Erneuerbare Energien im Bergischen Land

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1 Erneuerbare Energien im Bergischen Land Eine Potentialstudie Frank ter Veld

2 Vorbemerkung Vorliegende Studie wurde mit Sorgfalt erstellt, trotzdem stellt sie nur eine mögliche Potentialabschätzung dar bezüglich der Verfügbarkeit und dem Einsatz von erneuerbaren Energien (ee) im Bergischen Land. Die Studie beruht, wie jede andere Potentialstudie, auf Annahmen und Extrapolierungen, welche grundsätzlich mit Fehlern behaftet sind. Ziel ist es daher, Trends zu erkennen statt sich auf absolute Werte festzulegen.

3 Anteil ee in Deutschland 2011 ee-anteil 2011: 10 % (2008: 8 %) Quelle: AG EnergieBilanzen e.v., 2008 Gewerbe Haushalt Industrie Verkehr

4 Bergisches Land Eckdaten Das Bergische Land umfasst als Planungsregion: Remscheid Mettmann Leverkusen Solingen Wuppertal Oberbergischer Kreis Rheinisch Bergischer Kreis Gesamtfläche Hektar. Einwohnerzahl von 1,7 Mln. Quelle: Hans-Georg Wenke,

5 Zielsetzung der Studie Ziel war eine Abschätzung des verfügbaren Potentials an ee im Bergischen Land im Jahre 2030, Energiepflanzenanbau ausgeschlossen. Restwaldholz Stroh aus Getreideanbau Gras von Dauergrünland Klärschlamm und Gülle Biomüll und Grünschnitt Photovoltaik Wind (KWK)

6 Energiebedarf Bergisches Land 2030 Prognose Elektrizität Elektrizität (TWh) 10 Gewerbe Haushalt Verkehr Industrie Quelle: Eigene Berechnungen; UmweltBundesamt (2010) Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen; BMWT (2009) Energie in Deutschland

7 Energiebedarf Bergisches Land 2030 Prognose Wärme Gewerbe Haushalt Verkehr Industrie Wärme (TWh) Quelle: Eigene Berechnungen; UmweltBundesamt (2010) Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen; BMWT (2009) Energie in Deutschland

8 Energiebedarf Bergisches Land 2030 Fazit Strombedarf nimmt nur um 9 % ab. Verbrennungsmotoren benötigen in 2030 ca. 8 TWh an Brennstoff. Im Bereich Industrie zeigen sich nur geringfügige Einsparungen. Fazit: in 2030 besteht weiterhin einen hoher Bedarf an Brennstoffen für Wärmebereitstellung und Transport.

9 PV & KWK Bergisches Land 2009 PV + KWK Elek. [GWh / Monat] Monatliche Leistung für Haushalt & Gewerbe J Fe M Ap an a br ril ua rc u h ry ar y. Photovoltaik PV + KWK Elek.-bedarf KWK M ay Ju ne Ju ly Se Au O No De c pt gu ce to ve e b m st m m e be be r be r r r

10 Wind & Photovoltaik Bergisches Land Eckdaten 5400 ha Dachfläche für Photovoltaik 10,2 TWh pro Jahr onshore Windenergie als Potential für ganz NRW Quellen: Agentur für Erneuerbare Energien e.v. (2010) Erneuerbare Energien 2020 Potentialatlas Deutschland European Union Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) UmweltBundesAmt (2010) Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen.

11 Restholz & Stroh Bergisches Land Eckdaten ha Waldgebiet 1,8 Tonnen Restholz pro Jahr pro ha 8310 ha Getreideanbau 4,5 Tonnen Reststroh pro Jahr pro ha Quellen: FNR e.v. (2008) Bioenergie Basisdaten Deutschland Landwirtschaftskammer (2008) Landwirtschaft in Zahlen Landesbetrieb Wald und Holz NRW (2008) Inst. ZukunftsEnergieSysteme (2002) Studie zur Weiterentwicklung der energetischen Verwertung von Biomasse im Saarland.

12 Gras & Gülle Bergisches Land Eckdaten ha Dauergrünland 5,0 Tonnen Grasschnitt pro Jahr pro ha 110 Großvieheinheiten (GVE, 650 kg Kuh Eq.) Quellen: Landesbetrieb Information und Technik Nordrhein-Westfalen UmweltBundesAmt (2010) Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen Landwirtschaftskammer Austmeyer. (2008) Landwirtschaft in Zahlen & Röver (1989) Energietrager aus nachwachsenden Rohstoffen

13 Biomüll & Klärgas Bergisches Land Eckdaten Tonnen Biomüll und Grünschnitt pro Jahr Tonnen Klärschlamm pro Jahr 157 bzw. 260 m³ Biomethan pro Tonne Quellen: Evans et al. (2009) Climate Change Impacts Of Food Waste Diversion To Anaerobic Digesters Ministerium für Umwelt, Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz NRW (2007) Abfallbilanz und Klärschlammbericht Univ. of Southampton and Greenfinch Ltd (2004) Biodigestion of kitchen waste.

14 Potentiale Bergisches Land Elektrizität Rhein.Berg. Oberberg. Wuppertal Solingen Remscheid Mettmann Leverkusen NRW KWK. PV Offshore Wind S 11,5 TWhel

15 Energiebedarf Bergisches Land 2030 Prognose Elektrizität Elektrizität (TWh) 10 Gewerbe Haushalt Verkehr Industrie Quelle: Eigene Berechnungen; UmweltBundesamt (2010) Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen; BMWT (2009) Energie in Deutschland

16 ee-potential Bergisches Land 2030 Fazit Elektrizität PV-Anlagen auf verfügbaren Dachflächen decken zu 97 % den Strombedarf von Haushalten und Gewerbe. Im Bereich Industrie kann KWK-Technologie bis zu 21 % des geschätzten Gesamtstrombedarf 2030 bereitstellen. Fazit: KWK & PV bieten eine sehr großes Potential..

17 Potentiale Bergisches Land Wärme 1.5 Rhein.Berg. Oberberg. Wuppertal Solingen Remscheid Mettmann Leverkusen S 2,3 TWhth 0.0 Restholz. Stroh Gras Biomüll Gülle Klärgas

18 Energiebedarf Bergisches Land 2030 Prognose Wärme Gewerbe Haushalt Verkehr Industrie Wärme (TWh) Quelle: Eigene Berechnungen; UmweltBundesamt (2010) Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen; BMWT (2009) Energie in Deutschland

19 ee-potential Bergisches Land 2030 Fazit Wärme Größter Biomasselieferant im Bergischen Land ist Gras (1,2 TWh) Außer Waldrestholz, wird Restbiomasse in Biogasanlagen umgesetzt zu Biomethan, dies ermöglicht Nährstoff-Recycling Eine nachhaltige Verwendung von Waldrestholz bietet ein maximales geschätztes Potential von 0,57 TWh (ca. 12 % des Haushaltsbedarfs) Vergleich Bericht Regionales Bioenergiemanagement : Biogaspotential Mettmann: 360 vs. 310 GWh pro Jahr Energieholzpotential: 143 vs. 261 GWh pro Jahr (Inkl. Altholz) Fazit: Restbiomasse bietet nur ein theoretisches ee-potential von 48 % im Bereich Wärmebereitstellung für Haushalte.

20 Biomassepotential Bergisches Land 2030 Masse-zu-Masse Restbiomasse (Stroh, Holz & Gras) pro Kopf liegt bei 230 kg (pro Jahr) (Plastikbedarf 140 kg pro Kopf) Bioraffinerie / Kaskadenverwertung: Biomasse > Rohstoff > Brennstoff Quelle: Brunner (2002) Anthropogenic Metabolism and Environmental Legacies; U.S. Department of Energy

21 Potentiale Bergisches Land Flächenbedarf Energie-ertrag (TWh/a) ha Wald PV Agrar Gras Gruen Quelle: Eigene Berechnungen

22 Energiepflanzen-Potential Bergisches Land Mais & Kurzumtriebsplantagen (KUP) Kurzumtriebsplantagen: Gesamtwaldfläche Bergisches Land: ha Holzertrag KUP: Tonnen pro Jahr (15 % Restfeuchte) Abzüglich Prozessenergie: ~4 TWh Wärme Ca. 4 & 1 Megatonnen Stickstoff- bzw. Phosphatdünger Biogasmais: Viele Potentialstudien opfern 20 % Agrarfläche für Energiepflanzen Gesamtackerland Bergisches Land: ha Biogasmaisertrag des Gesamtackerland: Tonnen Trockenmasse pro Jahr (entspricht 52 Mio. m³ Biomethan) Abzüglich Prozessenergie insgesamt ~0,5 TWh Wärme Fazit: Potential Energiepflanzen ist vernachlässigbar.

23 Fazit Im Bergischen Land fällt, im Vergleich zu den Energiebedarf, wenig Biomasse zur Energiebereitstellung an. (Rest-)Biomasse soll vorrangig als hochwertiger biologischer Rohstoff eingesetzt werden (Bioraffineriekonzept, Kaskadenverwertung) Zunehmender Strombedarf und hoher Flächenertrag machen PV sehr attraktiv Wärmebedarf kann mit erneuerbare Brennstoffe ( prowindgas von Greenpeace Energy) sichergestellt werden (Hochspannungsleitungen)