Erdgas im Wärmemarkt der Zukunft

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Monica Fischer
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1 Erdgas im Wärmemarkt der Zukunft Jürgen Stefan Kukuk ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.

2 ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v. Seit mehr als 35 Jahren ist die ASUE Drehscheibe für innovative Energiespartechniken ASUE fördert die sparsame und effiziente Nutzung von Ressourcen ASUE veröffentlicht Broschüren und Informationen zu effizienten Energiesystemen Mitglieder der ASUE: 45 Unternehmen der deutschen Energiewirtschaft Über 130 ehrenamtlich engagierte Unterstützer in 5 Arbeitskreisen organisiert ASUE im Dialog mit Entscheidern aus: Wissenschaft, Politik, Technik, Medien, Wirtschaft und Interessenverbänden

3 Daten & Fakten

4 Der Klimaschutzplan

5 Das Gebäudeenergiegesetz

6 Herausforderung: Bestand

7 Das Wohnquartier der Zukunft

8 Effizienzanwendungen

9 Ist Gas alternativlos?

10 Fazit

11 Zahlen, Daten, Fakten

12 kwh/m2*a 300 spez. Wärmebedarf nach Baujahr in kwh/m2/a Nachkriegsjahre Ölkrise 150 Gründerzeit Klimadebatte 100 erste Wärmeschutzverordnung erste Heizanlagenverordnung EG-Gebäude richtlinie EnEV

13 kwh/m2*a 300 spez. Wärmebedarf nach Baujahr in kwh/m2/a Energiewende EnEV 2016:PEV Senkung um 25% Niedrigstenergie Neubauten Klimaneutraler Gebäudebestand

14 Der Klimaschutzplan Der Weg zum treibhausgasneutralen Deutschland Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft 80 % Emissionsminderung bis 2050 Stromverbrauch TWh über heute Ersatz von Erdgas durch CO 2 -neutrales Gas KWK bis 2030 soll weiterhin auf 120 TWh el ausgebaut werden Danach schrittweiser Verzicht auf fossile Brennstoffe KWK-Ausbau als Maßnahme zur Emissionsminderung GuD-Erdgaskraftwerke ersetzen Kohlekraftwerke Ergebnisübersicht des Konsultationsprozesses unter

15 Der Klimaschutzplan Der Weg zum treibhausgasneutralen Deutschland Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft 80 % Emissionsminderung bis 2050 Stromverbrauch TWh über heute Ersatz von Erdgas durch CO 2 -neutrales Gas KWK bis 2030 soll weiterhin auf 120 TWh el ausgebaut werden Danach schrittweiser Verzicht auf fossile Brennstoffe KWK-Ausbau als Maßnahme zur Emissionsminderung GuD-Erdgaskraftwerke ersetzen Kohlekraftwerke Ergebnisübersicht des Konsultationsprozesses unter

16 Entwicklung des Stromverbrauchs durch EWP Umsetzung des Klimaschutzplans

17 EnEV, EEWärmeG, GEG Wesentliche Änderungen Weitere Verschärfung auf den Standard NZEB (KfW 55) ab 2019 für öffentliche Nichtwohngebäude NZEB ab 2021 wahrscheinlich für alle Neubauten Ab Ermittlung des Primärenergiebedarfs nur noch nach DIN V 18599: Verordnungsermächtigung zur Festlegung der Primärenergiefaktoren??? Photovoltaik-Anrechnung beim Primärenergiebedarf Biomethan-Anrechnung bei Anwendung von KWK (RL 2012/27/EU) Pflicht zur Deckung des PEB durch 15 % erneuerbaren Energie wird durch eine 50 %ige KWK-Deckung erreicht Befreiung von den gesetzlichen Verpflichtungen wegen unbillige Härte Regelung für Quartierslösungen Anschluss- und Benutzungszwang für Fernwärme

18 EnEV, EEWärmeG, GEG Wesentliche Änderungen Weitere Verschärfung auf den Standard NZEB (KfW 55) ab 2019 für öffentliche Nichtwohngebäude NZEB ab 2021 wahrscheinlich für alle Neubauten Ab Ermittlung des Primärenergiebedarfs nur noch nach DIN V 18599: Verordnungsermächtigung zur Festlegung der Primärenergiefaktoren??? Photovoltaik-Anrechnung beim Primärenergiebedarf Biomethan-Anrechnung bei Anwendung von KWK (RL 2012/27/EU) Pflicht zur Deckung des PEB durch 15 % erneuerbaren Energie wird durch eine 50 % ige KWK-Deckung erreicht Befreiung von den gesetzlichen Verpflichtungen wegen unbillige Härte Regelung für Quartierslösungen Anschluss- und Benutzungszwang für Fernwärme

19 Chancen für Gas Erfüllung des GEG mit gasbasierter Anwendungstechnik und Effizienztechnik auch nach 2021 möglich (Brennstoffzelle, KWL+WRG, Solar oder Photovoltaik) Biomethan mit KWK wirtschaftliche und effiziente Lösungsmöglichkeit KWK gute Option zur Erfüllung der Anforderung nach erneuerbarer Energie Quartierslösungen bieten interessante Optionen zur Erschließung und Speicherung EE Anschluss und Benutzungszwang bietet geschütztes Umfeld für KWK als Nah- und Fernwärme

Modellrechnung EFH Berechnungen nach EnEV 2016 Allgemeine Daten: - Baujahr: 1928 -

388,9m² Brennstoffzelle Spitzenkessel GBW Solarthermie + Heizungs-Unterstützung

20 Modellrechnung EFH Berechnungen nach EnEV 2016 Allgemeine Daten: - Baujahr: Anzahl WE: 1 - beheizte Wohn-/Nutzfläche: 161m² - beheiztes Volumen: 671m³ - Hüllfläche: 388,9m² Brennstoffzelle Spitzenkessel GBW Solarthermie + Heizungs-Unterstützung Hydraulischer Abgleich Dachdämmung Dämmung der Kellerdecke Wärmeschutzverglasung Wärmedämm-Verbundsystem

21 Modellrechnung EFH 320 kwh/m 2 *a KfW - Denkmal 38 kwh/m 2 *a

22 BHKW und elektr. Wärmepumpe im Vergleich Wirtschaftlichkeit Primärenergie (DIN 18599) CO2-Emission

23 Zukünftige Markttrends oneubau: Bessere Bautenschutz bis zum NZEB (< 40 kwh/m 2 *a) oeffizienzmaßnahmen (Lüftung, Flächenheizungen, elektronische Optimierung, Bedarfssteuerung) opv-anlagen verdrängen Solarthermie zur Trinkwassererwärmung oelektrische Wärmepumpen im Wettbewerb zur Gastechnik obestand: Schleppender Wärmeschutz obezahlbare Effizienzmaßnahmen (PEB minus 50%) obhkw, Brennstoffzellen, Gaswärmepumpen oneben ordnungspolitischen Maßnahmen, hohe Steuerlast auf Energie => Gas könnte teurer werden overändertes Preissystem für Gas (Bereitstellungstarif)

24 Fokus Gasanwendungstechnik Gasbasierte KWK als Fern-, Nah-, und Objektwärme mit großem CO 2 Vorteil ggü. elektr. Wärmepumpe Brennstoffzellen wegen herausragendem PEF Gasmotor-Wärmepumpen (Geothermie, Eisspeicher, Abluftregeneration, Abwasser-WT) Großtechnische Einbindung von Umweltenergie mit KWK Hybride Heizsysteme mit Gasbrennwert als Spitzenkessel Systemlösungen im NZEB (Niedrigenergiehaus, Lüftung plus Heizung)

Primärenergetische Bewertung einer Gasmotor-Wärmepumpe kwh/m2*a 100 90 80 70 60

25 Primärenergetische Bewertung einer Gasmotor-Wärmepumpe kwh/m2*a KWK-Anlage Wärmepumpe Zwei Rechenwege für Gasmotor-Wärmepumpen

26 Power to Gas und KWK bieten maximale Effizienz η = 0,65 0,8 Quelle: E.ON / Hydrogenics Quelle: Senertec Speicherbarkeit Flexibilität Nähe zur Stromerzeugung Hohe Wärmeeffizienz Dezentral verfügbar Zentral steuerbar

CO 2 -neutraler Energieträger Kostendegression möglich

27 Biomethan und Brennstoffzellen negativer Primärenergiefaktor η = 0,85 Quelle: Solid Power Quelle: dena Kontinuierliche Erzeugung CO 2 -neutraler Energieträger Kostendegression möglich Kontinuierliche Funktion Hoher elektr. Wirkungsgrad Kostendegression möglich

28 Versorgungssicherheit Volatilität Schema der Wärmeerzeugungstechnologien 300 GW 250 GW Wärmespeicher zunehmende Versorgungssicherheit

29 Versorgungssicherheit Volatilität Schema der Wärmeerzeugungstechnologien 300 GW 250 GW Wärmespeicher zunehmende Versorgungssicherheit

30 Versorgungssicherheit Volatilität Schema der Wärmeerzeugungstechnologien 300 GW 250 GW Wärmespeicher zunehmende Versorgungssicherheit

31 Versorgungssicherheit Volatilität Schema der Wärmeerzeugungstechnologien 300 GW 250 GW Elektr. KWK- Leistung Wärmespeicher zunehmende Versorgungssicherheit

32 Versorgungssicherheit Volatilität Schema der Wärmeerzeugungstechnologien 300 GW 250 GW Elektr. KWK- Leistung Wärmespeicher zunehmende Versorgungssicherheit

33 Versorgungssicherheit Volatilität Schema der Wärmeerzeugungstechnologien 300 GW 250 GW Elektr. KWK- Leistung Wärmespeicher zunehmende Versorgungssicherheit

34 Versorgungssicherheit Volatilität Schema der Wärmeerzeugungstechnologien 300 GW 250 GW Elektr. KWK- Leistung Wärmespeicher GuD zunehmende Versorgungssicherheit

35 350 TWh/a Schrittweise Substitution des Erdgases durch Biomethan und Powergas Erdgas Zeit Erdgas Erdgas 280 TWh 230 TWh 180 TWh Zeit

36 Dezentrale Hybridsysteme Erdgas/Umweltwärme Neue Wärmekonzepte erschließen weitere Umweltquellen auch in Ballungsgebieten mit hoher Versorgungsdichte

37 Fazit Durch reine Dämmmaßnahmen wird der Wärmebedarf sinken Neubau - 70 % Bestand - 25 % Gas als Antriebsenergie zur Einkopplung von Umweltwärme ( -45 %) und KWK ( +30 %) Die Wertschöpfung des Gases wird sich an der Verfügbarkeit und Versorgungssicherheit bemessen Entsprechend ändert sich das Preisgefüge (geringerer Arbeitspreis, höherer Leistungspreis)

38 Fazit II Biomethan und Powergas sind wichtigste Substitute von Erdgas ( minus 15 25%) Die Speicherbarkeit von Erdgas ist zunehmender Erfolgsfaktor Gas in der Spitzenstromerzeugung Erdgas behauptet sich als billigste CO 2 -Vermeidungsoption

39 Fazit Biomethan und Powergas sind wichtigste Substitute von Erdgas ( minus 15 25%) Die Speicherbarkeit von Erdgas ist zunehmender Erfolgsfaktor Gas in der Spitzenstromerzeugung Erdgas behauptet sich als billigste CO 2 -Vermeidungsoption

40 ASUE Mitglieder gewinnen durch Effizienz Jürgen Stefan Kukuk ASUE Arbeitsgemeinschaft für den sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v. Robert Kochplatz 4, Berlin

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