Energieversorgung in Zeiten des Klimawandels Strategien und Herausforderungen für Regionen, Städte und Gemeinden

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1 Energieversorgung in Zeiten des Klimawandels Strategien und Herausforderungen für Regionen, Städte und Gemeinden Tagung Der Digitale Klimaatlas Region Stuttgart Ein Werkzeug für eine klimagerechte Raum- und Stadtplanung. Stuttgart, 25. November 2008 Dr. Joachim Nitsch Stuttgart

2 Die Menschheit verändert das Temperaturniveau der Erde in erheblichem Ausmaß Der CO 2 - Gehalt der Luft hat seit 1750 um 35% auf 379 ppm im Jahr 2005 zugenommen. Der heutige Wert ist der höchste in den letzten Jahren. + 6 C ( katastrophal ) Die Erwärmung des Klimasystems ist ohne jeden Zweifel vorhanden. Die globale Oberflächentemperatur ist gegenüber der vorindustriellen Zeit um 0,74 C gestiegen. Seit etwa 11 Jahren beschleunigt sich der Temperaturanstieg deutlich. Selbst bei einem sofortigen Ende aller Emissionen erfolgt durch die Trägheit des Klimasystem ein weitere Anstieg um bis zu 0,6 C. + 2 C ( tolerierbar ) + 0,8 C Der noch erreichbare niedrigste Temperaturanstieg für das Ende des 21. Jahrhunderts liegt bei ca. 1,7 bis 2 C. Quelle: 4. Klimaschutzbericht des UN-Klimarats vom 2. Febr. 2007

3 CO 2 -Minderungsziele für D und Korridor möglicher Minderungspfade (LE, E und D: Szenariovarianten der zukünftigen Entwicklung des Energiesystems) CO2-Emissionen, [Mio t CO2/a] Ist -effektiv LE 08: - 36% E1 : - 40% E2/E3: - 42% Ist-temperaturbereinigt -35% -40% E-Report IV REF 2005 D1 : - 28% D2 : - 25% LEIT 2008 SZEN D2 SZEN E3 LEIT\CO2; Das Ziel 2020 ist nur ein erster Schritt; zur Einhaltung der 2 -Grenze ist bis 2050 eine CO 2- Reduktion um -80% erforderlich -80% D1 : - 61% D2 : - 59 % LE 08: - 78% E1: - 80% E2: - 82% E3: - 85%

4 Wie kann diese Transformation des Energiesystems rechtzeitig erreicht und sozialverträglich umgesetzt werden? Es bedarf in allen Bereichen der Energieversorgung einer aufeinander abgestimmten Vorgehensweise um folgende Teilstrategien umzusetzen: Deutliche erhöhte Energieeffizienz in allen Nutzungssektoren (EFF); Energieproduktivität bis 2020 verdoppeln, bis 2050 vervierfachen. Deutliche höhere Effizienz der Stromerzeugung durch den Ausbau der Kraft Wärme Kopplung (KWK); von derzeit 12% auf 25% in Substantieller Ausbau erneuerbarer Energien (EE); von derzeit 9% (Endenergie) auf 18% in 2020, auf > 50% in 2050 (und bis 2100 auf 100%). Alle Einzelmaßnahmen müssen auf ihre Fähigkeit geprüft werden, diesen Prozess wirksam einzuleiten und über Jahrzehnte aufrecht zu erhalten.

5 Umsetzung der Strategien und Ziele im Leitszenario 2008 Primärenergie, PJ/a LEITSZENARIO Wirkungsgradmethode; Ist-Werte temperaturbereinigt. EFF gegenüber REF Geothermie Solarstrahlung Wind, Wasserkraft Biomasse, biogener Abfall Erdgas Mineralöl Steinkohle, Sonstige Braunkohle Kernenergie LEIT/PRIMSTR2; CO 2 -Minderung in % gegenüber 1990

6 CO 2 -Minderung in den einzelnen Sektoren der Energieversorgung (Leitszenario 2008; ab 2006) Mio. t CO 2 /a 2005 Elektrizität 309 Minderung (brutto *) 136) Minderung (brutto *) 230) Wärme **) Verkehr Gesamt **) (brutto 284) 425 (brutto 444) *) Kompensation CO 2 -Minderung der Kernenergie: 75 Mio. t/a bis 2020; insgesamt: 94 Mio. t/a); **) temperaturbereinigt Der Umbau der Wärmeversorgung ist ebenso wichtig wie derjenige der Stromversorgung; der Verkehrsektor ist wegen (noch) starken Wachstums und begrenzter struktureller Spielräume ein besonders problematischer Bereich

7 In der Wärmeversorgung ist ein gravierender Strukturwandel erforderlich *) 5.628*) - LEITSZENARIO *) temperaturbereinigt Erdwärme Endenergieeinsatz für Wärme [PJ/a] EFF EE Solarwärme Biomasse, KWK und direkt Industrielle KWK fossil Fern- Nahwärme fossil Erdgas, direkt Kohle, direkt Heizöl, direkt Strom, direkt und WP LEIT08/WAERM; Spez. Raum- Wärmebedarf: 2005: 162 kwh/m²a 2020 = 74 % 2050 = 42 % Wärme über Netze (HW, KWK, EE): gesamt RH + WW 2005 = 12% 10% 2020 = 18% 20% 2050 = 47% 65%

8 Erforderliche strukturelle Veränderungen in der Wärmeversorgung BW s (Raumwärme, Warmwasser, Prozesswärme; ohne Stromanteil) Primärenergie, PJ/a % % % EFF Erdwärme Solarkollektoren Biomasse KWK fossil Erdgas Heizöl, Kohle Ba-Wü/Wärme; % Eine zukunftsfähige Wärmeversorgung ist überwiegend netzgebunden und nutzt KWK und EE

9 Solarstrahlung Nahwärmenetze sind in vielen Fällen die günstigste Wärmeversorgung Biomasse Geothermie IEP-Pullach Erdgas

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11 Mit der Sonne heizen: Gebäude mit solar unterstützter Nahwärme in Friedrichshafen mit dachintegriertem Kollektorfeld. Quelle: ITW Stuttgart

12 Gründe für den verstärkten Ausbau von Nahwärmeversorgungen Substantielle Ausweitung der KWK ist nur über mittlere und kleinere Nahwärmenetze möglich Flexible Verknüpfung fossiler und erneuerbarer Wärmeversorgung ist möglich Großanlagen für solare Wärme- und Erdwärmenutzung sind kostengünstiger als Einzelanlagen Solare Wärme kann in größerem Umfang den Raumwärmesektor erreichen (saisonale Speicher) Bei Holz- und Strohverbrennung ist saubere Verbrennung möglich; kostengünstige Brennstoffe sind einsetzbar Höherer elektrischer Wirkungsgrad bei dezentralen KWK-Anlagen; Einbindung in Lastmanagement möglich ( virtuelle Kraftwerke)

13 Erforderliche strukturelle Veränderung der Stromversorgung BW s Bruttostromverbrauch, TWh/a % % 67% EFF Europ. EE-Verbund Andere EE in BW KWK Biomasse KWK Gas, Kohle Import Kohle Kond-KW Gas Kond-KW Kohle Kernenergie BaWü/strstruk % Eine zukunftsfähige Stromversorgung ist wesentlich effizienter, dezentraler und stärker vernetzt

14 Kraft-Wärme-Kopplung muss überwiegend im kommunalen Bereich wachsen - Szenario NACHHALTIGKEIT ,5 16,8 17,8 18,8 19,5 19,3 19,0 KWK Industrie Klein- BHKW BHKW (Nahwärme) Stromerzeugung, TWh/a ,8 6,5 7,5 8,9 12,0 HKW (Fernwärme) Ba-Wü/KWK;

15 Wo liegen die spezifischen Anknüpfungspunkte für die Kommunen? Kommunen haben beträchtliche Handlungsspielräume in energierelevanten Feldern: Städte- bzw. Siedlungsbau und Verkehrsinfrastrukturen Kommunen besitzen selbst große Liegenschaftsbestände und üben maßgeblichen Einfluss auf die Gestaltung von Siedlungsstrukturen aus (Flächennutzungspläne, z.b. 5 und 6 BauGB; Bauleitplanung, z.b. 9 BauGB; kommunale Wohnbaugesellschaften) Kommunen sind wichtige Kunden von energierelevanten Produkten, und Dienstleistungen Kommunen sind erste Ansprechpartner für Bürger und Gewerbetreibende auch hinsichtlich der Energieversorgung ihrer Gebäude Kommunen sind wesentlich mitverantwortlich für regionale Vermeidungs- und Anpassungsstrategien beim Klimawandel

16 Welches sind notwendige Schritte für eine wirksame EFF + EE - Strategie bzw. Klimaschutzstrategie für Kommunen? - Klimaschutz muss Chefsache sein!! Engagement der Führungsspitze (Bürgermeister, Stadt- Gemeinderäte, Dezernenten) ist unentbehrlich; - Bilanzieren, Potenziale analysieren, Entwicklungspfade skizzieren, vorausplanen und fortschreiben: Verwaltungen sollten innovative energetische Konzepte sowohl für Neubaugebiete als auch für Gebäude- und Quartierssanierungen in der Schublade haben, (wichtiges Stichwort: Anteil netzgebundene Wärmeversorgung erhöhen); - Verbindliche Ziele formulieren und Prioritäten setzen ( nach Größe, Kosten und Umsetzbarkeit der Potenziale); - Wirtschaft (Wohnungswirtschaft, Industrie, Gewerbetreibende) und Bürger einbinden, obige Konzepte als Grundlage nehmen, u. a. auch bei Verhandlungen mit Investoren; - Kommunalen Einfluss in Eigenbetrieben, kommunalen Wohnungsbaugesellschaften gezielt geltend machen; Rolle von Stadtwerken stärken (Ausweitung; Verbund mit anderen Stadtwerken, Rückkauf; Neugründung?); - Externen Sachverstand und externe Finanzierungsmöglichkeiten (Contracting und Energiedienstleistungen) nutzen um schneller ans Ziel zu kommen.

17 Das Ziel: Umbau der Energieversorgung Baden-Württembergs bis 2050 Primärenergie, PJ/a Szenario Nachhaltigkeit Erneuerbare Energien Nettostromimport; foss. Erdgas Mineralöl Kohlen Kernenergie Ba-Wü/PEV; Ziel 2020: - 20% weniger Energie - 20% Anteil Erneuerb. E Ziel 2050: - 50% weniger Energie - 50% Anteil Erneuerb. E

18 Kommunale (regionale) Energieeffizienz- und EE - Strategien.. - sind notwendige Voraussetzungen für einen wirksamen Klimaschutz - sichern langfristig die finanzielle Handlungsfähigkeit der Kommune - sichern die Attraktivität des Standorts für Bevölkerung und Gewerbetreibende - sind ein wesentlicher Beitrag zur dauerhaften Sicherung bezahlbarer Wohnund Gewerberäume sind kein Luxus oder Spielereien, sondern zentraler Bestandteil jeder zukunftsfähigen Kommunal- und Regionalpolitik.

19 Quellen und weitere Informationen: Leitstudie 2008 Weiterentwicklung der Ausbaustrategie erneuerbare Energien vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas. Untersuchung im Auftrag des BMU, Berlin, Stuttgart Oktober Über den Tag hinaus denken Konzept einer nachhaltigen Energieversorgung für Baden Württemberg Expertise für LNV, BUND, NABU, Stuttgart, Mai