Kurzvorstellung solarcomplex Nahwärmenetze - konkrete Realisierungsbeispiele Stuttgart

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1 Kurzvorstellung solarcomplex Nahwärmenetze - konkrete Realisierungsbeispiele Stuttgart

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 ab Sommer 2014 seit 2003 Gewinne, seit 2004 jedes Jahr Ausschüttungen kurz gesagt: ein regeneratives Stadtwerk in Bürgerhand

3 solarcomplex-zwischenbilanz, Anfang 2014: ~ 10 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) Lippertsreute (Inbetriebnahme 2008) Schlatt (Inbetriebnahme 2009) Randegg (Inbetriebnahme 2009) Lautenbach (Inbetriebnahme 2010) Messkirch (Inbetriebnahme 2011) Weiterdingen (Inbetriebnahme 2011) Büsingen (Inbetriebnahme 2012) Emmingen (Inbetriebnahme 2013) Grosselfingen (Übernahme 2013) Hilzingen (Übernahme 2014) Bonndorf (Inbetriebnahme 2014) Grün = mit Abwärme aus Biogas-BHKW

5 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!

6 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.

7 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.

8 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie

9 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie

10 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie Industrielle Abwärme

11 Nahwärmenetze sind zukunftsfest Bioenergie Solarthermie Industrielle Abwärme Geothermie

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

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

14 Bioenergiedorf Mauenheim

15 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

16 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

17 Mauenheim - vorher

18 Mauenheim - heute

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

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

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

22 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

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

24 2012: Bioenergiedorf Büsingen erstmals mit großer Kollektorfläche

25 zu 1,2 Mio kwh / ha = Faktor 60! Zuwachs je Hektar Wald im Schnitt 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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27 Unterkonstruktion wie Freiland-PV: Gerammte Stahlprofile, keine Fundamente, keine Versiegelung

28 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

29 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 Weitere Wärmenetze ohne sommerliche Abwärme (Biogas) wird solarcomplex zukünftig generell (!) mit großen Kollektorflächen planen Büsingen ist keine exotische Ausnahme, sondern Wegweiser und Trendsetter in Planung aktuell: Kreenheinstetten (Lkr. Sigmaringen)

30 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

31 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:

32 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

33 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 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

34 Typischer Ablauf (1,5 Jahre) Erstkontakt mit geeigneter Gemeinde und/oder Biogasanlagenbetreiber Politische Grundsatzentscheidung im Gemeinderat und Abschluss eines Wegenutzungsvertrags Datenerhebung bei potentiellen Kunden Grobplanung und Ermittlung Wärmepreis Akquise Wärmekunden in mehreren öffentlichen Veranstaltungen Entscheidung über Projekteinstieg Finanzierung und Förderanträge Baubeginn im Frühjahr Inbetriebnahme und erste Wärmelieferung an Kunden im Herbst

35 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

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

37 Was ist wichtig? Niedrige Netzverluste: marktbeste verfügbare Technik einsetzen Zementiert die Wirtschaftlichkeit auf Jahrzehnte Laufende Kosten reduzieren durch betriebswirtschaftliche Bündelung von Wärmenetz-Projekten. Anschaffung Software und Abrechnung Wärmekunden, Störungsbehebung, etc.

38 Förderung 1 - Teilschulderlass (Tilgungszuschuss) Das KfW-Programm Erneuerbare Energien Premium ist prädestiniert für die Finanzierung von regenerativen Wärmenetzen. Es werden Teilschulderlasse gewährt für: Wärmenetz 60 / lfm Hausübergabestationen / Stück Biomassekessel 20 / kw (+ evtl. Boni) Pufferspeicher 250 / m³ Solarthermie max. 40% des Invest z.b. in Büsingen, gesamt gekürzt an der Laufzeit des Darlehens

39 Förderung 2 - Zuschüsse Aufgrund ihres innovativen Charakters wurden die meisten unserer Wärmenetze vom Umweltministerium des Landes Baden-Württemberg gefördert, zuletzt: Büsingen, wg. Solarthermie, Emmingen, wg. Großwärmespeicher, Bonndorf, wg. industrieller Abwärme, Diese und die Teilschulderlasse (KfW - Erneuerbare Energien Premium) summieren sich in unserer Bilanz als Sonderposten auf über 4 Mio Euro (2013) = stille Reserven

40 Auf dem flach geneigten Dach: Photovoltaik mit 22 kw ~ kwh / Jahr Eigenstromversorgung für Steuerung, Netzpumpen, Schnecken, Gebläse ist günstiger als Netzbezug

41 Elektrofilter und 2 Hackschnitzelkessel (900 u. 450 kw)

42 An der steil geneigten Fassade: Solarkollektoren Guter Wirkungsgrad bei tiefstehender Wintersonne

43 Zwei Kollektorfelder, hier Nord feld

44 Gailingen, Biogasanlage Johanni-Hof Wärme ans Hegau-Jugendwerk: > 1 Mio kwh Stromerzeugung: > 2 Mio kwh

45 Der Nachweis ist zigfach erbracht: Im ländlichen Raum ist eine strom- und wärmeseitige Vollversorgung nicht erst in irgend einer fernen Zukunft, sondern zeitnah möglich. Allein Baden-Württemberg hat das Potential für mehrere Hundert Bioenergiedörfer. (es gibt ca. 800 Biogasanlagen in BW, davon über die Hälfte bisher ohne ein Konzept zur Wärmenutzung) Langfristig sind Wärmenetze technologieoffen, d.h. es kann auch jede andere regenerative Energie verteilt werden: Solarthermie, Geothermie, Brennstoffzelle

46 Rückblick 10 Jahre fast verdreifacht Quelle:

47 Rückblick 20 Jahre - rund verfünffacht Das sind > 10% Preissteigerung p.a.! Quelle: Privat

48 Investitions- u. Finanzierungsplan (Beispiel Büsingen) Heizzentrale (Gebäude inkl. Technik) Wärmenetz (>5.000 m) Solarthermie (~ qm) Hausübergabestationen (> 100) Planung extern (Genehmigung, Nebenkosten) Planung intern (akt. Eigenleistungen) SUMME Eigen-/Aktienkapital solarcomplex AG Akt. Eigenleistungen Darlehen KfW (Erneuerbare Energien Premium) Zuschuss UM BW SUMME

49 Zahlen und Fakten im Überblick Jahresenergiebedarf ca MWh - davon Holzenergie ca. 85% - davon Solarthermie ca. 15% Wärmeertrag Kollektoren Eingesparte Holzmenge Bisheriger Heizöleinsatz Kaufkraftbindung Trassenlänge > kwh ~ 600 sm³ ca l ca / a (bei heutigen Preisen) ca. 5 km Angeschlossene Gebäude ~ 110 Invest gesamt davon Solarthermie ca. 4 Mio Euro ca Euro

50 Biogasnutzung regional Im Landkreis Konstanz gibt es derzeit über 30 Biogasanlagen mit gut 11 MW el Leistung > 80 Mio kwh Stromerzeugung / Jahr (ca. 5% des gesamten, ca. 25% des privaten Strombedarfs EEG-Vergütung ca. 15 Mio Euro / Jahr) Aber auch hier: Die meisten Anlagen ohne eine vollständige Nutzung der anfallenden Abwärme Die ungenutzte Abwärme beläuft sich auf 5-7 Mio Liter Heizöl-Äquivalent

51 Biogasnutzung national In Deutschland arbeiten derzeit knapp Biogasanlagen mit gut MW el Leistung Biogasstrom ist Grundlast und ersetzt real Atomstrom, derzeit gut 3 AKWs a MW > 20 Mrd kwh Stromerzeugung / Jahr (ca. 4% des gesamten, ca. 20% des privaten Strombedarfs) Aber: Die meisten Anlagen ohne eine vollständige Nutzung der anfallenden Abwärme Die ungenutzte Abwärme beläuft sich auf 1 1,5 Mrd Liter Heizöl-Äquivalent

52 Der regionale Energiemarkt ist ein Zukunftsmarkt Langfristig sind Wärmenetze technologieoffen, d.h. es kann auch jede andere regenerative Energie verteilt werden: Solarthermie, Geothermie, überschüssiger Windstrom Günstige regenerative Energie ist ein Standortvorteil Die regionale Wertschöpfung durch die Nutzung heimischer erneuerbarer Energien beträgt viele Millionen jährlich Ein geschlossener Energie- und Geldkreislauf

53 Das Ärgernis: der Not kühler

54 Abwärme nicht mehr nach oben, sondern nach unten, ins Netz!

55 Entwicklung Biogasanlagen in Deutschland Anzahl der Anlagen Inst. Leistung (in MW)

56 Praxisbeispiel Wildpoldsried / Bayern Alles nutzen, was da ist!

57 Verbrauch Wasser Biogas PV Wind Strom - Verbrauch u. Erzeugung in Wildpoldsried 2013 (in MWh) Verbrauch 5,6 / Erzeugung 37,5 Mio kwh / Abdeckung 571% Monetärer Ertrag ab 2013 (ca. 4,7 Mio )

58 Zum Nachdenken Derzeit werden im Lkr. Konstanz gut 30 Biogasanlagen mit gut 11 MWel Leistung betrieben. Diese liefern über 80 Mio. kwh Strom pro Jahr, das sind etwa 5% des Strombedarfs im Landkreis. Sie belegen dafür ca Hektar Anbaufläche für Energiepflanzen Hektar für 5%

59 Hätte man stattdessen auch nur ein Viertel (1.000 Hektar) mit Freiland-PV belegt, wäre der Stromertrag 350 Mio kwh, das sind über 20 % des Strombedarfs Hektar würden wieder für Landwirtschaft frei und man hätte statt ca. 5% über 20% des Strombedarfs bereit gestellt Hektar für 5% oder Hektar für über 20% Welche Strategie ist besser?

60 Das ist ausdrücklich kein Plädoyer gegen Biogasanlagen! Diese haben ihre Berechtigung und ihre spezifischen Vorteile, z.b. Grundlastfähigkeit und Regelenergie. Aber es ist ein Plädoyer für eine andere Schwerpunktsetzung: Weniger Biogas, mehr Freiland-PV und Windkraft. Biogasanlagen vor allem an ausgesuchten Standorten mit möglichst vollständiger Wärmenutzung. Noch ein Hinweis zur Ehrenrettung von Biogasanlagen.

61 Maisanbau in Deutschland 2010 Stand März 2011 Quelle: Statistisches Bundesamt Wiesbaden 2011, FNR (Fachagentur nachwachsende Rohstoffe)

62 Gute Politik beginnt damit, daß man die Realität zur Kenntnis nimmt Die Tank-Teller-Debatte greift zu kurz. Nahrungs-Energie und technische Energie sind beides Grund (!)-Bedürfnisse einer jeden Gesellschaft. Man wird sie beide befriedigen müssen. Es gibt aber jede Menge Luxus -Bedürfnisse, welche ebenfalls Zugriff auf landwirtschaftliche Flächen nehmen, welche öffentlich so gut wie nie thematisiert werden. Beispiele? Deutschlandweit: ca Hektar Segelflugplätze ca Hektar Weihnachtsbäume ca Hektar Golfplätze ca Hektar für Freizeitpferde Könnte alles mit Kartoffeln, Kohl und Weizen bepflanzt werden!

63 Biogas wird erwachsen Bei weiterem Ausbau der großen regenerativen Energien Wind und Sonne werden automatisch die Schwankungen auf der Angebotsseite größer. Damit erhalten die Biogasanlagen eine wichtige Perspektive und Funktion fürs Gesamtsystem: Regel- und Ausgleichsenergie. Nicht h x MW, sondern h x MW oder sogar nur h x MW?

64 Verlegung Nahwärmeleitung im Bioenergiedorf Mauenheim

65 Leitung im unbefestigten Bereich

66 Leitung im Strassenraum Die Strasse ist auch während der Bauphase benutzbar

67 Die Gräben werden wieder verfüllt, Trassenband

68 Abzweig mit T-Stück

69 Kernbohrung vom Hausanschlussgraben ins Gebäude

70 Hausanschlussstation (HAST) - hydraulische Trennung Netz - Heizungsverteilung mit Wärmetauscher - Fernwartung + Zählerauslesung über Datenleitung - Platzbedarf etwa wie Elektrozählerkasten

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