnung der Kollektorfläche denk- und machbar Büsingen ist keine exotische Ausnahme, sondern Trendsetter Wärmenetze ohne sommerliche Abwärme (Biogas oder industriell) wird solarcomplex zukünftig generell (!) mit großen Kollektorflächen planen Wärmenetze, in denen die Biogasanlage (nach EEG) wegfällt, werden die sommerliche Grundlast aus Solarthermie bereit stellen

19 Zukunftsperspektiven Die entscheidende Innovation an einem Bioenergiedorf ist nicht die Bioenergie, sondern das Wärmenetz Wärmenetze sind technologieoffen und flexibel, d.h. es kann langfristig jede regenerative Energie verteilt werden: Solarthermie, Geothermie, Brennstoffzelle, überschüssiger Windstrom,

20 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie

21 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie

22 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie Industrielle Abwärme

23 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie Industrielle Abwärme Geothermie

24 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie Industrielle Abwärme Geothermie Brennstoffzelle (Wasserstoff)

25 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie Industrielle Abwärme Geothermie Brennstoffzelle (Wasserstoff) Überschüssiger Netz-Strom

26 Die Bedeutung abbezahlter (!) Wärmenetze Nach 10 bis 15 Jahren sind Wärmenetze bezahlt, dann entsteht ein erheblicher wirtschaftlicher Spielraum, denn der anfängliche Wärmepreis gegenüber den Kunden besteht zu mindestens 50% aus Kapitalkosten. Das heißt im Umkehrschluss, daß nach Tilgung der Darlehen für den Wärmebezug aus Biogasanlagen ein deutlich höherer Wärmepreis bezahlt werden kann als heute. Wirtschaftliche Standbeine von Biogasanlagen nach EEG werden voraussichtlich Erlöse aus Wärmeverkauf (in abbezahlte Wärmenetze) und aus flexibler Stromproduktion sein.

27 An sonnenreichen Tagen, insbesondere Sonn- und Feiertagen steuert die Photovoltaik bereits heute einen erheblichen Anteil zum Tagesstrombedarf bei. Bei einem weiteren Ausbau von Photovoltaik und Windkraft werden zunehmend Ausgleichsmaßnahmen bzw. Flexibilitätsoptionen erforderlich, um Angebot und Nachfrage in Einklang zu bringen: Verringerung Must-Run-Sockel fossil-atomar (derzeit ca. 20 GW) Flexibilisierung auch der regenerativen Grundlast Biogas statt h x MW (28 Mio MWh) zukünftig z.b h x MW (28 Mio MWh) oder gar nur h x MW (28 Mio kwh) Biogasstrom vorrangig nachts und im Winter (!)

28 Flexibilisierung kommt Das EEG 2014 ermöglicht es auch Bestandsbiogasanlagen, die Flex-Prämie in Anspruch zu nehmen. Diese belohnt das Bereitstellen höherer installierter BHKW-Leistung als durchschnittlich über das Jahr gefahren wird. Die Prämie ist gedeckelt auf einen Zubau von MW bundesweit. Ziel eines flexiblen Anlagenbetriebes für den Anlagenbetreiber ist neben der bedarfsgerechten Bereitstellung von Strom natürlich immer die Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage. Um flexible Fahrweise und möglichst vollständige Wärmenutzung zu verbinden, sind große Wärmespeicher unabdingbar.

29 2013: Bioenergiedorf Emmingen erstmals m. Großwärmespeicher ~ 10 km Trassenlänge ~ 160 Anschlussnehmer ~ 5 Mio. Invest Ersatz von ca l Heizöl jährlich heißt: ~ t CO2-Einsparung > Kaufkraft

30 Für flexible Stromproduktion notwendig: Großwärmespeicher m³ Stahlbeton (Höhe 6,4 m, Durchmesser 16 m) hochtemperaturbeständige Dichtungsbahn aus PE-HTR Aussenwand u. Deckel 40 cm Mineralwolle Boden 80 cm Schaumglasschotter, U-Wert < 0,15 W/m²K kurzzeitige zusätzliche Leistung kw Ansprechpartner:

31 Ende der Präsentation Im Anhang weitere Informationen (falls gewünscht)

32 Mauenheim - Die Ausgangslage Der Ort bezog pro Jahr ~ l Heizöl Der daraus resultierende Kaufkraftverlust beläuft sich auf fast Euro jährlich (zu aktuellen Preisen) in 20 Jahren rund 20 Mio. (mit realistischer fossiler Preissteigerung von ~ 10 % / a) Eine am Ortsrand betriebene Biogasanlage bot ~ l Heizöl-Äquivalent (HÖÄ) als Abwärme an Ziel war strom- und wärmeseitige Vollversorgung aus ee und weitgehende Bindung der Kaufkraft in der Region

33 Bioenergiedorf Mauenheim - Heute Biogasanlage (430 kw) und PV-Anlagen (~ 800 kw) speisen etwa den 9-fachen Mauenheimer Strombedarf ein Wärmelieferung an 70 kommunale, kirchliche und private Gebäude (70% der Gebäude, 90 % des Wärmebedarfs) Abwärme aus Biogasanlage, ~ 3/4 Hackschnitzelheizung 1 MW, ~ 1/4 Nahwärmenetz ~ 4 km Trassenlänge, Invest ~ 2 Mio Euro Kaufkraftbindung ca Euro jährlich ( l Heizöl werden durch heimische Energien ersetzt) Wertschöpfung bei Forst- und Landwirtschaft

34 Mauenheim - vorher

35 Mauenheim - heute

36 Für die Bürger von Bioenergiedörfern sind die Projekte besonders wertvoll, weil sie damit alle Vorteile auf sich vereinen. Die Energiekosten der Haushalte sind geringer als bisher = mehr Kaufkraft Die verbleibenden Energiekosten fliessen nicht mehr ab = mehr Kaufkraft Als Wärmekunde und Miteigentümer zahlt man die Energiekosten von der linken in die rechte Tasche Es entsteht ein nahezu geschlossener Energie- und Geld- Kreislauf in der Region, dies stellt insbesondere für den ländlichen Raum eine große Chance dar: Kaufkraftbindung statt Kaufkraftabfluss

37 Wirtschaftlichkeit und Bürgerbeteiligung: Es ist nur eine langfristige Wirtschaftlichkeit möglich, technische Nutzungsdauer viele Jahrzehnte Die Teilschulderlasse über KfW Erneuerbare Energien Premium müssen genutzt werden Nur leistungsfähige und unternehmerisch denkende Bürgerenergie-Genossenschaften können Bioenergiedörfer realisieren. Es sind erhebliche Vorleistungen notwendig Wenn Stadtwerke oder Gemeinden als Netzbetreiber auftreten, kann die Bürgerbeteiligung über Sparbriefe oder Nachrangdarlehen oder eine eg als Teileigentümer geschehen

38 These 1: Alle (!) Wohngebäude müssen innerhalb der nächsten 20 max. 30 Jahre die Nutzung fossiler Energien zur Wärmeerzeugung beenden. Sie müssen also zu 100% regenerativ versorgt werden. Begründung: a) Fossile Preisentwicklung (insbesondere Öl mit 10% p.a.) führt innerhalb der nächsten 20 Jahre zu unbezahlbaren Preisen. b) Klimaschutzziele (minus 80 95% bis 2050) setzen kompletten Ausstieg aus kohlenstoffbasierter Strom- und Wärmeerzeugung voraus. Es bleiben einige industrielle Prozesse übrig, für die es mit Stand heute keine Alternativen zur Kohlenstoffwirtschaft gibt. Auf dem Weg zu 100 % regenerativer Wärmebereitstellung in Wohngebäuden gibt es grundsätzlich zwei Strategien: individuell oder kollektiv. Kollektiv geht schneller und ist volkswirtschaftlich günstiger.

39 These 2: Die regenerative Strom- und Wärmebereitstellung wird deutlich dezentraler organisiert sein als in der fossil-atomaren Ära. Außerdem werden Strom- und Wärmesektor stärker miteinander verknüpft, Stichworte KWK und Power to heat, Ausgleich regenerativer Erzeugungsspitzen im Stromsektor. Wenn das so kommt, haben Wärmenetze eine zentrale Bedeutung, als Wärmesenke für KWK und als Flexibilitätsoption für regenerativen Überschussstrom. Außerdem sind Wärmenetze technologieoffen und flexibel, d.h. es kann langfristig auch jede andere regenerative Energie verteilt werden: Solarthermie, Geothermie, Brennstoffzelle, überschüssiger Windstrom Je nach wirtschaftlicher Entwicklung der verschiedenen regenerativen Energien wird z.b. der Anteil an Biomasse reduziert, derjenige an Solarthermie erhöht.

40 Weitere Projekte anderer Betreiber: Möggingen Renquishausen Leibertingen (Stadtwerke Radolfzell) (Genossenschaft) (komm. Eigenbetrieb) Grün = mit Abwärme aus Biogas-BHKW Die Bodenseeregion hat die bundesweit höchste Dichte von sogenannten Bioenergiedörfern!

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