Workshop 3 Bilanzen & Benchmark. Hans Hertle. Foto: Stadt Heidelberg

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1 Workshop 3 Bilanzen & Benchmark Hans Hertle Foto: Stadt Heidelberg

2 Modul 3 Die andere Bilanz: Der Bürgerrechner des UBA Für Spezialisten: Exergetische Allokation Benchmark Indikatoren 2 Hans Hertle

3 Der ganz andere Rechner: Bürgerrechner Effekte der lokalen Erzeugung: Tonnen 3 Hans Hertle

4 Der Bürgerrechner Nur bedingt mit der Kommunalbilanz vergleichbar MWh CO2-Emissionen nach Verbrauchssektoren (Regionaler Mix) in Musterhausen 2008 Gesamt: Tonnen Berechnung des Konsums über weltweite Warenströme witterungskorrigiert, mit Äquivalenten und Vorketten (INPUT/OUTPUT Sonstiges (Verkehr) Modell) Sonstige Energieträger Erneuerbare Energien Kohle Fernwärme Erdgas Heizöl Strom 0 Private Haushalte Gewerbe und Verarbeitendes Kleinverbrauch Gewerbe Stadt 20% 16% 39% 1% Verkehr 24% Kommunale CO 2 Bilanzen können Handlungsbereiche und Aktivitäten der Bürger nur ungenügend abbilden Ergänzung durch den Bürgerrechner ist sinnvoll! rechner.de/de_de/ 4 Hans Hertle

5 Klimaskeptiker brauchen den nicht. Dann als erstes: Information vor Motivation! Die Aktivität der Sonne beeinflusst die Temperatur, aber nur periodisch. 5 PIK Potsdam Hans Hertle

6 Historische Temperaturverläufe Temperaturänderung Eiszeit zu Warmzeit früher in mehreren Tausend Jahren. Heute in wenigen Jahrzehnten. Tendenz immer noch steigend! 6 PIK Potsdam Hans Hertle

7 CO 2 Emissionen weltweit (worldmapper) Deutschland: 9,4t pro Person, Jahr USA: ca.17t pro Person, Jahr China: ca. 6t pro Person, Jahr Madagaskar: 0,1t pro Person, Jahr 7 Hans Hertle

8 Was beinhaltet der persönliche Fußabdruck? CO₂ Emissionen einer Person (DE) Konsum privat 38% Konsum öffentlich Wohnen 6% 22% Ernährung 15% Mobilität 18% 8 Hans Hertle

9 Mobilität: Maßnahmen der Bürger*innen Flüge vermeiden (besonders Kurzstrecken) Häufig öffentliche Verkehrsmittel oder Mitfahrgelegenheiten nutzen Kurzstrecken bis 5 km mit dem Fahrrad / Pedelec AHA Effekt beim Fliegen: Das haut rein 9 IFEU TREMOD Hans Hertle

10 Ernährung (Prozesskette inklusive) geringer oder gar kein Fleischkonsum (vegetarisch) Vegan (nichts Tierisches) auf Nahrungsmittel mit weitem Reiseweg verzichten 10 Quelle: IFEU Hans Hertle

11 Ernährung: Satt mit viel oder wenig CO 2 Spagetti Bolognese Spagetti Vegano Basteln Sie sich ihr Gericht auf 9,46 kg 2,11 kg 11 Hans Hertle

12 Benchmark für Bürger*innen! UBA Broschüre Klimaneutral leben 12 Hans Hertle

13 Welcher Typ sind Sie? rechner.de/de_de/ 13 Hans Hertle

14 Ist eine Tonne CO₂ im Jahr und pro Person möglich? Der neue Szenariorechner des UBA rechner.de/de_de/ Schaffen Sie ein Tonne? rechner.de/de_de/ 14 Hans Hertle

15 Even citizens have to hit the target! TAKE THE FOOTPRINT CALCULATOR! Malaysians should change their lifestyle and adapt to the inevitable fuel price increase, Datuk Seri Najib Tun Razak said. Malaysians should change their lifestyle and adapt to the inevitable fuel price increase, Datuk Seri Najib Tun Razak said.

16 Schnittstelle Bürgerbilanz und 2000 Watt - Gesellschaft Schieberegler zum optimieren der Verhaltensbereiche Erläuterungen und Verweise rechts: Beispiel Privatfahrzeug Start mit Watt Der Bürgerrechner visualisiert. Zurzeit einzige Installation im Technoseum Mannheim 16 Hans Hertle Prototypen / Kaiser Matthies / IFEU

17 Schalter NR 1 Energiepreis Schieberegler zum optimieren der Verhaltensbereiche Erläuterungen und Verweise rechts: Beispiel Privatfahrzeug Nur noch 4457 Watt 17 Hans Hertle Prototypen / Kaiser Matthies / IFEU Value of Energy

18 Schalter NR 2 Erneuerbare Energien Schieberegler zum optimieren der Verhaltensbereiche Erläuterungen und Verweise rechts: Beispiel Privatfahrzeug Nur noch 3986 Watt 18 Hans Hertle Prototypen / Kaiser Matthies / IFEU Renewables

19 Schalter: Wohnen Schieberegler zum optimieren der Verhaltensbereiche Erläuterungen und Verweise rechts: Beispiel Privatfahrzeug Nur noch 3433 Watt 19 Hans Hertle Energy Use HOUSING

20 Schalter: Mobilität Schieberegler zum optimieren der Verhaltensbereiche Erläuterungen und Verweise rechts: Beispiel Privatfahrzeug Nur noch 3010 Watt 20 Hans Hertle Urban Planning Mobility

21 Schalter: Ernährung Schieberegler zum optimieren der Verhaltensbereiche Erläuterungen und Verweise rechts: Beispiel Privatfahrzeug Nur noch Watt 21 Hans Hertle Prototypen / Kaiser Matthies / IFEU NUTRITION Meat Consumption

22 Nicht zuletzt: Schalter Konsum > 2000 Watt Schieberegler zum optimieren der Verhaltensbereiche Erläuterungen und Verweise rechts: Beispiel Privatfahrzeug Nur noch Watt 22 Hans Hertle Prototypen / Kaiser Matthies / IFEU

23 Jetzt wird s heiß: Lokale Exergieströme und ihre Nutzung EXERGIE Ein heißes Eisen? 23 Quelle: Feuer von Martin Honert (1992) Ausstellung im Hamburger Bahnhof / Hans Hertle Berlin Foto: H. Hertle

24 Am Anfang stand ein UBA-Projekt CO 2 freie Kommune 2050 Exergetische Bewertung kommunaler Strom Wärmesysteme Auftraggeber: Umweltbundesamt Laufzeit: 12/ /2014 Partner: IBP Kassel, Marlen Schurig, Christina Sager Richtvert: Andrej Jentsch IFEU: Hans Hertle, Lothar Eisenmann, Sarah Brückner 24 Hans Hertle

25 Dazu brauchen wir angepasste Versorgungssysteme Wärme ist nicht gleich Wärme 100% ENERGIEVERSORGUNG ENERGIEBEDARF Qualität der Energie 0% Fossile Energieträger Strom (aus EE) Biomasse Solarthermische Wärme (70 C/50 C) Fernwärme Rücklauf (50 C/30 C) Erdwärme Erdsondenwärmepumpe (10 C) Computer Haushaltsgeräte Beleuchtung Antriebe Prozessenergie Trinkwarmwasser (45 C) Raumheizung (20 C) 25 Quelle: Durch das ifeu angepasste Grafik des VTT Hans Hertle

26 Kaskadennutzung durch Rücklaufeinspeisung Heizkraftwerk Altbauquartier Vorlauf 110 C Rücklauf 65 C Passivhausquartier Rücklauf 40 C Vorlauf aus Rücklauf 65 C 26 Hans Hertle

27 Beispiel: Mannheim Glückstein Quartier Einwohner Arbeitsplätze Baustandard EnEV 30% Komplette Wärmeversorgung durch Fernwärme Rücklauf aus dem Nachbarstadtteil 27 Hans Hertle Bildquelle: Stadt Mannheim

28 Die Temperatur macht s: Mehrfachnutzen Carnot Faktor PH-Flächenheizung oder Wärmepumpe Fernwärme aus dem Rücklauf Klassische Fernwärme 28 Hans Hertle C

29 So könnte das aussehen: E SANKEY: Low Ex Systeme und Abwärmeströme ANTEILE Prozesswärme Warmwasser Raumwärme Sonstiges 29 Quelle: ifeu Exergetische Bewertung von kommunalen Strom- Wärme-Systemen Hans Hertle

30 Quantität ist nicht Qualität Energie und Exergie: Beispiel Brennwertkessel ENERGIE Ausnutzung ca. 100% EXERGIE Ausnutzung: 3% 3% 30 Hans Hertle

31 EXERGIE Ausnutzung beispielhafter Raumheizungs Systeme 31 Hans Hertle

32 EXERGIE: Standard bei AGFW und Kommunen Parallel zu den Projekten Exergetische Bewertung kommunaler Energiesysteme und Klimaschutz-Planer wurde die exergetische Allokation sowohl für Stadtwerke (AGFW FW 309) als auch für die Kommunen (BICO2-BW und Klimaschutz-Planer) für die Berechnung der CO 2 -Emissionen von Fern- und Nahwärme eingeführt. Gutschrift nicht geeignet! Exergie 32 Quelle: Hans Hertle

33 Exergieberechnung (Carnot-Methode) ist total einfach! Tu = Umgebungstemperatur (9 C = 282 K) T A = Mediumtemperatur = Mittel aus Vorlauf und Rücklauftemperatur z.b. FW Heißwasser : 125 C/70 C = 98 C im Mittel = 371 K Exergiefaktor = 1 (282/371) = 0,24 z.b. FW Warmwasser : 90 C / 60 C = ca. 75 C im Mittel = 348 K Exergiefaktor = 1 (282/348) = 0,19

34 Beispielrechnung FW Warmwasser (t A = 75 C) Carnotfaktor: Berechnung siehe vorige Folie Input Input Output Output Verluste Mitteltemperatur Carnotfaktor Carnotfaktor Exergieanteil Exergieanteil CO2 Emissionen CO2 Emissionen 1 kwh Erdgas 254 gco2eq 0,32 kwh Strom 0,50 kwh Wärme 0,18 kwh 75 C 1 Strom 0,19 Wärme 77% Strom 23% Wärme 205 gstrom 49 gwärme Sekundärenergie ab Kraftwerk Spezifische CO2 Emissionen 612 g/kwh SE Strom Spezifische CO2 Emissionen 116 g/kwh SE Wärme Endenergie frei Haus Spezifische CO2 Emissionen 612 g/kwh EE Strom Spezifische CO2 Emissionen 134 g/kwh EE Wärme 34 Hans Hertle

35 Wärmeströme nach Temperaturniveaus in Kraft Wärme Kopplungs Systemen Grafische Darstellung als E SANKEY Temperaturniveau in 7 Stufen (CF = Carnotfaktor) o Hochtemperatur / Dampf CF: 0,30 o Fernwärme groß CF: 0,21 o Nahwärme CF: 0,19 o Low Ex System CF: 0,15 (Beispiel) o Abwärme CF: 0,08 (Beispiel) o Raumwärme CF: 0,04 35 Hans Hertle

36 Eine Bilanz muss daher interpretiert werden! Erläuterung zur Grafik 36 Hans Hertle Quelle: ifeu

37 Daher Achtung! Die Aussagekraft von Bilanzen ist von der Qualität ihrer Datengrundlage abhängig Bilanzen zeigen (nur) grobe Tendenzen auf Bilanzen bilden nur Teilbereiche ab Bilanzen beinhalten unterschiedliche Unsicherheiten Bilanzen ersetzen kein übergreifendes Klimaschutz Controlling Kritische Betrachtung notwendig Erwartungen bei Bürgermeistern und Verwaltung dämpfen! 37 Hans Hertle

38 Für die Interpretation ist ein Benchmark nötig Definition Benchmark sinngemäß Maßstäbe vergleichen Allgemein Positionsbestimmung und Vergleich mit einem festgelegten Bezugswert oder auch Zielwert. Beispiele Vergleich EKZ einer Grundschule in kwh/(qm*a) mit Richtwerten aus anderen Grundschulen (VDI 3807/ages GmbH). Vergleich EKZ aller kommunalen Schulen mit einer anderen Kommune oder mit Landes /Bundesdurchschnitt. 38 Hans Hertle

39 Was leistet ein Benchmark im Bereich Klimaschutz? Benchmark zeigt, wo die Kommune hinsichtlich KS steht. zeigt Potenziale und Prioritäten für das zukünftige Handeln auf. macht Fortschritte oder auch Rückschritte sichtbar. kann helfen, vorhandene Problemlösungen zur Verbesserung eigener Produkte oder Prozesse zu nutzen. 39 Hans Hertle

40 Zusätzliche Bewertungsinstrumente sind nötig Effekte der lokalen Erzeugung: Tonnen 40 Hans Hertle

41 Wie läuft es in der Verwaltung? Einschätzung über: Minibenchmark oder: 41 Hans Hertle

42 Prozessbewertung über einfache Checklisten Beispiel: Klimaschutzmanagement (KSM) 42 Hans Hertle Quelle: ifeu

43 Beispiel: Kommunale Energiemanagement (KEM) 43 Hans Hertle Quelle: IFEU

44 Mit Indikatoren können Erfolge dargestellt werden 44 Hans Hertle

45 Viele Indikatoren ergeben sich aus der Bilanzierung Beispiel: Schulkomplex Grundschule, Realschule und Sporthalle mit Hausmeisterwohnung 105 kwh/qm 115 kwh/qm 89 kwh/qm 53 kwh/qm 58 kwh/qm 51 kwh/qm qm qm qm 45 Hans Hertle

46 und werden z.b. in ein Punktesystem umgerechnet Punkte kwh/(qm*a) 46 Hans Hertle

47 Der Kandidat hat 5,8 Punkte 105 kwh/qm x qm = kwh 115 kwh/qm x qm = kwh 89 kwh/qm x qm = kwh Summe: kwh Gesamtfläche: qm EKZ vor Sanierung: kwh / qm = 104 kwh/qm 5,8 Punkte 47 Hans Hertle

48 und liegt nach der Sanierung mit 7,8 Punkten vorn! 53 kwh/qm x qm = kwh 58 kwh/qm x qm = kwh 51 kwh/qm x qm = kwh Summe: kwh Gesamtfläche: qm EKZ nach Sanierung: kwh / qm = 54 kwh/qm 7,8 Punkte 48 Hans Hertle

49 Indikatoren gibt es auch für die Gesamtstadt 49 Hans Hertle

50 Indikatoren erleichtern die Interpretation Indikatorsatz berücksichtigt: CO 2 -Emissionen Erneuerbare KWK Effizienz Mobilität und Abfallvermeidung 50 Hans Hertle

51 Zwischenziele können mit Indikatoren geprüft werden Darstellung von Langfristzielen auf Basis von Szenarien IFEU 51 Hans Hertle

52 Probieren Sie es aus Das Indikatorenset ist inzwischen in den Klimaschutz Planer Integriert. planer.de Als EXCEL Version ist es auch im Bilanzierungstool für Baden Württemberg enthalten. Auf der IFEU Homepage finden Sie noch ein Beispiel für das Set. IFEU 52 Hans Hertle

53 Zum Schluss: Klimaschutz vermeidet externe Kosten (hier: Umweltkosten der Stromnutzung in Deutschland) 53 Quelle: subventionen in deutschland 2016 Hans Hertle

54 Herzlichen Dank für Ihren Aufmerksamkeit! Hans Hertle ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH Wilckensstraße Heidelberg Fon: +49 (0) 6221 / Fax: +49 (0) 6221 / hans.hertle@ifeu.de 54 Hans Hertle