Marktentwicklung und Zukunftsperspektiven der Solarthermie in Österreich

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1 Marktentwicklung und Zukunftsperspektiven der Solarthermie in Österreich Gerhard Faninger Bozen, 8. Februar 2013 Tis Innovationspark der Autonomen Provinz Südtirol

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3 Marktentwicklung Solarthermischer Anlagen in Österreich Aktueller Stand 2012 Einsatzbereiche Forschung & Entwicklung & Ergebnisse Marktstrategien Rolle der Solarthermie in der österreichischen Energie- und Umweltpolitik Zukunftsperspektiven

4 Kollektorfläche, m²/jahr In Österreich jährlich installierte Flachkollektor-Fläche Selbstbau-Kollektor Industriell gefertigter Kollektor Dritter Solar-Boom Begünstigt durch markterprobte Technik und mit finanzieller Unterstützung? Zweiter Solar-Boom Begünstigt durch"treibhausgase"- Diskussion Erster Solar-Boom Ölpreis-Krise Source: : Gerhard Faninger seit 2007: EEG-TU Wien Quelle: BMVIT 2012

5 Solarmarkt 2011 (1) Installierte thermische Kollektoren: m 2, entsprechend einer Leistung von 165,4 MW th installiert. Im Vergleich zum Jahr 2010 verzeichnete der Solarthermie-Markt 2011 in Österreich einen Rückgang um 17%. Im europäischen Kontext liegt Österreich bezogen auf die pro Einwohner im Jahr 2011 installierte Leistung aber dennoch an erster Stelle. Produktion thermischer Kollektoren: Die jährliche Produktion von Sonnenkollektoren hat sich im Zeitraum von 2002 bis 2008 von m² auf 1,6 Millionen m² fast verfünffacht. In den Jahren 2009 bis 2011 kam es wieder zu einem Rückgang der jährlichen Produktion auf rund 1,2 Millionen m² pro Jahr. Umsatz, Wertschöpfung und Arbeitsplätze: Der Umsatz der Solarthermie- Branche in Österreich (Produktion, Vertrieb, Planung und Installation von thermischen Solaranlagen) betrug im Jahr 2011 rund 365 Millionen Euro. Dieser Umsatz entfällt zu etwa 37% auf die Produktion, zu 32% auf den Handel und zu rund 31% auf die Planung und Installation der Anlagen. Mit dem im Jahr 2011 erzielten Umsatz bei Neuanlagen und inklusive der Wartung von bestehenden Anlagen sind primäre Arbeitsplatzeffekte von rund Vollzeitarbeitsplätzen verbunden.

6 Im Jahre 2011 in Österreich installierte Kollektor-Typen Vakuumrohr- Kollektor m²; 3,7% Luftkollektor 350 m²; 0,1% Unverglaster Flachkollektor m²; 2,4% Gesamt 2011: m² Verglaster Flachkollektor m²; 93,8% G. Faninger 2013

7 Im Jahre 2011 in Österreich installierte Kollektorfläche Anteil der Bundesländer Steiermark 26% Burgenland 3% Wien 2% Niederösterreich 16% Kärnten 7% Vorarlberg 7% Tirol 12% Salzburg 4% Oberösterreich 23% Gesamt 2011: m² G. Faninger 2013

8 Kollektor-Produzenten in Österreich 2011 Flach- und Vakuumrohr-Kollektoren Anteil am Gesamtmarkt Firma 6 3% Firma 7 3% Firma 8 3% Rest 6% Firma 5 4% Firma 4 7% Firma 3 7% Firma 2 7% Gesamt-Produktion: 1, m² Firma 1 60% G. Faninger 2013

9 Umsatz in der Solarthermie in Österreich 2011 Planung und Installation 31% Produktion 37% Vertrieb 32% Gesamter Umsatz 2011: 365 Millionen

10 Exportländer für österreichische Kollektor-Produkte im Jahre 2011 Sonstige 23% GB & Irland 1% Nord- & Südamerika 1% Deutschland 42% Belgien & Niederlande 1% Osteuropa 2% Sonst. Europa 4% Kroatien & Slowenien 1% Portugal 1% Schweiz 1% Spanien 4% Frankreich 6% Italien 13% Gesamt Exporte 2011: m² G. Faninger 2013

11 In Österreich im Jahre 2012 in Betrieb befindliche Kollektorfläche Vakuumrohr- Kollektor m²; 2% Luftkollektor m²; 0,02% Unverglaster Flachkollektor m²; 12% Verglaster Flachkollektor m²; 86% Gesamt 2011: 4, m² G. Faninger 2013

12 In Italien im Jahre 2012 in Betrieb befindliche Kollektorfläche Vakuumrohr- Kollektor m²; 12% Unverglaster Flachkollektor m²; 2% Gesamt 2009: 2, m² Verglaster Flachkollektor 1, m²; 86% Source: Solar Heat Worldwide 2011 IEA-SHC/BMVIT-Austria G. Faninger 2013

13 Einsatzbereiche für Solar-Kollektoren in Österreich Bezogen aud die im Jahre 2011 in Betrieb befindlichen Kollektoren Mehrparteien- Wohngebäude und Tourismus-Gebäude 7% Nahwärme/ Fernwärme und Prozesswärme 2% Warmwasser in Einfamilien- Wohngebäuden 47% Kombianlagen für Heizung und Warmwasser in Einfamilien- Wohngebäuden 44%

14 Solarthermie für Warmwasser, Heizung und Klimatisierung

15 Solarthermie für Wärmenetze Fernwärme mit Biomasse Netzeinspeisung, Stadion-Graz Nahwärme, Mikronetz Nahwärme Wohnanlage

16 Solare Großanlagen für Nahwärme: Marstal, Dänemark Auch für Österreich??

17 Fortschritte in der Kollektor-Produktion und Kollektor-Montage Einige Firmen haben die Kollektor-Produktion automatisiert und konnten damit am Markt Vorteile gewinnen. Die Dachmontage der Kollektoren wurde effizienter gestaltet und für die Installation an Fassaden wurden architektonisch ansprechende Befestigungsvorrichtungen entwickelt.

18 GREENoneTEC Solar-Roboter Kollektor-Produktion

19 Dach-integrierte Kollektoren

20 Gebäude-integrierte thermische Kollektoren Dach- und Fassaden-integriert Ein Gebäudeelement für Nachhaltiges Bauen und zukunftsweisende Solararchitektur

21 Kollektoren als Architektonisches Element

22 Die Gebäudehülle als Solarkollektor Weiterentwicklung der Fassaden-Kollektoren

23 Rückgang am Solarthermie-Markt und Ursachenanalyse In den letzten drei Jahren haben sich die Zuwächse allerdings reduziert und der Solarthermie-Markt ist zurückgegangen. Wirtschaftskrise und geänderte Förderungsmaßnahmen werden als Ursache angesehen. Beispielsweise ist durch die Streichung der Landesförderung in Niederösterreich die im Jahr 2011 installierte Kollektorfläche um 51% im Vergleich zum Vorjahr zurückgegangen. Eine andere Einflussgröße am österreichischen wie auch am europäischen Markt sind die stark gefallenen Preise bei der Photovoltaik, die potenzielle Kunden von der Investition in eine thermische Solaranlage abhielten und stattdessen in eine Photovoltaikanlage investierten.

24 Maßnahmen zur Belebung des Solarmarktes Dies soll über einen höheren Marktanteil im Sektor Mehrparteien-Wohnhäusern, Althaussanierung, Tourismus-Betriebe, effiziente Solar-Kombiheizungen, Solare Kühlung/Klimatisierung, Nah- und Fernwärme-Netzen, Niedertemperatur- und Mitteltemperatur-Prozesswärme mit zielorientierten Marktinitiativen und geänderte bzw. effizientere Förderungsmassnahmen erreicht werden.

25 Marktstrategie für Solarthermie in Österreich Zur Sicherstellung der Marktakzeptanz für solarthermische Anlagen und damit zur weiteren Marktdurchdringung sind insbesondere Hohe Anforderungen an die Qualität der Produkte und die Planung von Heizungssystemen Der Ausbildung und Weiterbildung von qualifizierten Installateuren mit Zertifizierung sind besondere Beachtung zu schenken. Einsatz und Auslegung sollten auch nach wirtschaftlichen Kriterien erfolgen.

26 Das Problem der Kosten-Entwicklung der Solar-Kollektoren Um den österreichischen Solarthermie-Markt wieder zurück auf den prognostizierten Wachstumspfad zu bringen, müssen die Endkundenpreise der Anlagen für die etablierten Anwendungen rasch und signifikant reduziert werden, und die technischen, organisatorischen und ökonomischen Barrieren für die Erschließung von neuen Anwendungen müssen überwunden werden.

27 Euro/m² Kollektorfläche Kollektor- und Systempreisentwicklung von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung in Österreich Systempreis Kollektorpreis G. Faninger 2013

28 Option Kunststoff-Kollektoren Forschung und Industrie arbeiten derzeit an dem Einsatz von Kunststoff in der Kollektor-Produktion. Hochwertige Kunststoffe für Stagnationstemperaturen im Kollektor sowie eine Lebensdauererwartung von zumindest 20 Jahren bei konkurrenzfähigen Preisen sind zu entwickeln, eine große Herausforderung an Forschung und Entwicklung. Kunststoff-Kollektoren, welche diese Anforderungen erfüllen, konnten bisher noch nicht für eine Massenproduktion realisiert werden. Im Bereich der Solarthermie wird den Rohstoffen für die Kollektor-Produktion in Zukunft höhere Beachtung zu schenken sein. Ein Recycling wird nicht zu umgehen sein.

29 Forschung und Entwicklung im Bereich Solarthermie Als Beitrag zur Umsetzung der Österreichischen Energiepolitik (Energiestrategie 2020 und 2050) wurde das staatliche Budget für Energieforschung in den letzten 5 Jahren verdreifacht, mit den Prioritäten Energieeffizienz und Erneuerbare Energie. Im Jahr 2011 wiesen die Ausgaben für den Bereich Solarenergie einen Anteil von 50,4% - 16,5 Mio. Euro - bei den erneuerbaren Energieträgern auf und sind damit erstmals höher als jene für Bioenergie (40,9%).

30 Energie-Forschungsausgaben in Österreich nach Themenbereichen, 2011 Wasserstoff, Brennstoffzellen 2,17 Mio ; 2% Kraftwerkstechniken, etc.; 12,23 Mio ; 10% Andere Querschnittstechnologie n; 6,22 Mio ; 5% Kernenergie 2,63 Mio ; 2% Energieeffizienz 63,70 Mio ; 53% Erneuerbare Energie 32,77 Mio ; 27% BMVIT, 2012 Fossile Energie 1,11 Mio ; 1% Gesamt 2011: 120,822 Mio

31 /Jahr Forschungsausgaben im Themenbereich Solarthermie , , , , , Sonstiges Niedertemperatur-Prozesswärme Solares Heizen und Kühlen G. Faninger 2013

32 Energieforschungsausgaben im Bereich Erneuerbare Energie Geothermie 0,20% Wasserkraft 2,10% Andere Erneuerbare Energie 2,80% Bioenergie 40,90% Sonnenenergie 50,5% Gesamt 2011: 32,773 Mio Windenergie 3,50% G. Faninger 2013

33 Forschungsausgaben im Bereich Solarenergie Nicht zuordenbar 7,5% Solares Heizen und Kühlen 32,0% Photovoltaik 55,5% Gesamt 2011: 16,520 Mio Solare Wärmekraftwerke und Hochtemperaturanwendungen 5,0% G. Faninger 2013

34 Forschungsausgaben im Bereich Solares Heizen & Kühlen Niedertemperatur- Prozesswärme ; 8% Kollektorentwicklung ; 25% Brauchwasser ; 1% Solares Kühlen und Klimatisieren ; 44% Kombinierte Gesamt 2011: 5, Raumwärme ; 22% G. Faninger 2013

35 Energiestrategie 2050 Ziel der Energiestrategie 2050 ist die Substitution fossiler Energieträger mit erneuerbaren Energieträgern. Um die Vorgaben bzw. Vision der Österreichischen Energiestrategie 2050 zu erreichen, kommen im Jahre 2050 nur die folgenden Energieträger in Frage: Wärme: Biowärme, Solarwärme, Umweltwärme, Geothermische Wärme. Strom: Wasserkraft, Bio-Strom, Solar (PV)-Strom, Windstrom. Mobilität: Bio-Treibstoffe, Strom, Wasserstoff (erzeugt aus erneuerbarer Energie).

36 Forschungs- und Technologieprogramm Neue Energien 2020 Um den in der Österreichischen Energiestrategie angestrebten Beitrag Erneuerbare Energie von zusätzlich 97 PJ zu realisieren, müssen auch die Potenziale im Bereich Solarwärme und Erdwärme/Umweltwärme stark ausgebaut werden.

37 Energie von der Sonne und aus der Umwelt

38 Die Rolle von Solarwärme und Umweltwärme in einer langfristigen Energiestrategie Solarwärme und Umweltwärme bringen gute Voraussetzungen zur Realisierung einer mittel- und langfristigen Energiestrategie mit der Priorität Nachhaltigkeit. Zu der Kombination von Solar-Kombiheizungen mit Hackgut, Rinde und Pellets werden Solar-Kombiheizungen mit Wärmepumpen eine größere Beachtung zu schenken sein.

39 Energetische und Ökologische Vorteile von Solarthermie in Heizungssystemen Reduktion Primärenergie, Reduktion CO 2 -Emission, Reduktion Externe Kosten, Reduktion Brennstoffkosten. Die höheren Investitionskosten sollten sich in akzeptablen Zeiten amortisieren, zumindest innerhalb der Lebensdauer der Solaranlage und begünstigt durch staatliche Förderungen.

40 Kohlendioxid-Emission LUFT-Wärmepumpe und Solar WW&RH LUFT-Wärmepumpe und Solar WW LUFT-Wärmepumpe SOLE-Wärmepumpe und Solar WW&RH SOLE-Wärmepumpe und Solar WW SOLE-Wärmepumpe Pelletskessel und Solar WW&RH Pelletskessel und Solar WW Pelletskessel Gaskessel und Solar WW&RH Gaskessel und Solar WW Gaskessel Ölkessel und Solar WW&RH Ölkessel und Solar WW Ölkessel kg CO 2 /Jahr G. Faninger 2013

41 LUFT-Wärmepumpe und Solar WW&RH LUFT-Wärmepumpe und Solar WW LUFT-Wärmepumpe SOLE-Wärmepumpe und Solar WW&RH SOLE-Wärmepumpe und Solar WW SOLE-Wärmepumpe Pelletskessel und Solar WW&RH Pelletskessel und Solar WW Pelletskessel Gaskessel und Solar WW&RH Gaskessel und Solar WW Gaskessel Ölkessel und Solar WW&RH Ölkessel und Solar WW Ölkessel Primärenergie Primärenergie, kwh/jahr G. Faninger 2013

42 Anteil Erneuerbare Energie am Wärmeaufkommen LUFT-Wärmepumpe und Solar WW&RH LUFT-Wärmepumpe und Solar WW LUFT-Wärmepumpe SOLE-Wärmepumpe und Solar WW&RH SOLE-Wärmepumpe und Solar WW SOLE-Wärmepumpe Pelletskessel und Solar WW&RH Pelletskessel und Solar WW Pelletskessel Gaskessel und Solar WW&RH Gaskessel und Solar WW Gaskessel Ölkessel und Solar WW&RH Ölkessel und Solar WW Ölkessel Jahresanteil, % G. Faninger 2013

43 Wärmeerzeugungskosten für Heizungssysteme Ohne Förderung LUFT-Wärmepumpe und Solar WW&RH LUFT-Wärmepumpe und Solar WW LUFT-Wärmepumpe SOLE-Wärmepumpe und Solar WW&RH SOLE-Wärmepumpe und Solar WW SOLE-Wärmepumpe Pelletskessel und Solar WW&RH Pelletskessel und Solar WW Pelletskessel Gaskessel und Solar WW&RH Gaskessel und Solar WW Gaskessel Ölkessel und Solar WW&RH Ölkessel und Solar WW Ölkessel Investition Brennstoff Jahreskosten Euro/Jahr G. Faninger 2013

44 Anreiz zum Umstieg von einer Ölheizung auf eine Solar-Wärmepumpe-Kombiheizung Der Umstieg von einem Ölkessel und einem Warmwasser- Elektroboiler - im Altbestand häufig eingesetzt - auf ein Wärmepumpe-Solar-Kombisystem führt zu einer deutlichen Reduktion an Heizenergie (70%), Primärenergie (58%), CO 2 -Emission (82%) und Externen Kosten (72%). Mit der Stromeinsparung bei der Warmwasserbereitung (Solarwärme) und bei Haushaltsgeräten und Beleuchtung (stromeffiziente Produkte) wird der Einsatz einer Elektro-Wärmepumpe gerechtfertigt.

45 Reduktion zum Ölkessel, % Energetische und Umweltbezogene Vorteile eines Wärmepumpe-Solarsystems mit einem Ölkessel und Elektro-Boiler für Warmwasser 70,3 57,8 82,1 71,7 Heizenergie Primärenergie CO2-Emission Externe Kosten G. Faninger 2013

46 Energieeinsatz, kwh/jahr Energieeinsatz in einem Einfamilien-Wohnhaus Vergleich Ölkessel und E-Warmwasserboiler und Wärmepumpe mit Solaranlage für Warmwasser Heizwärme: kwh/jahr; Warmwasser: kwh/jahr Jahres-Nutzungsgrad Ölkessel: 85%; Nutzungsgrad E-Boiler: 98% Jahresarbeitszahl Wärmepumpe (Heizung und Warmwasser): 3, kwh Strom Haushaltsgeräte Strom Wärmepumpe Strom Warmwasser Heizöl kwh Ölkessel Wärmepumpe G. Faninger 2013

47 Die Rolle von Solarthermie und Umweltwärme in der Energiestrategie 2050 Die Wärmepumpe in Verbindung mit einer Solarthermischen Anlage hat das Potenzial, die Vorgaben der Energiestrategie 2050 im Bereich des Gebäudesektors zu realisieren. Dazu müsste der Wärmepumpen- und Solarmarkt bis zum Jahre 2050 um durchschnittlich 3% jährlich wachsen, bezogen auf die im Jahre 2010 installierten Heizungs-Wärmepumpen bzw. Kollektorflächen. Gleichzeitig müsste der Wärmebedarf im Gebäudesektor durch Energieeffizienz-Maßnahmen am Baukörper und in der Haustechnik reduziert werden: um 20% bis 2020, um 30% bis 2030 und um 35% bis 2050, jeweils bezogen auf den Endenergiebedarf für Raumwärme und Warmwasser von Bei einem bis 2050 mittleren Jahreszuwachs von 3% könnten Solarthermische Anlagen 13% und Wärmepumpen 25%, zusammen 38% am derzeitigen Wärmebedarf von Gebäuden abdecken.

48 Solarwärme-Anteil am Endenergiebedarf Wärme, % 35,0 30,0 25,0 20,0 Anteil der Solarthermie zur Wärmeversorgung von Gebäuden: Raumwärme, Warmwasser, Klimaanlagen 88 TWh Endenergie für Raumwärme, Warmwasser und Klimaanlagen 70 TWh -20% (2010) 62 TWh -30% (2010) 57 TWh -35% (2010) 18,6 28,6 15,0 Solar-Beitrag ,9 10,0 5,0 Solar- Beitrag ,2 Solar-Beitrag ,0 4,2 4,4 6,6 7,6 9,0 Solar-Beitrag ,0 1%/Jahr 3%/Jahr 5%/Jahr 1%/Jahr 3%/Jahr 5%/Jahr Zuwachs der Jahreskapazität, %/Jahr 1%/Jahr 3%/Jahr 5%/Jahr

49 Wärmepumpen-Anteil am Endenergiebedarf Wärme, % 60,0 50,0 40,0 Anteil der Wärmepumpe zur Wärmeversorgung von Gebäuden: Raumwärme, Warmwasser, Klimaanlagen Endenergie für Raumwärme, Warmwasser und Klimaanlagen 88 TWh 70 TWh 62 TWh 57 TWh -20% (2010) -30% (2010) -35% (2010) 35,5 54,4 30,0 20,0 10,0 0,0 WP-Beitrag ,2 1%/Jahr WP-Beitrag 2020 WP-Beitrag 2030 WP-Beitrag ,7 15,7 13,0 11,0 6,1 6,5 6,9 3%/Jahr 5%/Jahr 1%/Jahr 3%/Jahr 5%/Jahr Zuwachs der Jahreskapazität, %/Jahr 1%/Jahr 3%/Jahr 5%/Jahr

50 Endenergie, PJ Wärmeversorgung von Gebäuden in Österreich IST-Zustand 2009 Energieautarkie PJ % 205 PJ Strom Umweltwärme Solarwärme Biomasse Erdgas Heizöl G. Faninger 2013

51 Anteil am Wärmeaufbringung in % Anteil der Energieträger an der Wärmeversorgung von Gebäuden 100% 100% ,8 1,6 2,2 15,6 Strom ,5 27,1 25,9 24,8 18,5 41,2 Umweltwärme Solarwärme Biomasse Erdgas Heizöl G. Faninger 2013

52 Endenergie, PJ Wärmeversorgung von Gebäuden in Österreich IST-Zustand 2009 Energieautarkie ,39 PJ 32,11 PJ 5 3 Stromeinsatz im Gebäude Strom für Raumwärme und Warmwasser Strom für Kühlen und E-Geräte Strom für Wärmepumpe Strom für Solaranlage , ,08 0,31 2, G. Faninger 2013

53 Anteil in % Stromeinsatz zur Wärmeversorgung von Gebäuden 100% 100% ,5 15,6 9,3 66,8 Strom für Raumwärme und Warmwasser Strom für Kühlen und E-Geräte Strom für Wärmepumpe Strom für Solaranlage , ,0 0,9 8, G. Faninger 2013

54 Zukunftsoption Solarthermie Die Einsatzmöglichkeiten für Solarthermie sind vielfältig. Eine Reihe von Techniken haben bereits Marktreife erreicht, einige befinden sich am Beginn der Markteinführung und weitere Anwendungen sind noch im Forschungs- und Entwicklungsstadium. Die Erwartungen an den Beitrag von Solarwärme zum EU-Wärmebedarf 2030 und 2050 sind hochgesteckt.

55 Wärme, TWh/Jahr Szenario für den Beitrag von Solarwärme zum EU Wärmebedarf Energieverbrauch Reduktion 40% 20% Wohngebäude Gewerbe Industrie Solarwärme 50% Wärmebedarf EU Wärmebedarf EU Solarwärme 2030 Solarwärme 2050 G. Faninger 2013

56 Marktentwicklung Solarthermischer Anlagen Von Forschung über Entwicklung zum Massenmarkt Marktentwicklung Schwimmbaderwärmung Kleine Warmwasserbereitung Warmwasserbereitung für Mehrfamilienhäuser Fernwärme Kombinierte Raumwärme Fassadensysteme Meerwasserentsalzung Raumkühlung Industrielle Prozesswärme Forschung und Entwicklung Früher Markt Massenmarkt G. Faninger 2013