Ungenutzte Ab- und Umweltwärme, ein vergessenes Energiepotential

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1 Ungenutzte Ab- und Umweltwärme, ein vergessenes Energiepotential Hanspeter Eicher Studienleiter CAS Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz FHNW VR Präsident Dr. Eicher + Pauli AG

2 Seite 2 Inhalt GIS Analyse als neues Werkzeug Potential der vergessenen Wärmequellen Bedeutung der vergessenen Wärmequellen für die zukünftige Energienutzung Rahmenbedingungen für die Nutzung vergessener Wärmequellen

3 GIS Analyse verbindet Wärmeverbraucher und erneuerbare Energiequellen Entwickelt durch Dr. Eicher + Pauli AG im Auftrag des Verbandes Fernwärme Schweiz und des Bundesamtes für Energie

4 Seite 4 Bedeutung der vergessenen Wärmequellen In dicht bebauten Gebieten können erneuerbare Energien nicht mit Gebäudeeinzelheizungen genutzt werden weil: Geeignete Wärmequellen für Wärmepumpen aus technischen (z.b. Umgebungsluft) oder Platzgründen (z.b. Erdsonden) vielfach nicht verfügbar sind Holzheizungen in dicht besiedelten Gebieten sind aus Emissionsgründen nicht sinnvoll und Biomasse ist zu schade um Wohnungen mit 20 C zu heizen Dachflächen sind für die Produktion von Elektrizität reserviert Nah- und Fernwärmesysteme sind für die Versorgung dieser Gebiete mit erneuerbaren Energien praktisch die einzige valable Option

5 Vergessene Wärmequellen für Nah- und Fernwärme

6 Seite 6 Abwärmenutzung aus Kehrichtverbrennung KVA Thun

7 Seite 7 Abwärmenutzung aus Abwasserreinigung ARA Rheinfelden

8 Seite 8 Abwärmenutzung aus Abwasserreinigung Verteilung der ARA mit mehr als Einwohnergleichwerten. Kreisfläche proportional zur Grösse der Anlage

9 Seite 9 Abwärmenutzung aus Prozesswärme Ölmühle Florin Muttenz

10 Seite 10 Erneuerbare Wärme und Kälte aus Wasser Grundwassernutzung Agriscop Bern

11 Seite 11 Erneuerbare Wärme und Kälte aus Wasser Lage der Grundwassergebiete mit einer Mächtigkeit von mehr als 10 m (orange eingefärbte Gebiete). Quelle (2)

12 Seite 12 Erneuerbare Wärme und Kälte aus Wasser Rot: geeignete Schweizer Seen für Wärme- und Kältenutzung Grün: Geeignete Siedlungsgebiete für Nahwärme. Quelle (2)

13 Seite 13 Erneuerbare Wärme und Kälte aus Wasser Bestimmungspunkte 1 bis 6 für das Wärmepotential der grossen Schweizer Flüsse

14 Seite 14 Potentiale vergessene Wärmequellen Zum Vergleich: Der Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser betrug TWh/a Potentiale für die Wärmenutzung in Nah- und Fernwärmesystemen. Total 240 TWh/a

15 Seite 15 Welcher Anteil dieses Potentials ist nutzbar? Es stellen sich folgende Fragen Wie weit kann der Wärmebedarf reduziert werden? Welcher Anteil dieses Wärmebedarfs liegt in Gebieten die eine genügend hohe Wärmedichte aufweisen damit Nah- und Fernwärme volkswirtschaftlich tragbar ist? Liegen die vergessenen Wärmequellen genügend nahe bei diesen Gebieten um überhaupt nutzbar zu sein?

16 Seite 16 Heutiger und zukünftiger Wärmebedarf Der Wärmebedarf 20 für Raumwärme und Warmwasser betrug 85TWh/a. Mehr als 50% des gesamten fossilen Verbrauchs und der CO 2 Emissionen werden durch diese Nutzung verursacht. Quelle: (1) Im Jahr kann der entsprechende Bedarf auf 45TWh/a reduziert werden wenn bei Wohnungen und Dienstleistungen eine Reduktion von 50% und bei den Industriegebäuden eine solche von 20% angenommen wird. Quelle: (2) Gemäss (3) ist sogar eine Reduktion auf 36 TWh/a machbar

17 Seite 17 Zukünftige Nah- und Fernwärmegebiete Wärmebedarf 20 = 85 TWh/a Wärmebedarf = 45 TWh/a 28 TWh/a können mit Einzelheizungen gedeckt werden (Wärmepumpen) 17 TWh/a können mit Nah und Fernwärme gedeckt werden. Dies entspricht 37% des Gesamtbedarfs Hektarenweise GIS Analyse der Schweiz Beispiel Raum Fribourg: in den farbigen Hektaren können Nah und Fernwärme mit Verteilkosten von < 4.5 Rp./kWh verteilt werden. Rot = städtische Hektaren, gelb = Agglomeration, grün = ländliche Hektaren Quelle: (2)

18 Seite 18 Matching von Wärmequellen mit Bedarf Roter Stern = Wärmequelle Rote Hektaren haben eine genügende Wärmedichte um direkt an die Quelle angeschlossen zu werden Falls Potential Wärmequelle noch nicht ausgeschöpft, werden radial um die geeigneten Hektaren weitere Hektaren gesucht welche wirtschaftlich versorgt werden können

19 Seite 19 Nutzungspotential vergessene Wärmequellen Wärmequelle Wärmepotential [TWh/a] Zugeordnet [TWh/a] Deckung Bedarf KVA's % Direkte AWN Industrie 3.6 offen offen Grundwasser % ARA's % Seen % Flüsse 21.3 offen offen Holz 20.5 Geothermie 70.0 Total % Fazit: Die vergessenen Wärmequellen reichen langfristig aus um alle geeigneten Nah- und Fernwärmenetze zu versorgen

20 Seite 20 Rahmenbedingungen für die Umsetzung Grundsätzlich Nur langfristig stabile und günstige Rahmenbedingungen erzeugen Investitionsbereitschaft Energie-/CO 2 Gesetz Pflicht für Energieplanung auch für Nah- und Fernwärmegebiete Anschubfinanzierung für erneuerbare Nah- und Fernwärmenetze über Anteil an der zweckgebundenen CO2 Abgabe. Anteil im Energiegesetz festlegen CO 2 Abgaben gemäss Botschaft BR im CO2 Gesetz, auf CHF 84/t erhöhen Mittelfristig Förderbeiträge durch Lenkungsabgaben ersetzen

21 Seite 21 Quellenhinweise (1) Analyse des schweizerischen Energieverbrauchs nach Verwendungszwecken, Prognos, Basics, Infras, TEP, Oktober 21 (2) Langfristperspektiven für erneuerbare und energieeffiziente Nah- und Fernwärme in der Schweiz, Dr. Eicher + Pauli AG, Entwurf Schlussbericht Dezember 23 (3) Energierespekt: Rainer Bacher, Armin Binz, Hanspeter Eicher, Mario Keller, Rolf Iten, Faktor Verlag Dezember 23

22 Seite 22 Danke für Ihre Aufmerksamkeit