Solare Wärmenetze eine schlüssige Lösung für die Wärmewende in Gemeinden und Städten

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Pamela Albrecht
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1 Solare Wärmenetze eine schlüssige Lösung für die Wärmewende in Gemeinden und Städten 3. Solarbranchentag Baden-Württemberg 28. November 2016, Stuttgart Dipl.-Ing. Thomas Pauschinger Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme Meitnerstr. 8 D Stuttgart

2 Energiewende / Wärmewende in Baden-Württemberg

Wärmewende Ziele und Strategien Endenergieverbrauch nach Anwendungsgebieten in Deutschland Über 50% des Endenergieverbrauchs fällt für Wärme an Anteil EE nur etwa 10% Ziel: Annähend

3 Wärmewende Ziele und Strategien Endenergieverbrauch nach Anwendungsgebieten in Deutschland Über 50% des Endenergieverbrauchs fällt für Wärme an Anteil EE nur etwa 10% Ziel: Annähend klimaneutraler Gebäudebestand bis 2050 (80% Primärenergieeinsparung gegenüber 2008) Wege: Reduzierung des Wärmebedarfs durch Gebäudesanierung Effizienzsteigerung und höhere Anteile an EE bei der Wärmeversorgung

4 Wärmenetze Plattform für erneuerbare Energien, Effizienztechnologien und Sektorenkopplung Industrieabwärme Biomasse (Heizwerke, KWK) KWK Solarthermie Power-to-Heat aus EE (Elektrodenkessel, Wärmepumpe) Wärmespeicher, Wärmemanagement Geothermie

Verfügbarkeit, jedoch Flächenbedarf Leistungsbereich bis 100 MW

5 Eckpunkte zur Solarthermie in der Fernwärme Emissionsfrei und echt erneuerbar Ausgereift und marktverfügbar Überall möglich, hohe Verfügbarkeit, jedoch Flächenbedarf Leistungsbereich bis 100 MW Deckungsanteile bis 50 % Stabile Wärmekosten unter 50 /MWh, vor Förderung! Neue Chancen im Wärmemarkt

6 Solare Nah- und Fernwärme zentrale Einbindung dezentrale Einbindung

7 Pilotanlagen mit saisonalen Wärmespeichern in Deutschland Baden-Württemberg: Älteste Anlage! Größte Anlage! Größter Speicher! Drei von vier Speichertypen!

Solare Wärmenetze mit Langzeit-Wärmespeicher und hohen solaren Deckungsanteilen für Wohngebiete und Quartiere Beispiel Crailsheim Versorgungsgebiet Gebäude: 260 WE, Schule, Sporthalle

8 Solare Wärmenetze mit Langzeit-Wärmespeicher und hohen solaren Deckungsanteilen für Wohngebiete und Quartiere Beispiel Crailsheim Versorgungsgebiet Gebäude: 260 WE, Schule, Sporthalle Wärmenetzeinspeisung: MWh/a Kollektorfläche: m² (Apertur) Solarer Deckungsanteil: 50 % (gemessen) Wärmespeicher m³ Pufferspeicher m 3 Erdsondenwärmespeicher Sonstige Wärmeerzeugung Wärmepumpe 350 kw, Fernwärmenetz (BHKW)

9 Solarkollektoren in Crailsheim Quelle: Stadtwerke Crailsheim

10 Solare Wärmenetze für Dörfer und Kleinstädte - Beispiel Bioenergiedorf Büsingen Wärmeerzeugung ca MWh/a Trassenlänge ca. 5 km 107 Anschlüsse Wohngebäude, Gewerbe, öffentliche Gebäude Vorlauftemperatur C Bruttokollektorfläche m² Solarer Deckungsanteil ca. 13%

Senftenberg GmbH 8.300 m² CPC-VRK 33 km / 100 GWh/a 85 105 C gleitend konstant ca.

11 Dezentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen Beispiel Senftenberg Anlagenbetreiber: Kollektorfläche: FW-Netzparameter: Einspeisetemperatur: Δp Vorlauf Stadtwerke Senftenberg GmbH m² CPC-VRK 33 km / 100 GWh/a C gleitend konstant ca. 5 bar (Auslegungsfall) Die Anlage ist seit August 2016 in Betrieb und aktuell Deutschlands größte solarthermische Anlage! Fotos: Ritter XL Solar

Wels Elektrizitätswerke Wels AG 3 400 m² CPC-VRK 50 km / 173 GWh/a 85 C konstant 6,4 bar 4,7 bar Anlage

12 Dezentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen Beispiele Wels und Graz (AT) Anlagenbetreiber: Kollektorfläche: FW-Netzparameter: Einspeisetemperatur: p VL,max Δp max Anlage Messe Wels Elektrizitätswerke Wels AG m² CPC-VRK 50 km / 173 GWh/a 85 C konstant 6,4 bar 4,7 bar Anlage Stadion Liebenau, Graz SOLID (Contractor) m² Flachkollektoren 700 km / 973 GWh/a 80 C konstant 8,7 bar 2,5 bar

13 Solare Nah- und Fernwärme in Dänemark g Sum of collector area and the number of operating and upcoming plants Installed collector area [m²] (thick bars) Number of plants (thin bars) [-] Year Quelle: Planenergi, Dk

14 Mittelgroße solare Fernwärmesysteme mit gekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung (Smart District Heating) Beispiele: Braedstrup, Dronninglund, Marstal, Gram und Vojens (DK)

15 Solare Fernwärme Dronninglund (DK)

16 Dronninglund (DK) Flächenverbrauch für Solarthermie

17 Förderung von solaren Nah- und Fernwärmesystemen über das Marktanreizprogramm (MAP) des BMWi (Stand: Juni 2015) Solarwärmeanlagen ab 40 m² Bruttokollektorfläche, die ihre Wärme überwiegend einem Wärmenetz zuführen, werden über ein KfW-Darlehen mit einem Tilgungszuschuss von bis zu 40 % der Investitionskosten gefördert. Alternativ: Ertragsabhängige Förderung, hierbei wird der (ausgewiesene) jährliche Kollektorwärmeertrag einmalig mit 0,45 Euro/kWh gefördert. Info: Der Zuschuss wird unter Umständen durch Beihilfe-Limits der Allgemeinen Gruppenfreistellungsverordnung begrenzt, diese liegen zwischen 45 und 65 %. Wärmenetze, die überwiegend Wärme für den Gebäudebestand bereitstellen, werden mit einem Tilgungszuschuss von 60 je errichtetem Meter Trassenlänge gefördert. Darüber hinaus werden Hausübergabestationen in Bestandsgebäuden mit je Station gefördert. Für Wärmespeicher mit einem Speichervolumen über 10 m³ beträgt der Tilgungszuschuss 250 je m³ sofern sie überwiegend aus erneuerbaren Energien gespeist werden. Dabei ist die Förderung auf 30 % der für den Wärmespeicher nachgewiesenen Nettoinvestitionskosten beschränkt.

18 Investitionsförderung durch UM Baden-Württemberg Was wird gefördert: Errichtung oder Erweiterung von Wärmenetzen inkl. Übergabestationen sowie Wärmeerzeugungsanlagen aus regenerativen Energien Anforderungen (Auswahl): Wärme stammt zu 80 % aus EE, effizienten Wärmepumpen, industrieller oder gewerblicher Abwärme, KWK-Anlagen Ausschluss von reiner Biomasse-Wärmeerzeugung, Kombination mit KWK, Solarthermie oder Abwärme erforderlich Wärmeverluste < 20 % der Wärmenetzeinspeisung Anschluss von min. 10 Gebäuden Zuwendung: Zuschuss von 20 % / max zu Investitionskosten (Deminimis, AGVO) Boni von je für Solarthermie, Abwärmenutzung, Wärmespeicher, RL-Temperaturen < 45 C Max. Zuschuss mit Bonusnutzung

19 Solare Nah- und Fernwärme in Deutschland Rostock Brinckmanshöhe m² in Betrieb derzeit insgesamt ca m² in Planung/Realisierung derzeit insgesamt ca m² in Vorbereitung derzeit insgesamt ca m² Hamburg Bramfeld m² Hamburg Wilhelmsburg m² Hannover Kronsberg m² Hamburg Mümmelmannsberg m² Hamburg Harburg 477 m² Hennigsdorf Cohn'sches Viertel 854 m² Düsseldorf 200 m² Senftenberg m² Jena-Pößneck 99 m² Chemnitz m² Neuerkirch-Külz m² in Vorbereitung: 9 Anlagen mit ca m² Neckarsulm m² Eggenstein m² Stuttgart Burgholzhof m² Crailsheim m² Stuttgart Brenzstraße m² Esslingen m² Augsburg m² München m² Freiburg-Gutleutmatten m² Rosenheim 493 m² Büsingen m² Friedrichshafen m² Quelle: Solites Status: Sept 2016

Stärkere Marktbearbeitung durch mehr Unternehmen/ Marktakteure Initiative Solare Wärmenetze von Solites und der Zeitschrift Energiekommune gemeinsam mit Anbietern von solarthermischen Großanlagen

20 Stärkere Marktbearbeitung durch mehr Unternehmen/ Marktakteure Initiative Solare Wärmenetze von Solites und der Zeitschrift Energiekommune gemeinsam mit Anbietern von solarthermischen Großanlagen Ziel: Die Entstehung von solaren Wärmenetzen befördern Durch Veröffentlichungen und gezielte Akteursansprache werden Informationen über die Möglichkeiten dieser Technologie verbreitet und mögliche Anwender sensibilisiert Die Initiative richtet sich insbesondere an Kommunen, Stadtwerke, Energiegenossenschaften, Planer und lokale Initiativen, die bei der Wärmewende eine wesentliche Rolle spielen Die Initiative wird unterstützt durch: Organisation und Kommunikation:

Kontaktdaten Dipl.-Ing. Thomas Pauschinger Internetseiten: www.solare-fernwaerme.de www.smartreflex.eu www.solnetbw.

21 Kontaktdaten Dipl.-Ing. Thomas Pauschinger Internetseiten: Projektpartner: Gefördert durch: Haftungsausschluss: Die alleinige Verantwortung für den Inhalt dieser Präsentation liegt bei den Autoren. Sie gibt nicht unbedingt die Meinung der Fördermittelgeber wieder. Die Fördermittelgeber übernehmen keine Verantwortung für jegliche Verwendung der darin enthaltenen Informationen.

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