Sektorkopplung: Heizen mit PV-Strom? Welcher Beitrag zur Energiewende? , 5. Energiekongress Saarbrücken

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Klemens Müller
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1 Sektorkopplung: Heizen mit PV-Strom? Welcher Beitrag zur Energiewende? , 5. Energiekongress Saarbrücken Eva Hauser, IZES

2 (stilisierte!) Thesen aus dem WWW zum Heizen mit PV-Strom Was mache ich denn mit der Wärme im Sommer, wenn ich gar keine brauche? Im Sommer sollte man den Strom verkaufen; im Winter kann man ihn dann zum Heizen nehmen. Elektroheizungen und PV passt das nicht ideal zusammen?

Darstellung: IZES Status quo der und Thesen zur Sektorkopplung 9,1% 1,7% Strom Verkehr Wärme Eine Verschiebung von EE-Arbeit oder Leistung zwischen den Sektoren leistet keinen echten Beitrag zu

3 Darstellung: IZES Status quo der und Thesen zur Sektorkopplung 9,1% 1,7% Strom Verkehr Wärme Eine Verschiebung von EE-Arbeit oder Leistung zwischen den Sektoren leistet keinen echten Beitrag zu Energiewende, insbesondere nicht, wenn es sich nicht um echte EE-Überschüsse handelt, dadurch die O2-Bilanz verschlechtert wird, der Strom einer exergetisch niederwertigeren Verwertung zugeführt wird, dadurch Lock-in-Effekte verursacht werden und keine technologische Entwicklung daraus resultiert.

4 Darstellung: IZES auf der Basis von Daten von UBA und AGEE-Stat Stand der Energiewende & Dekarbonisierung des Energiesektors Endenergieverbrauch (EEV) bzw. Bruttostromverbrauch gesamt (in TWh) Anteil der Erneuerbaren Energien am EEV bzw. Bruttostromverbrauch 12,5% 5,6% 27,4% Strom Wärme Verkehr Im Stromsektor war Ende 2014 ein Viertel des Energiewendepfades zurückgelegt; bei Wärme erst ~ ein Achtel; im Verkehrsbereich noch weniger! Im Gesamten liegen noch gut 80% des Energiewendeweges vor uns!

5 Bilanzielle Überschüsse vs. reale Einspeise- und Verbrauchswerte Darstellung IZES auf der Basis von: und Daten zu Fernwärme der Stadtwerke München

6 Wege zur Erzielung hoher solarer Wärme-Deckungsgrade Solarthermie erbringt auch bei winterlichen Wetterkonditionen höhere WÄRME-Erträge pro Fläche als PV! Graphik & Kollektordaten IZES, angelehnt an: / (von ornelia Daniel)

7 Ab wann ergibt Heizen mit PV-Strom aus Klimasicht einen Sinn? Energieträger GEMIS- Prozessbezeichnung O 2 -Äq. (kg/kwh) O 2 -Äq. (kg/kwh) mit Heizsystem-Wirkungsgrad von 90% Heizöl Heizöl-Hzg. 100 % 0,32 0,35 Erdgas Erdgas-Hzg. 100 % 0,25 0,27 Flüssiggas Flüssiggas-Hzg. 100 % 0,27 0,29 Holz-Pellets Holz-Pellets-Hzg. 100 % 0,03 0,03 Holz-Hackschnitzel Holz-HS-Hzg 100 % 0,02 0,03 Stückholz Holz-Stücke-Hzg. 100 % 0,02 0,02 Strom (Bundesmix) Stromnetz lokal 0,61 Quelle: w w.kea-bw.de/service/em issionsfaktoren/ These 1: Der direkte Transfer von PV-Strom in den Wärmesektor ergibt frühestens dann Sinn, wenn die THG-Äquivalente des bundesdeutschen Strommixes niedriger sind als die Emissionen der ersetzten Einzelheizungen.

8 EE-Strom gehört ins Stromnetz! Elektrische Energie ist in alle anderen Energieformen wandelbar. "Einige Bilder und/oder Fotos auf dieser Seite sind das urheberrechtlich geschützte Eigentum von 123RF Limited oder autorisierten Lieferanten, die gemäß der Lizenzbedingungen genutzt werden. Diese Bilder und/oder Fotos dürfen nicht ohne Erlaubnis von 123RF Limited kopiert oder herunterladen werden. Raumwärme besitzt eine geringere energetische Wertigkeit, da sie kaum in andere Energieformen umgewandelt werden kann.

9 Lock-in-Effekte durch Bindung von PV im Wärmesektor Wärmebedarf unterschiedlicher Gebäudetypen: Primärenergiebedarf in kwh/m 2 *a Primärenergiebedarf bei 100 m 2 beheizter Wohnfläche (in kwh) O2-Emissionen mit "PV-Heizung" mit 100% Wirkungsgrad (in kg) notwendige Größe der PV- Anlage zur bilanziellen Deckung des Wärmebedarfs (bei 930 Vbh; in kwp) "Passivhaus" ,69 KFW ,91 Altbau (Beispiel) ,51 These 2: Die Nutzung von Strom im Wärmesektor bindet umso mehr PV-Erzeugungskapazität (und PV-Arbeit), je schlechter der energetische Standard des Gebäudebestandes ist. Im Umkehrschluss heißt dies: 1. Stromwärme kann und sollte bessere Gebäudestandards und energetische Sanierungen nicht ersetzen. 2. Wer eine PV-Anlage für den nur für Eigenverbrauch (kleiner) dimensioniert verschenkt unter Umständen wichtige Dachflächen für die Energiewende und erhöht die spezifischen Kosten pro installierte Leistung.

10 Graphik IZES Sektorkopplung kann weitaus mehr

11 Konsequenzen für die Dekarbonisierung des Energiesystems (1) Die Kopplung des Stromsektors mit den anderen Energiesektoren sollte die Anforderungen einer umfassenden Energiewende berücksichtigen. Die Sektorkopplung sollte klaren Kriterien unterworfen werden. Für eine Wärmewende und eine Mobilitätswende ist es nicht ausreichend, auf die (genau so fluktuierend anfallenden) Stromüberschüsse zu setzen. Beide Sektoren benötigen ebenso eine angepasste Infrastruktur und sollten nicht nur als Überschusssenken betrachtet werden.

12 Konsequenzen für die Dekarbonisierung des Energiesystems (2) Für die Wärmewende wäre es hilfreich: Zuerst die Potentiale der exergetisch niederwertigeren Energiequellen weitestgehend auszuschöpfen, Solarthermieanlagen größer zu dimensionieren (inkl. Prozesswärme) und den Fokus nicht nur auf EFH-Anlagen richten, Instrumentell die Solarthermie sowie deren Einbindung in Wärmenetze zu fördern, Solarthermie nicht für die Sommermonate, sondern für die Heizperiode auszulegen, Solarthermie stärker in der öffentlichen Debatte zu verankern, z.b. durch klar verständliche Angaben zu ihrer Nennleistung oder zur Vergleichbarkeit einzelner Typen, vgl. z.b. und die Besserstellung von Strom als Wärmequelle in den Primärenergiefaktoren der EnEV zu überdenken.

13 Vielen Dank! Eva Hauser IZES ggmbh Altenkesselerstr Saarbrücken Mit Unterstützung durch: Barbara Dröschel sowie Thomas Bischoff, Patrick Hoffmann und Andreas Weber

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