Erdwärme in Deutschland: Potentiale und Grenzen

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1 Erdwärme in Deutschland: Potentiale und Grenzen 12. März 2015, Tagung Boden und Energiewende, Geozentrum Hannover Dr. Martin Sabel, Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V.

2 Agenda Erdwärme in Deutschland Erdwärme & Energiewende Potential Marktsituation in Deutschland Grenzen und Hindernisse 2

3 Der BWP Branchenverband mit Sitz in Berlin 550 Mitglieder aus der gesamten Wertschöpfungskette 3

4 Erdwärme & Energiewende

5 Erderwärmung 5

6 Erderwärmung Die Erkenntnisse zum Klimawandel lassen folgende Auswirkungen auf Böden erkennen: Gefahr der Abnahme an Humus sowie Humus bildender Prozesse Gefahr der Verringerung der Abbauleistung von Schadstoffen Gefahr zunehmender Mobilisierung von Schadstoffen aus Böden und Einträge in Oberflächengewässer und Grundwasser Gefahr zunehmender Wasser-und Winderosion, damit einhergehender Bodenabtrag zunehmende Verdichtungsgefährdung jahreszeitliche Verschiebung (Verringerung oder Erhöhung) der Grundwasserneubildungs- und der Sickerwasserraten zunehmende Hochwassergefahr Dürreschäden und Ertragsminderung auf Böden mit geringer Wasserhaltefähigkeit Gefahr verminderter Nährstoffverfügbarkeit im Boden Gefahr des Rückgangs der biologischen Vielfalt 6 Quelle: Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz - MV

7 Energiewende Die Ziele der deutschen Energie- und Klimapolitik Die klimaschädlichen Treibhausgasemissionen sollen gegenüber dem Basisjahr 1990 bis 2020 um 40 Prozent sinken Ausstieg aus der Kernenergie bis Ende Der Primärenergieverbrauch soll bis 2020 um 20 Prozent sinken. Verringerung der Abhängigkeit von Energieimporten

8 Energiewende Die Ziele der deutschen Energie- und Klimapolitik Erneuerbare Energien sollen bis 2020 mit 35 Prozent zur Deckung des Bruttostromverbrauchs beitragen einen Anteil von 18 Prozent am Bruttoendenergieverbrauch erreichen im Wärmebereich einen Anteil von 14 Prozent erreichen Die Energieeffizienz soll gesteigert werden 8

9 IEA - Standpunkt Weshouldleaveoil beforeitleavesus. 9 Quelle: Faith Birol, (chief economist at the International Energy Agency)

10 Nature The geographical distribution of fossil fuels unused when limiting global warming to 2ºC Christophe McGlade & Paul Ekins, Nature 517, (08 January 2015) - max Gt CO 2 dürfen von noch emittiert werden, um wenigstens eine 50% Chance zu haben das 2 Grad Ziel zu erreichen - Demnach müssten weltweit 35 Prozent der gegenwärtig förderbaren Ölreserven ungenutzt bleiben. Bei Gas sollten es gut 50 Prozent und bei Kohle rund 90 Prozent sein 10

11 Energieverbrauch in Deutschland Über die Hälfte des Endenergieverbrauchs entfallen auf den Wärmemarkt 85 % des Energiebedarfs in Privathaushalten machen Raumwärme und Warmwasser aus Bilanz für die Energieanwendung in Deutschland Grafik Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. Noch immer wird Heizwärme überwiegend fossil erzeugt 11

12 Energieverbrauch in Deutschland Anteil der Wärmeerzeugung am Endenergieverbrauch in Deutschland (2013) eines Durchschnitthaushalts 12

13 Erneuerbarer Strom 2014 : 27,3 % 13

14 Erneuerbare Wärme

15 Der Koalitionsvertrag Der Wärmemarkt ist mitentscheidend für eine erfolgreiche Energiewende. In einem Strommarkt mit einem weiter zunehmenden Anteil von Strom aus erneuerbaren Energien werden wir Strom, der sonst abgeregelt werden müsste, für weitere Anwendungen, etwa im Wärmebereich, nutzen. 15

16 EE Wärme G 1 Abs. 2 EE Wärme G: Ziel: Der Anteil Erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch für Wärme (Raum-, Kühlund Prozesswärme sowie Warmwasser) ist bis zum Jahr 2020 auf 14 Prozent zu erhöhen nach 2 Abs. 1 EE Wärme G ist der Ausbau der Nutzung von Erdwärme nicht nur Bestandteil der energiepolitischen Debatte, sondern klare gesetzgeberische Vorgabe 16

17 POTENTIAL

18 CO 2 Emissionen 18

19 19 Anteil Erneuerbarer Energien an der erzeugten Nutzwärme durch eine Wärmepumpe Umweltbilanz: CO 2

20 Umweltbilanz: CO 2 20

21 Umweltbilanz: CO 2 21

22 Energieeffizienzklassen 22

23 Energieeffizienz 23

24 EnEV 24

25 Passive Kühlung Erdwärmesonden / Brunnen Hohe Effizienz, insbesondere auch bei der Nutzung für sommerliche Temperierung durch passive Kühlung 25

26 Wärmequellen Sonde Kollektor Grundwasser 26

27 Wärmequellen 27 Fotos: tewag

28 Wärmequelle Abwasser 28

29 Quelle: Frank GmbH Wärmequelle Abwasser 29

30 Agrothermie-Gemeinde Wüstenrot oberflächennahe geothermische Nutzung (in ca. 2m Tiefe) von landwirtschaftlichen und kommunalen Flächen kaltes Nahwärmenetz mit insgesamt 1,4 ha Agrothermie-Kollektoren 30 Bildquelle: TU Dresden, Professur Agrarsystemtechnik, Mario Henke

31 Wärmequelle Grubenwasser Bochum / Schacht Arnold: Nutzbarmachung des Grubenwassers als Energieträger zur Wärmeversorgung für zwei Schulen und die Bochumer Hauptfeuerwache. 31 Bildquelle: Schacht Arnold auf Robert Müser Stadtwerke Bochum GmbH

32 Wärmequelle Tunnel Energietübbinge Tunnelschale besteht aus Fertigteilen (Tübbinge) Geothermie: Absorberleitungen + Kopplungssystem müssen in Tübbinge integriert werden Bildquelle: Züblin / Rehau 32

33 Smart Heat Pumps Der steigende Anteil an regenerativen, volatilen Energien stellt eine Herausforderung für das Lastmanagement dar Wärmepumpen mit entsprechenden Pufferspeichern dienen als flexible Lasten und dezentrale Speicher 33

34 Power-to-Heat 34

35 MARKTSITUATION

36 Heizungsbestand 36

37 Heizungsbestand 37

38 Heizungsmarkt 100% 80% 60% 24,0 23,6 22,3 32,8 30,1 28,8 7,1 5,9 8,3 6,4 10,1 11,9 15,5 7,6 6,7 9,4 5,1 20,4 20,0 17,2 8,6 6,9 11,3 17,1 8,3 9,1 9,2 8,8 6,1 9,6 8,7 7,2 6,7 16,0 16,5 18,0 16,9 40% 87% 20% 36,9 38,7 39,2 45,9 49,3 49,8 51,8 54,9 56,7 59,0 61,4 0% Condensing Boiler (Gas) Low Temperature Heating (Gas) Condensing Boilers (Oil) Low Temperature Heating (Oil) Heat Pumps Biomass 38 Quelle: BDH

39 Wärmepumpen in Deutschland 39

40 Wärmepumpen in Deutschland Wärmepumpen: 8700 GWh Wärme 7,3 GW installierte Leistung 40

41 Absatz Wärmepumpen 41

42 Absatz Wärmepumpen 42

43 Erdwärme im Neubau 43

44 MAP 44

45 MAP 45

46 MAP 46

47 GRENZEN UND HINDERNISSE

48 Grenzen & Hindernisse Verhältnis Strom- / Gaspreis Mangelndes Wissen über die Vorteile der Technologie Negatives Image durch Schadensfälle Genehmigungsverfahren 48

49 Energiepreise 49

50 Energiepreise 1,7 4,4 Strompreis / Gaspreis Quelle: EHPA 50

51 Informationsdefizite 51

52 Qualität Schulung Qualität Kontrolle und Transparenz 52

53 Genehmigungsverfahren Regelungen der wasserrechtlichen Behandlung, zum Verfahrensablauf und zu den technischen Anforderungen werden in Leitfäden, Merkblätter und Broschüren veröffentlicht 53

54 Genehmigungsverfahren Wasserhaushaltsgesetz (WHG): 8 Erlaubnis, Bewilligung: Die Benutzung eines Gewässers bedarf der Erlaubnis oder der Bewilligung [ ] 9 Benutzung: Einbringen von Stoffen, wenn eine nachteilige Veränderung möglich ist 49 Erdaufschlüsse: Arbeiten, die sich auf das Grundwasser auswirken können, sind einen Monat vor Beginne der Arbeiten anzuzeigen. Erlaubnis ist erforderlich, wenn nachteilige Auswirkungen auf das Grundwasser auftreten können Landeswassergesetze & landesspezifische Regelungen Lagerstättengesetz (LagerstG) 54

55 Genehmigungsverfahren Bundesberggesetz (BBergG): 3 Erdwärme ist ein bergfreier Bodenschatz: Auf bergfreie Bodenschätze erstreckt sich das Eigentum an einem Grundstück nicht 8: für die Gewinnung von Erdwärme ist grundsätzlich eine bergrechtliche Bewilligung erforderlich 4: die Nutzung von Erdwärme innerhalb eines Grundstück gilt nicht als Gewinnung von Erdwärme 127 Bohrungen: Bohrungen über hundert Meter unterliegen der Bergaufsicht Für Sonden/Sondenfelder ist z.b. in Niedersachsen keine bergrechtliche Genehmigung notwendig, da eine Bewilligung ( 8 BBergG) zur Erdwärmenutzung nach Bergrecht nur erforderlich ist, wenn die Energie direkt ohne einen Mittler (- Wärmepumpe -) gewonnen werden kann. 55

56 Genehmigungsverfahren Länderspezifische Verordnungen über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (VAwS); (künftig bundeseinheitliche AwSV) VDI 4640 Blätter SIA 384/6 Erdwärmesonden (Schweiz) DVGW Arbeitsblätter: W120, ab Juli 2013 W120-2 Empfehlungen der LAWA für wasserwirtschaftliche Anforderungen an Erdwärmesonden 56

57 Grenzen 57 Quelle: Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen

58 Grenzen 58 Quelle: Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen

59 FAZIT

60 Vision Energiewende mit ganzheitlichem Ansatz Zusammenwachsen von Strom- und Wärmesektor Elektrizität als Leitenergie der Zukunft Energieeffizienz im Fokus Ökostrom m-ausbau Sole/Wasser-Wasser-WP mit besonders hoher Primärenergieeffizienz Marktdurchdringung der Erdwärmepumpe 60

61 Fazit Die Ziele der deutschen Energie- und Klimapolitik Die klimaschädlichen Treibhausgasemissionen sollen gegenüber dem Basisjahr 1990 bis 2020 um 40 Prozent sinken. Der Primärenergieverbrauch soll bis 2020 um 20 Prozent sinken. Verringerung der Abhängigkeit von Energieimporten 61

62 Fazit Qualität bei Planung und Ausführung von Erdwärmeprojekten muss stimmen Die Nutzung von Erdwärme trägt zum Gelingen der Energie- und Wärmewende bei Erdwärme ist gewollt: deutliche Anhebung der Fördersätze ist ein klares Signal 62

63 Energie Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit Martin Sabel BWP Bundesverband Wärmepumpe e. V.