Fernwärme. Projekt "VFS-Wärmenutzung" im Praxistest. Anselm Hagenbuch, Leiter Wärmecontracting AEW ENERGIE AG, Aarau

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Kai Hofmann
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1 Fernwärme DIE KOMFORT-ENERGIE Projekt "VFS-Wärmenutzung" im Praxistest, Leiter Wärmecontracting AEW ENERGIE AG, Aarau

2 Übersicht Projektbeschrieb / Trägerschaft Ausgangslage, Ziele, Vorgehen, Projektphasen webgis-applikation Verwendete Daten, Ansicht, Bearbeitung Nahwärmepotenzial Schweiz Spezifische GIS-Analysen webgis-nutzung in der Praxis Beispiel Rheinfelden, Stärken/Schwächen Ausblick Folie 2

3 Übersicht Projektbeschrieb / Trägerschaft Ausgangslage, Ziele, Vorgehen, Projektphasen webgis-applikation Verwendete Daten, Ansicht, Bearbeitung Nahwärmepotenzial Schweiz Spezifische GIS-Analysen webgis-nutzung in der Praxis Beispiel Rheinfelden, Stärken/Schwächen Ausblick Folie 3

4 Ausgangslage Öl- und Gaspreise steigend kapitalintensive Wärmenetze zum Einsatz von erneuerbaren Energien und Abwärme werden wirtschaftlich interessant Initiatoren und kapitalkräftige Investoren auch bei hohen fossilen Preisen nötig Einbindung von grösseren Energiedienstleistern und -Contractoren zwingend Gesetzliche Ebene: Einspeisevergütung für erneuerbare Energien aus Nah- und Fernwärmesystemen (Aktionsplan "Erneuerbare Energien ) mit Anschlusszwang an leitungsgebundene erneuerbare Energien bei Heizungssanierungen Der Verband Fernwärme Schweiz (VFS) will die Nutzung erneuerbarer Energien in Wärmeverteilnetzen beschleunigen und Planungsgrundlagen für Fernwärmeprojekte verfügbar machen Folie 4

5 Projektziele Neue Fernwärmenetze Generierung von neuen Fern- und Nahwärmeprojekten schweizweit (Mittel- und Grossprojekte) mittels EDV-basiertem Werkzeug zur Projektidentifizierung Erweiterung Potenzial zur Erweiterung bestehender Fern- und Nahwärmeanlagen aufzeigen Energieträgerwechsel Chancen für Umstellung fossil betriebener Nahwärmeanlagen und Industriefeuerungen auf vorhandene Abwärme (Kraftwerke, KVA s, ARA s, Industrie) oder erneuerbare Energien (Holz, Biomasse, Umweltwärme) prüfen Folie 5

6 Vorgehen, Projektphasen Identifikation von punkt- und flächenförmiger Wärmequellen: ARA, KVA, Tunnelwärme, Industrie, Grundwasser Identifikation von Nahwärmeversorgungen und grosser Einzelzentralen (>750 kwth) Identifikation von Gebieten mit hoher Wärmedichte: Hektarweise Summierung des Heizwärmebedarfes von Wohn- DL-Bauten sowie Energiebedarf in der Industrie Aufbereitung aller Infos zur Nutzung in einem GIS-Programm Phase 1 Projektidentifikation Phase 2 Projektcharakterisierung Phase 3 Projektentwicklung Phase 4 Realisierung Folie 6

7 Trägerschaft Projektphase 1 Projektträger: Verband Fernwärme Schweiz (VFS) GIS-Bearbeitung: Dr. Eicher+Pauli AG Investoren für Projektentwicklung und Realisierung: (vertraglich festgelegte exklusive Nutzung bis Ende 2011) Folie 7

8 Übersicht Projektbeschrieb / Trägerschaft Ausgangslage, Ziele, Vorgehen, Projektphasen webgis-applikation Verwendete Daten, Ansicht, Bearbeitung Nahwärmepotenzial Schweiz spezifische GIS-Analysen webgis-nutzung in der Praxis Beispiel Rheinfelden, Stärken/Schwächen Ausblick Folie 8

9 Verwendete Daten: Wärmeangebot Folie 9

10 Verwendete Daten: Wärmenachfrage (1/2) Folie 10

11 Verwendete Daten: Wärmenachfrage (2/2) Folie 11

12 Datenansicht in der webgis-applikation seit Januar 2009 online Folie 12

13 Bearbeitung: Daten in Karte anzeigen Beliebige Zoomstufen Beliebige Datenlayer ein- und ausblendbar Folie 13

14 Bearbeitung: Detailinformationen durch mouse-over anzeigen Interaktive DetailInformationen beim Überfahren mit der Maus (mouse-over) Beliebige Zoomstufen Folie 14

15 Bearbeitung: Daten selektieren + exportieren Beliebige Zoomstufen Folie 15

16 Bearbeitung: Daten in Excel verarbeiten (1/2) webgis-daten automatisch einlesen Wärmenachfrage analysieren Folie 16

17 Bearbeitung: Daten in Excel verarbeiten (2/2) Anschlussgrad definieren Fernwärmeleitung auslegen Output: lineare Wärmedichte Folie 17

18 Übersicht Projektbeschrieb / Trägerschaft Ausgangslage, Ziele, Vorgehen, Projektphasen webgis-applikation Verwendete Daten, Ansicht, Bearbeitung Nahwärmepotenzial Schweiz Spezifische GIS-Analysen webgis-nutzung in der Praxis Beispiel Rheinfelden, Stärken/Schwächen Ausblick Folie 18

19 GIS-Analyse: Gebiete von Wohnen und Dienstleistung, Fernwärme-geeignet (1/4) Drei Kriterien für FW-geeignete Gebiete: Totale jährliche Wärmenachfrage: Filterung von zusammenhängenden Gebieten > MWh/a = Heizanlagen mit einer Auslegeleistung von > 2'000 kw Wärmenachfragedichte im Gebiet: mindestens 400 MWh/(ha*a) = gute Wirtschaftlichkeit des Fernwärmenetzes Grösse des einzelnen Gebiets: 2 bis maximal 30 Hektaren = nur Gebiete ausserhalb der Stadtzentren Folie 19

20 GIS-Analyse: Gebiete von Wohnen+DL (2/4) Ansicht im webgis Folie 20

21 GIS-Analyse: Gebiete von Wohnen und Dienstleistung, Fernwärme-geeignet (3/4) Rote Punkte: 978 Gebiete schweizweit, welche die 3 Kriterien erfüllen Gelbe Kreise = Summe der Wärmenachfrage dieser Gebiete je Kanton (grösster Kreis: Kt. Zürich mit 2'102 GWh/a) Folie 21

22 GIS-Analyse: Gebiete von Wohnen und Dienstleistung, Fernwärme-geeignet (4/4) 978 Gebiete mit Wohn- und Dienstleistungsgebäuden 9'798 GWh Heizwärmenachfrage pro Jahr Wärmebedarf von 540'000 Einfamilienhäusern à 150 m2 15% des schweizweiten Wärmebedarfs 2008 von 65 TWh Folie 22

23 GIS-Analyse: Bestehende Fernwärme Hochrechnung aus Eidgen. Volks- und Gebäudezählung, 2000 (1/2). Heizwärmebedarf der Wohngebäude: 34 TWh pro Jahr davon 1.4 % mit Fernwärme versorgt (gebäudeproportional) Folie 23

24 GIS-Analyse: Bestehende Fernwärme Hochrechnung aus Eidgen. Volks- und Gebäudezählung, 2000 (2/2) Hektaren, auf welchen Wohngebäude mit einem Fernwärmeanschluss stehen: Schweizweit 6'000 Hektaren von insgesamt 337'000 bewohnten Hektaren Folie 24

25 GIS-Analyse: Gebietsidentifikation um Kehrichterbrennungsanlagen (KVA) Automatische Identifikation der oben definierten 978 interessanten Wohn- und Dienstleistungsgebiete im Umkreis der KVA von mind. 1'000 bis max. 2'400 m (je nach Anlagengrösse); Einbezug aller angrenzenden Wohn- und Dienstleistungsgebiete, welche nicht weiter als 400 m vom Wohn- und Dienstleistungsgebiet im direkten Umkreis der KVA liegt; Aufsummierung der Wärmenachfrage aller identifizierten Gebiete und Vergleich mit Abwärmepotenzial der KVA. Folie 25

26 GIS-Analyse: Gebietsidentifikation um KVA Bsp. Bern KVA-Versorgung von interessanten Gebieten schweizweit (Potenzial): 1'314 GWh jährlich. Folie 26

27 GIS-Analyse: Gebietsidentifikation um Kläranlagen Bsp. Wülflingen ARA-Versorgung von interessanten Gebieten schweizweit (Potenzial): 3'565 GWh jährlich. Folie 27

28 Übersicht Projektbeschrieb / Trägerschaft Ausgangslage, Ziele, Vorgehen, Projektphasen webgis-applikation Verwendete Daten, Ansicht, Bearbeitung Nahwärmepotenzial Schweiz spezifische GIS-Analysen webgis-nutzung in der Praxis Beispiel Rheinfelden, Stärken/Schwächen Ausblick Folie 28

29 Praxisbeispiel webgis: Rheinfelden (1/3) Wärmeverbund Engerfeld Wohnsiedlung Augarten Folie 29

30 Praxisbeispiel webgis: Rheinfelden (2/3) Wärmeversorgung Augarten Wohnsiedlung Augarten mit 1050 Wohneinheiten Wärmepumpe mit JAZ 4 und 2.5 MW Wärmeleistung, 14 GWh Wärme aus ARA-Abwasser Folie 30

31 Praxisbeispiel webgis: Rheinfelden (3/3) Wärmeverbund Engerfeld Folie 31

32 Stärken der GIS-Applikation Einfache und schnelle Visualisierung von Wärmenachfrage und -angeboten an beliebigem Standort über die webgis-applikation schnelle Umfeldabklärung bei Kundennachfrage Systematische, flächendeckende Projektidentifizierung nach eigens wählbaren Kriterien Identifikation von neuen Projekten Einfache Abschätzung der Wirtschaftlichkeit mittels Excel-Tool Grobanalyse der Wirtschaftlichkeit Folie 32

33 Schwächen der GIS-Applikation Datenschutz und Datenhoheit in 26 Kantonen ist ein grosses Hemmnis für die Datennutzung Datenverfügbarkeit variiert von Kanton zu Kanton Qualität der Primärdaten ist entscheidend für einen hohen Nutzung Daten sind z.t. veraltet (GZ 2000, BZ 2005) webgis-applikation liefert keine Detaildaten für Detailanalysen nicht geeignet Folie 33

34 Übersicht Projektbeschrieb / Trägerschaft Ausgangslage, Ziele, Vorgehen, Projektphasen webgis-applikation Verwendete Daten, Ansicht, Bearbeitung Nahwärmepotenzial Schweiz spezifische GIS-Analysen webgis-nutzung in der Praxis Beispiel Rheinfelden, Stärken/Schwächen Ausblick Folie 34

35 Ausblick: Bearbeitung bis Ende 2011 Individuelle Bearbeitung von Wärmeverbundprojekten durch die Investoren Aktualisierung der Wärmenachfragedaten mit Registerdaten zu den Wohngebäuden per 2010 und der Betriebszählung 2008 Evtl. Einbindung der kantonalen Kesseldaten >750 kwth der Romandie Lizenzierter Zugang zur webgis-applikation für alle Interessierte ab 2012 Folie 35

36 Ausblick: Wünschenswerte Kooperation mit den Kantonen Geodatennutzung: schweizweite Harmonisierung der Nutzungsbedingungen bessere Qualität bei tieferen Kosten der webgis-applikation Implementierung des Fernwärme-webGIS bei jedem Kanton für das eigene Gebiet vor 2012 bessere kantonale Daten im Gegenzug Energiefachstellen der Kantone: enge Kooperation mit den privaten Investoren (Ausschreibungen Effiziente und koordinierte Planung Folie 36

37 Ausblick: Mögliche Datenerweiterungen Einholung der Nutzungserlaubnis der vorhandenen (guten) Daten beim BFE zu allen Biogasanlagen und grossen WKK-Anlagen Aktualisierung bestehender oder neuer (kantonaler) Datenbanken (z.b. Fernwärmeerhebung VFS, Abwärmekataster, Erdgasnetz) Geokodierung von Industriebranchenadressen, welche Kälteanlagen betreiben (z.b. Nahrungsmittelindustrie) Erfassung echter Abwärme : Auswertung von Satelliten- oder Flugaufnahmen im Infrarotbereich (Technik vorhanden) Überprüfung der Datennutzung der "Statistik der geothermischen Nutzung in der Schweiz Folie 37

38 Besten Dank für Ihr Interesse an unseren modernen Methoden der systematischen Fernwärmeplanung! Fragen? Folie 38

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