ENERGIE- UND KLIMASCHUTZKONZEPT STADT WURZEN ENDFASSUNG

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1 ENERGIE- UND KLIMASCHUTZKONZEPT STADT WURZEN ENDFASSUNG

2 Impressum Herausgeber: Stadtverwaltung Wurzen, Friedrich-Ebert-Straße 2, Wurzen Redaktion, Satz und Gestaltung: seecon Ingenieure GmbH, Endersstraße 22, Leipzig Redaktionsschluss: Dezember 2014 Fotonachweis Titelseite: Stadt Wurzen

3 Integriertes Klimaschutzkonzept Stadt Wurzen Auftraggeber Stadtverwaltung Wurzen Friedrich-Ebert-Straße Wurzen Ansprechpartner Oberbürgermeister Jörg Röglin Tel.: / Auftragnehmer seecon Ingenieure GmbH Endersstraße Leipzig Tel.: 03 41/ leipzig@seecon.de Bearbeiter/-in: Ronny Krutzsch (B. Eng.) Florian Finkenstein (Dipl.-Ing.) Antje Strohbach (Dipl.-Ing., M. Sc.) Ingmar Reichert (M. Eng.) Christian Strobl (Dipl.-Ing) Steffi Hänig (Dipl.-Ing) KEM Kommunalentwicklung Mitteldeutschland GmbH Am Waldschlösschen Dresden Tel.: 0351/ Fax: 0351/ dresden@ke-mitteldeutschland.de Bearbeiter: Jens Haudel (Diplom-Geograph) Alexander Schulze (Diplom-Immobilienwirt (FH)) Förderkennzeichen: 03KS5518 3

4 Integriertes Klimaschutzkonzept Stadt Wurzen 4

5 Integriertes Klimaschutzkonzept Stadt Wurzen Inhaltsverzeichnis 1 Beschreibung des Untersuchungsgebietes Bevölkerung Geografische Lage und Fläche Beschäftigte Leitbild Energie- und CO 2 -Bilanzierung Methodik Datenquellen Datenaufbereitung Energiebilanz CO 2 -Bilanz Potenzialanalyse Erneuerbare Energien Windenergie Biomassenutzung Solarenergie Geothermie / Umweltwärme Kraft-Wärme-Kopplung Wärmeversorgung Wurzen GmbH (WVW) Kommunaler Gebäudebestand Straßenbeleuchtung Verkehr Verkehr vermeiden - Potenziale und Maßnahmen Verkehr verbessern Maßnahmenkatalog Aufbau Maßnahmenkatalog E Entwicklung und Raumordnung G Kommunale Gebäude und Anlagen V - Versorgung, Entsorgung M - Mobilität I - Interne Organisation K - Kommunikation, Kooperation Konzept für die Öffentlichkeitsarbeit Ziele Zielgruppen Instrumente Medieneinsatz Druckerzeugnisse Veranstaltungen Zusammenfassung Controlling Indikatoren Entwicklungsplanung, Raumordnung

6 Integriertes Klimaschutzkonzept Stadt Wurzen Kommunale Gebäude, Anlagen Versorgung, Entsorgung Mobilität Interne Organisation Kommunikation, Kooperation Anhang Tabellen Glossar Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis

7 Beschreibung des Untersuchungsgebietes 1 Beschreibung des Untersuchungsgebietes 1.1 Bevölkerung Die Stadt Wurzen gehört zu den großen Kreisstädten Sachsens. Sie hatte 2012 etwa Einwohner (Regionalstatistik 2012). Die Abfrage für die Bevölkerungsprognose ist in Bearbeitung. Tabelle 1 Bevölkerung Wurzen Jahr Einwohner insgesamt EW (31.12.) männlich EW (31.12.) weiblich EW (31.12.) Geografische Lage und Fläche Die Große Kreisstadt Wurzen gehört zum Landkreis Leipzig und liegt ca. 30 km östlich von Leipzig. Die Stadt liegt nördlich an der Bundesstraße 6. Im Bahnverkehr befindet sich Wurzen an der ältesten deutschen Ferneisenbahnlinie Leipzig-Dresden. Die Mulde fließt westlich am Stadtgebiet vorbei. Das Betrachtungsgebiet der Großen Kreisstadt Wurzen umfasst 16 Ortsteile: Wurzen (Stadt) Nemt Dehnitz Roitzsch Kühren Burkartshain Nitzschka Oelschütz Sachsendorf Pyrna Mühlbach Birkenhof Streuben Kornhain Wäldgen Trebelshain 1 Quelle: StaLa Sachsen,

8 Beschreibung des Untersuchungsgebietes Das Gebiet der Großen Kreisstadt Wurzen ist ca. 78,81 km² groß (vgl. Tabelle 2). Der größte Teil davon - rund 65 % - ist landwirtschaftlich genutzte Fläche (ca. 51 km²). Es gibt ca. 4,5 km² Waldfläche und ca. 10 km² Verkehrs- und Siedlungsfläche. Tabelle 2 Flächenverteilung nach Nutzung (Regionalstatistik 2011) Pos. Einheit Wert Wert Siedlungs- und Verkehrsfläche ha Gebäude- und Freifläche ha 534 davon Wohnen ha 185 davon Gewerbe, Industrie ha 112 Betriebsfläche (ohne Abbauland) ha 4 Erholungsfläche ha 142 davon Grünanlagen ha 121 Friedhofsfläche ha 10 Verkehrsfläche ha 312 davon Straße, Weg, Platz ha 240 Landwirtschaftsfläche ha davon Moor ha 0 davon Heide ha 1 Waldfläche ha 459 Wasserfläche ha 168 Abbauland ha 12 Flächen anderer Nutzung ha 85 davon Unland ha 72 Summe ha Beschäftigte Die Bundesagentur für Arbeit führt Statistiken u.a. über die Sozialversicherungspflichtig Beschäftigten, aufgeschlüsselt in 22 Wirtschaftszweigen. Uns zur Verfügung gestellt wurden die statistischen Daten in Tabelle 3. Von rund in Wurzen lebenden Personen, sind rund Personen in Wurzen beschäftigt. Ausschließlich geringfügig Beschäftigte nach WZ08, Beamte, Richter, Soldaten, Selbstständige, Anwälte und Ärtze wurden in dieser Statistik nicht mit erfasst. 8

9 Beschreibung des Untersuchungsgebietes Tabelle 3 Sozialversicherungspflichtig Beschäftigte (SvB) in wirtschaftsfachlicher Gliederung (WZ 2008) am Arbeitsort in der Stadt Wurzen WZ A Land- und Forstwirtschaft, Fischerei B Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden * * * C Verarbeitendes Gewerbe D Energieversorgung 5 * 7 E Wasserversorgung; Abwasser- und Abfallentsorgung und Be seitigung von Umweltverschmutzungen 142 * * F Baugewerbe G Handel; Instandhaltung und Reparatur von Kraftfahrzeugen H Verkehr und Lagerei I Gastgewerbe J Information und Kommunikation * K Erbringung von Finanz- und Versicherungsdienstleistungen L Grundstücks- und Wohnungswesen M Erbringung von freiberuflichen, wissenschaftlichen und techni schen Dienstleistungen N Erbringung von sonstigen wirtschaftlichen Dienstleistungen O Öffentliche Verwaltung, Verteidigung; Sozialversicherung * * * P Erziehung und Unterricht Q Gesundheits- und Sozialwesen R Kunst, Unterhaltung und Erholung S Erbringung von sonstigen Dienstleistungen T Private Haushalte - - * U Exterritoriale Organisationen und Körperschaften Keine Zuordnung möglich - * - Insgesamt

10 Leitbild 2 Leitbild Die Große Kreisstadt Wurzen ist sich ihrer kommunalen Vorbildfunktion in Sachen Energieeinsparung, Nutzung erneuerbarer Energien und Klimaschutz bewusst und fühlt sich den auf Bundes- und Landesebene gesetzten Zielstellungen verpflichtet. Damit leistet auch die Stadt Wurzen ihren Beitrag zur Erfüllung der klima- und energiepolitischen Ziele der Bundesregierung und des Landes Sachsen. Dazu zählen bezogen auf das Wurzener Stadtgebiet insbesondere die Reduktion von Treibhausgasemissionen um weiterhin 1 % pro Jahr 2 Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung auf 8 %, Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien an der Wärmeerzeugung auf mindestens 4 %, Senkung des Primärenergiebedarfs um 10 % durch die Steigerung der Energieeffizienz im Umwandlungs-/Nutzungssektor. Um die energie- und klimapolitische Arbeit innerhalb der Stadtverwaltung sowie bei den Akteuren im städtischen Einflussbereich optimal zu strukturieren, nimmt die Stadt Wurzen seit dem Jahr 2009 am europäischen Qualitätsmanagement- und Zertifizierungsverfahren European Energy Award (eea) teil. Dabei werden europäische Qualitätsstandards und zur Verfügung gestellte Instrumente genutzt, um unter Einbeziehung verschiedener Akteure aus Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Bürgerschaft in einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess Energieeffizienz- und Klimaschutzmaßnahmen zu entwickeln, umzusetzen und zu evaluieren. Entsprechend der Bearbeitungssystematik im eea definiert die Stadt Wurzen erstmalig Zielstellungen für sechs kommunale Handlungsfelder. Ziele im Handlungsfeld Entwicklungsplanung/Raumordnung Im Sinne einer nachhaltigen Stadtentwicklung wird den Schwerpunktthemen Energieeffizienz, Umwelt- und Klimaschutz in der städtischen Entwicklungsplanung und Raumordnung eine hohe Bedeutung beigemessen. Es gilt der Grundsatz des sorgsamen Umgangs mit vorhandenen Energie- und Flächenressourcen, vordergründig durch die Priorisierung der Innen- vor der Außenentwicklung, die Zurverfügungstellung von Flächen zur Nutzung erneuerbarer Energien sowie die Schaffung effizienter Versorgungsstrukturen. Wurzen unterstützt ansässige Immobilieneigentümer und interessierte Bauherren durch gezielte Informations- und Beratungsangebote hinsichtlich energieeffizienter Neubau- und Sanierungsvorhaben. Durch eine intensive Kooperation im Rahmen der LEADER-Region Leipziger Muldenland trägt die Stadt Wurzen dazu bei, das langfristige Ziel einer bilanziell energieautarken Erneuerbare Energieregion zu erreichen. 2 Der bundesdeutsche durchschnittliche CO 2-Ausstoß im Jahr 1990 lag bei 12,79 Tonnen pro Jahr und Einwohner. Die Stadt Wurzen zeigt heute, inkl. Der Anrechnung erneuerbarer Energieproduktion im Stadtgebiet, einen spezifischen CO 2-Ausstoß, der rund 23,3 % unter dem des bundesdeutschen Durchschnitts von 1990 liegt. Dies entspricht rund einem Prozent Reduzierung der CO 2-Emissionen pro Jahr. 10

11 Beschreibung des Untersuchungsgebietes Ziele im Handlungsfeld Kommunale Gebäude und Anlagen Durch eine professionelle Bewirtschaftung und stete Weiterentwicklung des städtischen Immobilienbestandes trägt die Stadt aktiv zur kurz-, mittel- und langfristigen Energieverbrauchs- und Emissionsreduzierung bei. Tragende Säule ist ein kontinuierlich weiterentwickeltes Energiemanagement hinsichtlich der eigenen Gebäude und Straßenbeleuchtung, d. h. eine fortlaufende Erfassung und Auswertung von Verbrauchsdaten sowie die Ergreifung geeigneter Maßnahmen zur Erschließung vorhandener Einsparpotenziale. Die Ergebnisse dieser Bemühungen werden den Einwohnern [zukünftig] durch Veröffentlichung von Energieberichten transparent gemacht. Neben der Nutzung energieeffizienter Fernwärme steht zunehmend auch die Nutzung erneuerbarer Energien zur Energieversorgung eigener Gebäude und Anlagen im Fokus des städtischen Handelns. Ziele im Handlungsfeld Ver- und Entsorgung Durch die enge Zusammenarbeit mit lokalen und regionalen Ver- und Entsorgern bemüht sich die Stadt Wurzen um eine sichere, preiswerte, umwelt- und klimagerechte Versorgung der Bürger im Stadtgebiet mit Energie, Wasser und verbundenen Dienstleistungen. Ziele im Handlungsfeld Mobilität Mit gutem Beispiel voran geht die Stadt Wurzen in Sachen energieeffizienter und zukunftsfähiger Mobilität durch die Nutzung emissionsarmer, alternativer Antriebskonzepte sowie ein politisches Engagement zu deren Förderung. Durch die Anpassung der Verkehrsinfrastruktur sowie ordnungsrechtlicher Rahmenbedingungen sollen zunehmend die Voraussetzungen für eine verstärkte Nutzung emissionsarmer und energieeffizienter Mobilitätsformen, wie Fußgänger- und Radfahrerverkehr, Öffentlicher Personennahverkehr oder Elektromobilität geschaffen werden. Ziele im Handlungsfeld Interne Organisation Durch angepasste Verwaltungsstrukturen und -abläufe werden Voraussetzungen für eine umwelt- und klimagerechte Arbeit der städtischen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter geschaffen. Die Teilnahme am European Energy Award befördert die Strukturierung aller entsprechenden Maßnahmen und deren Ausrichtung anhand europäischer Qualitätsstandards. Kommunikation/Kooperation Durch eine umfangreiche Öffentlichkeitsarbeit sollen die Bürger der Stadt Wurzen stets leicht zugänglich über die energie- und klimaschutzbezogenen Aktivitäten der Stadt, relevante Angebote, Aktionen und Ansprechpartner informiert werden. Kooperationen der Stadt mit Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Bildung sollen zur weiteren Sensibilisierung und Umsetzung von Projekten in den Bereichen der Energieeffizienz, erneuerbarer Energien und Klimaschutz auf- und ausgebaut werden. Daneben ist die Stadt Wurzen bestrebt, die Zusammenarbeit mit benachbarten Kommunen im Rahmen der LEADER-Region Leipziger Muldenland zu intensivieren, um das gemeinsame gesteckte Ziel der energieautarken Region langfristig zu erreichen. 11

12 Energie- und CO2-Bilanzierung 3 Energie- und CO 2 -Bilanzierung 3.1 Methodik Die Erstellung der Energie- und Treibhausgasbilanzen erfolgt mit Hilfe der Software ECO Region (Hersteller: ECOSPEED). Diese Software ist eine deutschlandweite Standardanwendung für die Erstellung von Energie- und CO 2 -Bilanzen. ECORegion bilanziert für verschiedene Energieträger die Energieverbräuche bzw. die mit dem Energieverbrauch verknüpften CO 2 -Emissionen nach Privathaushalten, Wirtschaft und Verkehr. Die Genauigkeit der erstellten Bilanzen wird vom Hersteller ECOSPEED mit ±10% angegeben. Detaillierte methodische Zusammenhänge werden von ECOSPEED nicht veröffentlicht. ECORegion folgt in der Bilanzierungsmethodik grundsätzlich der IPCC 3 -Methodik, die von der UNFCCC 4 als Standard für die Erstellung von nationalen Treibhausgasinventaren von allen Ländern, welche das Kyoto-Protokoll ratifiziert haben, eingesetzt wird. Bei der für dieses Konzept verwendeten Programmversion ECORegion smart erfolgt eine Einschränkung der Berechnung auf die energiebedingten CO 2 -Emissionen. Das heißt sowohl die nichtenergetischen CO 2 -Emissionen, die chemisch in Industrieprozessen entstehen, als auch weitere Treibhausgasemissionen über CO 2 hinaus (z.b. Methan aus der Landwirtschaft) bleiben unberücksichtigt. Diese Einschränkung ist zulässig, da die energiebedingten CO 2 -Emissionen den mit Abstand größten Anteil der Treibhausgasemissionen ausmachen und somit für die Kommunen hier die größten Ansatzpunkte zum Klimaschutz bestehen. Bei der Wahl des Bilanzierungsprinzips wird auf die Primär- und Endenergiebilanz abgestellt. Bei der Primärbilanzierung wird der Energieeinsatz für die gesamte Prozesskette (Vorkette) berücksichtigt, beispielsweise von der Ölförderung über die Raffination bis hin zum Kraftstoff bzw. zur Dienstleistung Mobilität, und nicht nur der Endverbrauch (z. B. Kraftstoff). Um den Unterschied zwischen Primär- und Endenergieverbrauch zu veranschaulichen, werden die Ergebnisse beider Bilanzierungsprinzipien hintereinander aufgeführt. Dabei wird deutlich, dass die Werte für den Primärenergieverbrauch deutlich höher sind als beim Endenergieverbrauch, da sie die beschriebenen Energieaufwendungen der Vorkette beinhalten. Die Energieaufwendungen der Vorkette der Energieproduktion setzen sich zusammen aus Verlusten bei der Energiebereitstellung sowie aus Transportenergie für die Distribution der Energie. Die Verrechnung der Aufwendungen der Vorkette kann unterschiedlich erfolgen: Die Aufteilung von Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen erfolgt hier verursachergerecht auf Energieträger und nicht territorial. Das heißt, Energieverbrauch und damit verbundene Emissionen werden dem Konsumenten zugerechnet, auch wenn Sie an anderer Stelle anfallen, beispielsweise im Kraftwerk oder bei Reisen ins Ausland. So kann gewährleistet werden, dass die Kommune, auf deren Gebiet z. B. ein Kraftwerk steht, nicht benachteiligt wird. Die Software verfolgt einen zweigeteilten Ansatz bei der Kalkulation. Zunächst wird eine Startbilanz errechnet auf Grundlage der Einwohner- und Beschäftigtenzahlen bezogen auf das Stadtgebiet (Top-down-Ansatz). Die Ergebnisse aus dieser Berechnung werden mit Hilfe weiterer ortsbezogener Daten kalibriert, darunter bspw. Zulassungszahlen der Kraftfahrzeuge (Kfz) und anderer Daten der Statistischen Ämter des Bundes und der Länder sowie Energieverbräuche im Stadtgebiet (Bottom-up-Ansatz). 3 IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change 4 UNFCC United Nations Framework Convention on Climate Change 12

13 Energie- und CO2-Bilanzierung Die Bilanzen umfassen den Energieverbrauch und die CO 2 -Emissionen auf dem Gebiet der Stadt Wurzen, unterteilt nach den verbrauchenden Sektoren sowie nach den eingesetzten Energieträgern. Bei den Sektoren wird zwischen kommunalen Einrichtungen, privaten Haushalten, Wirtschaft (Industrie und Gewerbe/Handel/Dienstleistungen) und Verkehr unterschieden. Zur näheren Erläuterung dazu dienen die Angaben aus Tabelle 4. Tabelle 4 Sektor Kommunale Einrichtungen Erläuterung der verbrauchenden Sektoren Erläuterung Öffentliche Einrichtungen der Stadt (Bsp.: Rathaus, Verwaltung, Schulen, Kindertagesstätten, Feuerwehren, Straßenbeleuchtung, kommunale Flotte etc.) Private Haushalte Wirtschaft Verkehr Gesamter Verbrauch der privaten Haushalte für Raumwärme, Warmwasser und Elektrogeräte Verarbeitende Betriebe und Gewerbe- und Dienstleistungsbetriebe, Landwirtschaft, sonstige öffentliche Einrichtungen sowie sonstiger Kleinverbrauch Motorisierter Individualverkehr (MIV), Öffentlicher Nahverkehr (ÖPNV), Schienenverkehr, Güterverkehr Folgende Energieträger werden in die Bilanzierung einbezogen: Strom Heizöl EL Benzin Diesel Kerosin Erdgas Fernwärme Holz (umfasst auch Pellets und Hackschnitzel) Braunkohle Umweltwärme (ist der Wärmegewinn aus Wasser, Luft und Boden und umfasst Wärmepumpen, Geothermie, Abwärme) Sonnenkollektoren Photovoltaik Flüssiggas Strom wird gesondert behandelt und über den nationalen Energieträgermix nur als Summe abgebildet. Weitere Informationen zur Bilanzierungsmethodik finden sich im Handbuch zu ECORegion (ECOSPEED 2012). 13

14 Energie- und CO2-Bilanzierung 3.2 Datenquellen Für die Erstellung der Energie- und CO 2 -Bilanz der Stadt Wurzen werden Einwohner- und Beschäftigtenzahlen, Angaben zu den zugelassenen Fahrzeugen, der Gesamtverbrauch leitungsgebundener Energieträger (Strom/Erdgas/Fernwärme), der Verbrauch (Strom/Wärme) kommunaler Einrichtungen und kommunaler Infrastruktur sowie die lokal erzeugten Energiemengen an Strom und Fernwärme (EEG, KWK, konventionelle Erzeugung) sowie der verwendet. Für die Daten, die nicht vorliegen, werden Durchschnittswerte der Bundesrepublik Deutschland Kennzahlen wie bspw. Kfz-Fahrleistungen, Wärmebereitstellung durch Solarthermie oder Emissionsfaktoren aus diversen Datenbanken wie GEMIS 4.2 oder ecoinvent Datenbank 2.0 in Ansatz gebracht. In der Tabelle 5 sind die für die Energie- und CO 2 -Bilanz spezifisch für die Stadt Wurzen verwendeten Daten sowie deren Quellen aufgelistet. Tabelle 5 Erhobene Daten und deren Quellen Daten Datenquelle Bezugszeitraum Einwohner Statistische Ämter des Bundes und der Länder Beschäftigte (SvB am AO) Bundesagentur für Arbeit Stromabsatz enviam 2011 Erdgasabsatz enviam 2011 Fernwärmeabsatz/-erzeugung envia Stromerzeugung ee (EEG-gef.) 50Hertz Transmission GmbH Kfz-Zulassungen Kraftfahrt-Bundesamt Strom/Wärme komm. Gebäude Stadt Wurzen Strom Straßenbeleuchtung Stadt Wurzen Verbrauch/Zusammensetzung kommunale Fahrzeugflotte Stadt Wurzen Datenaufbereitung Aus den Einwohner- und Beschäftigtenzahlen wird die Startbilanz erstellt, die anschließend durch die Eingabe weiterer lokalspezifischer Daten zur Endbilanz verfeinert wird. Die Erdgasabsätze werden vor der Eingabe in ECORegion witterungsbereinigt, um jährlich schwankende, klimatische Bedingungen zu berücksichtigen. Gleiches gilt für die energieträgerspezifischen Wärmeverbräuche der kommunalen Gebäude. Die Stromabsätze werden jeweils um den Betrag, der für den Betrieb von Wärmepumpen aufgewendet wurde, reduziert. Der Absatz an Wärmepumpenstrom wird unter Annahme einer durchschnittlichen Jahresarbeitszahl von 4 in Wärmeverbrauch über den Energieträger Umweltwärme umgerechnet. 14

15 Energie- und CO2-Bilanzierung Die aus erneuerbaren Energien erzeugten und nach dem EEG vergüteten Strommengen werden aus der EEG-Jahresabrechnung des Übertragungsnetzbetreibers 50-Hertz Transmission GmbH getrennt für Photovoltaik- und Windkraftanlagen ermittelt. 3.4 Energiebilanz Der Gesamtprimärenergieverbrauch der Stadt Wurzen lässt sich für das Jahr 2013 mit etwa Megawattstunden pro Jahr beziffern (Endenergieverbrauch: MWh/a). Betrachtet man den Verlauf über den Zeitraum von 2011 bis 2013, so wird deutlich, dass kein klarer Trend, bezogen auf den Gesamtverbrauch, abzulesen ist (siehe Abbildung 1). Der Stromverbrauch ist über den gesamten Betrachtungszeitraum als weitestgehend konstant anzusehen. Dies ist dem Umstand geschuldet, dass die Stromverbrauchsdaten nur für das Jahr 2011 vorlagen und unverändert als beste Abschätzung für 2012 und 2013 übernommen wurden. Die Entwicklungen beim Endenergieverbrauch verlaufen analog. Der Vergleich der beiden Diagramme zeigt, dass die Bereitstellung der konsumierten Endenergie mit beträchtlichen Energieaufwendungen in den jeweiligen Vorketten verbunden ist (Förderung, Raffination, Aufbereitung, Umwandlung). Eindrucksvoll ist dies beim Energieträger Strom festzustellen. Hier liegt das Verhältnis von Primär- zu Endenergie bei 2,5 zu 1. Abbildung 1 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Energieträgern

16 Energie- und CO2-Bilanzierung Tabelle 6 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Energieträgern Energieträger Strom Heizöl EL Benzin Diesel Kerosin Erdgas Fernwärme Holz Umweltwärme Sonnenkollektoren Flüssiggas Braunkohle Gesamt Energieträger Strom Heizöl EL Benzin Diesel Kerosin Erdgas Fernwärme Holz Umweltwärme Sonnenkollektoren Flüssiggas Braunkohle Gesamt Die Betrachtung der einwohnerspezifischen Darstellung der Bilanzierungsergebnisse dient dem besseren Vergleich mit anderen Kommunen (vgl. Abbildung 7). Dabei wird der jeweilige Energieverbrauch des Bezugsjahres auf die Einwohnerzahl bezogen (Energieverbrauch/pro Kopf). Zum Vergleich wird der einwohnerspezifische Endenergieverbrauch pro Kopf im deutschen Durchschnitt herangezogen. Dieser betrug im Jahr ,7 MWh/(a*EW) 5. Der Endenergieverbrauch in Wurzen im Jahr 2012 betrug 38 MWh/(a*EW). Die Ursache für den höheren Energieverbrauch pro Kopf wird durch den vergleichsweisen hohen Anteil an verarbeitender Industrie angenommen. Wurzen ist ein Standort mit einer größeren Zahl mittelständischer, meist mit Spezialprodukten auf dem Weltmarkt agierender Unternehmen. Einen wirtschaftlichen Schwerpunkt bildet die Produktion von Gebäck- und Süßwaren. Darüber hinaus sind in der Stadt eine größere Anzahl leistungsstarker mittelständischer Maschinenbaubetriebe und Spezialfirmen (Transportanlagen, Beleuchtungsgerätebau, Filzfabrikation, Wasserglasherstellung) ansässig. 5 Quelle: Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Preise Daten zur Energiepreisentwicklung Wiesbaden

17 Energie- und CO2-Bilanzierung Abbildung 2 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Energieträgern bezogen auf die jeweilige Einwohnerzahl Tabelle 7 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Energieträgern bezogen auf die jeweilige Einwohnerzahl Energieträger Strom 10,71 10,81 10,85 Heizöl EL 1,82 1,76 1,75 Benzin 4,16 4,22 4,24 Diesel 5,75 5,84 5,87 Kerosin 1,38 1,38 1,38 Erdgas 18,67 18,85 18,92 Fernwärme 1,17 1,17 1,20 Holz 1,30 1,29 1,29 Umweltwärme 0,05 0,05 0,05 Sonnenkollektoren 0,09 0,09 0,09 Flüssiggas 0,25 0,22 0,22 Braunkohle 0,47 0,48 0,47 Gesamt 45,80 46,16 46,34 Energieträger Strom 4,30 4,34 4,36 Heizöl EL 1,51 1,46 1,46 Benzin 3,30 3,35 3,36 Diesel 4,79 4,87 4,89 Kerosin 1,18 1,18 1,18 Erdgas 15,96 16,11 16,17 Fernwärme 1,03 0,93 0,94 Holz 0,98 0,98 0,98 Umweltwärme 0,07 0,07 0,07 Sonnenkollektoren 0,07 0,07 0,07 Flüssiggas 0,21 0,19 0,19 Braunkohle 0,38 0,38 0,38 Gesamt 33,79 33,94 34,05 Der in Abbildung 3 getrennt nach Bereichen dargestellte Primär- und Endenergieverbrauch gibt Auskunft, in welchen Bereichen die größten Energieverbräuche anfallen. Demnach liegt der Sektor Wirtschaft mit einem Anteil von 50 % auf Rang eins der Verbrauchssektoren. Die Sektoren Verkehr und Haushalte liegen mit 28 % und 20 % auf Rang zwei und drei. Demnach stellen diese drei Sektoren nahezu den vollständigen Primärenergieverbrauch der Stadt Wurzen dar. Die Sektoren kommunale Flotte und Gebäude tragen mit rund 1,5 % zum gesamten Energieverbrauch der Stadt bei. Im Kontext der Gesamtbilanz ist dieser Anteil zwar 17

18 Energie- und CO2-Bilanzierung marginal, absolut gesehen sind dies jedoch jährlich MWh, die den kommunalen Haushalt belasten. Abbildung 3 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Bereichen Tabelle 8 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Bereichen Bereiche (W,H,V,ÖH) Wirtschaft 23,75 23,73 23,82 Haushalte 9,89 10,06 10,09 Verkehr 11,47 11,62 11,67 Kommunale Gebäude 0,67 0,72 0,74 Kommunale Flotte 0,02 0,02 0,03 Gesamt 45,80 46,16 46,34 Bereiche (W,H,V,ÖH) Wirtschaft 17,07 17,03 17,09 Haushalte 6,92 6,97 6,97 Verkehr 9,33 9,46 9,50 Kommunale Gebäude 0,44 0,46 0,47 Kommunale Flotte 0,02 0,02 0,02 Gesamt 33,79 33,94 34, CO 2 -Bilanz Die jährlichen energiebedingten CO 2 -Emissionen belaufen sich für das Jahr 2013 auf insgesamt etwa t. Der pro-kopf-ausstoß beträgt somit ca. 9,8 t/a (siehe Abbildung 4). Damit liegt er fast gleichauf mit dem deutschen Durchschnitt von 9,76 t/a 6. Ähnlich wie bei der Energiebilanz fällt bei der Betrachtung der Verteilung der verursachten Emissionen auf die verschiedenen Sektoren auf, dass die öffentliche Verwaltung nur geringfügig zu den kommunalen Gesamtemissionen der Stadt beiträgt. 6 Quelle: UBA 2013 und destatis

19 Energie- und CO2-Bilanzierung Abbildung 4 Tabelle 9 CO 2-Ausstoß nach Energieträgern und Bereichen (Primärenergie) CO 2-Ausstoß nach Energieträgern und Bereichen (Primärenergie) Energieträger Strom Heizöl EL Benzin Diesel Kerosin Erdgas Fernwärme Holz Umweltwärme Sonnenkollektoren Flüssiggas Braunkohle Gesamt Bereiche (W,H,V,ÖH) Wirtschaft Haushalte Verkehr Kommunale Gebäude Kommunale Flotte Gesamt

20 Energie- und CO2-Bilanzierung Abbildung 5 Tabelle 10 CO 2-Ausstoß nach Energieträgern und Bereichen (Primärenergie) bezogen auf die jeweilige Einwohnerzahl CO 2-Ausstoß nach Energieträgern und Bereichen (Primärenergie) bezogen auf die jeweilige Einwohnerzahl Energieträger Strom 2,39 2,42 2,43 Heizöl EL 0,48 0,47 0,47 Benzin 1,00 1,01 1,02 Diesel 1,40 1,42 1,43 Kerosin 0,34 0,34 0,34 Erdgas 3,63 3,67 3,68 Fernwärme 0,23 0,18 0,17 Holz 0,02 0,02 0,02 Umweltwärme 0,01 0,01 0,01 Flüssiggas 0,05 0,05 0,05 Braunkohle 0,16 0,17 0,17 Gesamt 9,73 9,75 9,77 Bereiche (W,H,V,ÖH) Wirtschaft 4,84 4,84 4,86 Haushalte 1,98 1,96 1,95 Verkehr 2,77 2,81 2,82 Kommunale Gebäude 0,14 0,14 0,14 Kommunale Flotte 0,01 0,01 0,01 Gesamt 9,73 9,75 9,77 Auf dem Stadtgebiet Wurzen wurden im Jahr 2013 rund MWh Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt und ins öffentliche Stromnetz eingespeist. 83 % davon stammen aus der Erzeugung durch Biomasse. Die verbleibenden 17 % bzw MWh wurden durch Photovoltaik bereitgestellt. Da EEG-Strom vorrangig eingespeist wird, verdrängt jede aus erneuerbaren Energien erzeugte und eingespeiste Kilowattstunde Strom eine konventionell, aus fossilen Energien erzeugte Kilowattstunde Strom. Die Differenz der spezifischen CO 2 - Emissionen erneuerbarer Energien gegenüber dem lokalen Strommix mit hohem fossilem Anteil ergibt die spezifische CO 2 -Einsparung je eingespeister Kilowattstunde EEG-Strom. 20

21 Energie- und CO2-Bilanzierung Gleiches gilt für lokal erzeugte Fernwärme aus KWK-Prodkution. Der eingespeisten EEG- Strommenge von MWh sowie der eingespeisten Fernwärmemenge aus KWK von MWh steht ein Gesamtprimärenergieverbrauch von MWh gegenüber. Die nachstehende Abbildung 6 zeigt die durch die bilanzielle Berücksichtigung des auf dem Gebiet der Stadt Wurzen erzeugten Ökostroms eingesparten CO 2 -Emissionen in Bezug zum Gesamtprimärenergieverbrauch. Die bilanzielle Gesamtreduktion beläuft sich demnach auf rund 10 %. Abbildung 6 CO 2-Vermeidung durch erneuerbare Energieerzeugung und CO 2-Emissionen 21

22 Energie- und CO2-Bilanzierung Abbildung 7 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Energieträgern bezogen auf die jeweilige Einwohnerzahl Tabelle 11 Primär (links)- und Endenergieverbrauch (rechts) nach Energieträgern bezogen auf die jeweilige Einwohnerzahl Energieträger Strom 10,71 10,81 10,85 Heizöl EL 1,82 1,76 1,75 Benzin 4,16 4,22 4,24 Diesel 5,75 5,84 5,87 Kerosin 1,38 1,38 1,38 Erdgas 18,67 18,85 18,92 Fernwärme 1,17 1,17 1,20 Holz 1,30 1,29 1,29 Umweltwärme 0,05 0,05 0,05 Sonnenkollektoren 0,09 0,09 0,09 Flüssiggas 0,25 0,22 0,22 Braunkohle 0,47 0,48 0,47 Gesamt 45,80 46,16 46,34 Energieträger Strom 4,30 4,34 4,36 Heizöl EL 1,51 1,46 1,46 Benzin 3,30 3,35 3,36 Diesel 4,79 4,87 4,89 Kerosin 1,18 1,18 1,18 Erdgas 15,96 16,11 16,17 Fernwärme 1,03 0,93 0,94 Holz 0,98 0,98 0,98 Umweltwärme 0,07 0,07 0,07 Sonnenkollektoren 0,07 0,07 0,07 Flüssiggas 0,21 0,19 0,19 Braunkohle 0,38 0,38 0,38 Gesamt 33,79 33,94 34,05 22

23 Potenzialanalyse 4 Potenzialanalyse 4.1 Erneuerbare Energien Windenergie Ist-Analyse In Wurzen werden derzeit keine Windenergieanlagen betrieben. Der Regionalplan Westsachsen aus dem Jahr 2008 weist zudem keine Eignungsgebiete für die Windenergienutzung in Wurzen aus. Demnach besteht momentan keine Möglichkeit Windenergieanlagen auf dem Kommunalgebiet zu betreiben. Dennoch wurde in der vorliegenden Konzeption das theoretische Potenzial für die Nutzung der Windenergie berechnet. Potenzialanalyse Die Windenergie kann einen wichtigen Beitrag zur Steigerung des Anteils erneuerbarer Energieträger im Stadtgebiet leisten. In Sachsen sind derzeit 0,2 % 7 der Landesfläche für die Windenergienutzung ausgewiesen. Damit liegt Sachsen weit hinter den Nachbarländern Brandenburg und Sachsen-Anhalt. Unter der Annahme, dass 1 % der Wurzener Gebietsfläche für die Windenergienutzung bereitgestellt werden soll, ergibt sich das in Tabelle 12 aufgeführte Potenzial. Demnach könnten insgesamt vier Windenergieanlagen mit einer jeweiligen Anlagenleistung von 3 Megawatt installiert werden. Diese würden jährlich eine Strommenge von Megawattstunden erzeugen was einem CO 2 -Einsparpotenzial von Tonnen jährlich entspräche. Investiert müssten hierfür rund 18,7 Mio. Euro werden. Auf Basis der festen EEG-Vergütung ergäbe sich daraus über eine Anlagenbetriebszeit von 20 Jahren ein Betrag von rund 33,9 Mio. Euro. Dies entspricht einer Amortisationszeit von 10 Jahren. 7 Quelle: 23

24 Potenzialanalyse Tabelle 12 Theoretisches Potenzial Windenergie Pos. Einheit Wert Gesamtfläche Wurzen ha 7.881,00 8 Anteil für Windenergienutzung % 1,00 Gesamtfläche Windenergienutzung ha 78,81 Flächenbedarf Windenergieanlage ha/mw 6,00 Mögliche Anlagenanzahl (1 WEA à 3MW) 1 4,00 Windgeschwindigkeit bei 80m ü. N. m/s 5,00 9 Volllaststundenzahl h/a 2.400,00 Kosten Windenergieanlage /MW ,00 10 Ertrag potenzielle WEA MWh/a ,00 CO 2-Einsparpotenzial t CO2/a ,08 Investitionskosten pot. WEA Mio. 18,65 EEG-Vergütung über 20a pot. WEA Mio. 33,90 Amortisationszeit pot. WEA a 10, Biomassenutzung Ist-Analyse Die energetische Nutzung von Biomasse bietet die Chance, erneuerbare Energie in Form von Wärme und Strom gleichzeitig zu erzeugen. Dadurch kann die Biomassenutzung einen wichtigen Systembeitrag zur Kompensation der fluktuierenden Energieerzeugung innerhalb des Energienetzes auf Basis Erneuerbarer Energien leisten. Grund hierfür ist die schnelle Regelbarkeit der biomassebetriebenen Blockheizkraftwerke. In der Stadt Wurzen sind gegenwärtig vier EEG-vergütete Biomassekraftwerke in Betrieb. Im Jahr 2012 speiste diese in Summe rund 21 Mio. Kilowattstunden ins öffentliche Netz ein (vgl. Tabelle 13). Dies entspricht einem Anteil am Endenergieverbrauch der Stadt Wurzen von rund 3,7 %. 8 Quelle: StaLa Sachsen, Quelle: Deutscher Wetterdienst, Abteilung Klima- und Umweltberatung, Offenbach, Quelle: DIW Econ GmbH, Die ökonomische Bedeutung der Windenergiebranche,

25 Potenzialanalyse Tabelle 13 Bestandsdaten Biomasseanlagen, Bezugsjahr Nr. Ort/Gemarkung Standort Anlage installierte Leistung [kw] eingespeiste Elektroenergie [kwh/a] Inbetriebnahmejahr 1 Wurzen Liscowstr , , Wurzen, OT Nemt Schulweg , , Wurzen, OT Trebelshain Zur Tränke 2 500, , Wurzen, OT Nemt Schulweg , , Summe , ,00 Potenzialanalyse Im Kapitel 4.2 befindet sich die Berechnung eines biogasbetriebenen Nahwärmenetzes für den Ortsteil Nemt wieder. Die dort niedergeschriebenen Berechnungen fußen jedoch auf der Betrachtung der Wärmeabnehmerseite, dies bedeutet, dass untersucht wurde welche Bedarfsstrukturen vorherrschen müssen um ein Nahwärmesystem effizient, wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betreiben zu können. In den hier folgenden Berechnungen soll die Erzeugerseite, genauer gesagt: die Verfügbarkeit von Substraten untersucht werden. Tabelle 14 Theoretisches Biomassepotenzial Pos. Einheit Forst Ackerland Dauergrünland Gesamt Fläche ha Flächenanteil für energetische Nutzung (vgl. AEE 2010) % Fläche für energetische Nutzung ha Energiegehalt MWh/(ha*a) 25,0 49,1 24,8 Potenzial energet. MWh/a CO 2-Einsparpotenzial (Referenz Heizöl) t/a Deckung Wärmebedarf Einfamilienhaus Deckung Strombedarf Einfamilienhaus Bei Betrachtung der Tabelle 14 wird deutlich, dass die Biomasse einen wichtigen Beitrag zur Deckung des Energiebedarfs der Stadt Wurzen leisten kann. Durch die energetische Nutzung von 15 % der hiesigen Waldfläche könnten 96 Haushalte mit Wärme versorgt werden, was einer jährlichen CO 2 -Einsparung von 481 Tonnen entspricht. Die energetische Nutzung von jeweils 5 % der Acker- und Dauergrünflächen könnte jährlich 380 Haushalte mit Wärme 11 Quelle: 50-Hertz-Transmission GmbH, Als Strombedarf für einen Einfamilienhaus wurden hier kwh/a angesetzt. 13 Als Wärmebedarf für ein Einfamilienhaus wurden hier kwh/a angesetzt. 25

26 Potenzialanalyse und Haushalte mit Strom versorgen. Dies entspricht einer Einsparung von jährlich Tonnen CO Solarenergie Ist-Analyse Photovoltaik In der Stadt Wurzen wurden im Jahr 2012 insgesamt 102 Photovoltaikanlagen betrieben. Im Jahr 2012 stellte die Solarenergie 0,0009 % des Endenergiebedarfs auf dem Stadtgebiet zur Verfügung. Insgesamt ist eine Leistung von 5,2 Megawatt im Stadtgebiet installiert, was einer jährlichen Einspeisemenge von 4,8 Mio. Kilowattsunden entspricht. Der Wesentliche Anteil der Photovoltaikanlagen ist dem Typ Aufdachanlage zuzuordnen, welche fast ausschließlich auf privaten Gebäudedächern betrieben werden. Im Jahr 2012 ging eine 2,5 Megawatt- Freiflächenanlage an das hiesige Stromnetz (Eilenburger Straße 2). Diese Freiflächenanlage stellt damit rund 46 % der auf Stadtgebiet installierten Photovoltaikleistung dar. Potenzialanalyse Photovoltaik Im Wesentlichen besteht das Potenzial der Photovoltaik in der Installation von weiteren Aufdachanlagen im privaten und gewerblichen Bereich. Eine konkrete Dachflächenanalyse liegt für das Altstadtgebiet vor. Demnach könnten Kilowattstunden jährlich an Solarenergie innerhalb des Altstadtgebietes erzeugt werden (vgl. Tabelle 15). Tabelle 15 Potenzial Photovoltaik Altstadt Wurzen Pos. Einheit Wert Globalstrahlung mittlere Jahressumme kwh/m² Tatsächlich nutzbare Fläche m² Davon sollen für PV genutzt werden % 50 Gesamtfläche PV m² Benötigte Fläche je inst. kwp m²/kwp 10 Potenzial installierte Leistung kwp 608 Volllaststd./a h/a Ertrag kwh/a Strombedarf Quartier 2010 kwh/a Theoretischer Anteil Solar % 8 CO 2-Einsparpotenzial t/a 301 Spezifische Investitionskosten /kw Investitionsvolumen ges

27 Potenzialanalyse Ist-Analyse Solarthermie Die Solarthermie wird im Allgemeinen als schlafender Riese der erneuerbaren Energien bezeichnet. Im Stadtgebiet stellt die Solarthermie im Jahr ,09 Mio. kwh Wärme zur Verfügung. Dies entspricht dem Wärmebedarf von 54 typischen Einfamilienhäusern 14. Potenzialanalyse Solarthermie Eine konkrete Dachflächenanalyse liegt für das Altstadtgebiet vor. Demnach könnten Kilowattstunden jährlich an Solarenergie innerhalb des Altstadtgebietes erzeugt werden. Tabelle 16 Potenzial Solarthermie Altstadt Wurzen Pos. Einheit Wert Tatsächlich nutzbare Fläche m² Davon sollen für Solarthermie genutzt werden % 50 Gesamtfläche Solarthermie m² Spezifischer Ertrag kwh/m²a 300 Ertrag kwh/a CO 2-Einsparpotenzial (Referenz Erdgas) t/a 368 Spezifische Investitionskosten /m² 450 Investitionsvolumen ges Heizwärmebedarf geeignete Gebäude MWh/a Theoretischer Anteil Solarthermie % 11,3 Warmwasserbedarf geeignete Gebäude MWh/a Theoretischer Anteil Solarthermie % 130, Geothermie / Umweltwärme Ist-Analyse Die Nutzung von Umweltwärme stellte im Jahr ,16 Mio. kwh Wärme zur Verfügung. Nutzbar gemacht wird diese in der Umgebungsluft sowie im Erdreich enthaltene Energie mittels Wärmepumpe. Die Voraussetzung an das Gebäude ist eine gut gedämmte Gebäudehülle, damit möglichst niedrige Vorlauftemperaturen gewährleistet werden können. Generell empfiehlt sich bei Einsatz einer Wärmepumpe auch eine Flächenheizung, zwingend notwendig ist dies jedoch nicht, wenn die Gebäudehülle hinreichend gut gegen Wärmeverluste isoliert ist. 14 Als typisches Einfamilienhaus gilt ein Gebäude mit 100m² Wohnfläche und einem spezifischen Heizwärmebedarf von 150 kwh/m²a. Dies entspricht einem jährlichen Wärmebedarf von kwh. 27

28 Potenzialanalyse Potenzialanalyse Exemplarisch ist im vorliegenden Konzept die Nutzung von Erdwärme an einem typischen Einfamilienhaus untersucht worden. Dabei wurde unterstellt, dass dieses typische Einfamilienhaus eine Wohnfläche von 100 m² sowie einen spezifischen Heizwärmebedarf von 150 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr aufweist (vgl. Tabelle 17). Der Systemaufbau dieser Wärmeversorgung ist in Abbildung 8 dargestellt. Abbildung 8 Darstellung Nutzung Erdwärme via Sondenbohrung 15 Weiterhin dient als Grundlage für die Berechnung der Entzugsleistung von Wärme aus dem Erdreich das Geothermieportal Sachsen ( Auf Basis einer Standortabfrage kann dort die zu erwartende Entzugsleistung in der Umgebung eines bestimmten Referenzpunktes bestimmt werden. Exemplarisch wurde dies für das Gebiet rund um den Ortsteil Nemt ermittelt. Das Ergebnis der Berechnungen zeigt, dass für die Versorgung eines typischen Einfamilienhauses die Bohrungen von zwei Sonden à 50 m Teufe notwendig sind. Unter der Annahme, dass der spezifische Bohrungspreis je Meter Sondenlänge 50 beträgt, ergibt sich eine Gesamtinvestition von Die Kosten für die Wärmepumpe belaufen sich auf etwa Quelle: Bundesverband für Wärmepumpen,

29 Potenzialanalyse Tabelle 17 Exemplarische Berechnung Einsatz Geothermie / Wärmepumpe typisches Einfamilienhaus 14 Pos. Einheit Wert spez. Wärmebedarf kwh/m² a 150 Nutzfläche m² 100 Wärmebedarf kwh/a Vollaststunden h/a Heizleistung kw 7,14 Jahresarbeitszahl 1 4,00 Entzugsleistung kw 5,36 Verdichterleistung kw 1,79 spez. Wärmeentzug W/m 60 Sondenlänge m 89,29 Länge einer Sonde m 50,00 Anzahl Sonden 1 2 Die Potenzialbetrachtung der Erdwärme zeigt, dass vielfältige Einsatzmöglichkeiten bestehen. Zudem stehen kostenfrei Planungshilfsmittel zur Verfügung, um mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine Abschätzung der Sinnhaftigkeit einer solchen Versorgungsvariante zu treffen. 4.2 Kraft-Wärme-Kopplung Ist-Analyse Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bietet die Möglichkeit, Energie effizient zu erzeugen und dezentral bereit zu stellen. Bisher vorhandene Erzeugereinheiten der Kraft-Wärme-Kopplung sind dem Abschnitt bzw. 4.3 zu entnehmen. Im vorliegenden Konzept wurde die Kraft-Wärme-Kopplung als Schwerpunkt der Potenzialanalysen definiert. Aus diesem Grund wurden zwei mögliche Projektansätze hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen Realisierbarkeit untersucht. Zudem sollte die Übertragbarkeit der Ergebnisse gewährleistet werden. Um dem Rechnung tragen zu können, wurden zwei für Wurzen repräsentative Raumstrukturen untersucht. Der Versorgungsbereich Filzfabrik, Steinhof, Schwimmbad als Vertreter der Stadtstruktur sowie der Ortsteil Nemt als Vertreter der ländlichen Struktur. Potenzialanalyse Ortsteil Nemt In Wurzen befindet sich der Biowarenhersteller und lieferant Landgut Nemt. Das Landgut betreibt eine Biogasanlage mit Gülle und Mist aus der eigenen Tierhaltung sowie diversen Pflanzenresten. Grundsätzlich besteht das Interesse Wärme an Dritte abzugeben sowie weitere Biogasanlagen zu errichten. In der Vergangenheit wurden daher drei Versuche unternommen potenzielle Abnehmer für dieses Vorhaben zu gewinnen: 29

30 Potenzialanalyse Satelliten-BHKW in Gewerbegebiet setzen: gescheitert, da ICE-Trasse gequert werden müsste, zu teuer und nur diskontinuierliche Wärmeabnehmer, WVW wollten auch keine Wärme abnehmen, Satelliten-BHKW an die Molkerei: gescheitert, da Landschaftsschutzgebiet, weiterhin hatte Wohnungswirtschaft kein Interesse an Abnahme, Nemt: gescheitert, da Standort im Außenbereich und gesonderte Genehmigung notwendig gewesen wäre. Trotz der Erfordernis einer gesonderten Genehmigung wurde in der vorliegenden Konzeption die Ortschaft Nemt als potenzielles Versorgungsgebiet für die Nahwärme untersucht. Die Nahwärmeversorgung bietet für die potenziellen Abnehmer die Chance, kostengünstig Wärme zu beziehen. Zudem generiert die Nahwärmeversorgung auf Basis regional angebauter Energieträger sowie der Umwandlung zu Strom und Wärme vor Ort Wertschöpfung innerhalb der Stadt Wurzen. Grundlagen für die Berechnung des Nahwärmenetzes, exemplarisch am Ortsteil Nemt, bildeten die zu versorgenden Gebäude welche über eine Nahwärmetrasse definierter Länge miteinander verbunden wurden. Der Anschluss der Gebäude an die Hauptleitung erfolgte über Verbindungsleitungen kleineren Durchmessers. Auf Basis von Daten des Onlineportals O- penstreetmap konnten die Grundflächen der zu versorgenden Gebäude ermittelt werden. Auf Basis einer Abschätzung der Geschossanzahl der jeweiligen Gebäude und einem Referenzwert für den spezifischen Wärmebedarf eines jeden Gebäudes, konnte die durch das Versorgungssystem zu erbringende Wärmeleistung berechnet werden. Das Wärmeversorgungssystem besteht dabei aus einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Grundlastdeckung, einem Spitzenlastkessel zur Deckung der Spitzenlast, einem Nahwärmenetz zur Wärmeverteilung sowie Hausanschlussstationen zur Übergabe der Wärme an die Verbraucher. 30

31 Potenzialanalyse Abbildung 9 Ortsteil Nemt, Darstellung der möglichen Nahwärmeversorgung 16 Die Wirtschaftlichkeit des Systems wurde in Anlehnung an die VDI 2067 berechnet. Dies gibt als dynamisches Bewertungsverfahren die Annuitätenmethode vor. Als Zinssatz zur Berechnung der Annuität wurden 5 % angenommen. Die Nutzungszeiten der jeweiligen Anlagenkomponenten (Hausanschlussstationen, Nahwärmenetz, etc.) wurden ebenfalls der VDI 2067 entnommen. Die Berechnung der Investitionskosten wurde anhand von Preisfunktionen bestimmt. Diese werden sowohl von Herstellern als auch branchenspezifischen Verbänden zur Verfügung gestellt. Die Berechnung der bedarfsgebundenen Kosten erfolgte auf Basis der Brennstoffkosten (Biogas, Erdgas). Die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nach dem Annuitätenverfahren sind den nachstehenden Tabellen zu entnehmen. Die grafische Aufbereitung dieser Ergebnisse, in Bezug auf den Wärmegestehungspreis, ist in Abbildung 10 dargestellt. 16 Quelle: OpenStreetMap, eigene Darstellung 31

32 Potenzialanalyse Tabelle 18 Ortsteil Nemt, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Nahwärmeversorgung Biogas Position Einheit Nahwärme Biogas 100% Anschluss Nahwärme Biogas 75% Anschluss Nahwärme Biogas 50% Anschluss Nahwärme Biogas 25% Anschluss Anzahl der Abnehmer - 121,00 91,00 61,00 30,00 Kapitalgebundene Kosten /a , , , ,53 Bedarfsgebundene Kosten /a , , , ,50 Betriebsgebundene Kosten /a , , , ,83 Sonstige Kosten /a , , , ,72 Erlöse /a , , , ,61 Summe /a , , , ,96 Wärmemenge kwh/a , , , ,07 CO 2-Emissionen Wärme t/a 387,29 291,27 195,24 96,02 CO 2-Emissionen Wärme (spezifisch) g/kwh th 71,60 71,60 71,60 71,60 CO 2-Emissionen (spezifisch) g/kwh end 46,34 46,34 46,34 46,34 Wärmegestehungspreis Ct/kWh 9,05 9,49 10,32 12,77 Tabelle 19 Ortsteil Nemt, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Nahwärmeversorgung Erdgas Position Einheit Nahwärme Erdgas 100% Anschluss Nahwärme Erdgas 75% Anschluss Nahwärme Erdgas 50% Anschluss Nahwärme Erdgas 25% Anschluss Anzahl der Abnehmer - 121,00 91,00 61,00 30,00 Kapitalgebundene Kosten /a , , , ,28 Bedarfsgebundene Kosten /a , , , ,05 Betriebsgebundene Kosten /a , , , ,25 Sonstige Kosten /a , , , ,89 Erlöse /a , , , ,15 Summe /a , , , ,33 Wärmemenge kwh/a , , , ,07 CO 2-Emissionen Wärme t/a 1.447, ,96 729,96 359,00 CO 2-Emissionen Wärme (spezifisch) g/kwhth 267,68 267,68 267,68 267,68 CO 2-Emissionen (spezifisch) g/kwhend 173,25 173,25 173,25 173,25 Wärmegestehungspreis Ct/kWh 9,76 10,13 10,83 12,89 32

33 Potenzialanalyse Tabelle 20 Ortsteil Nemt, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Einzelversorgung Position Einheit Einzelversorgung Erdgas- Brennwertgerät u. Solarthermie geg. 100%- Anschlussszenario Einzelversorgung Wärmepumpe geg. 100%- Anschlussszenario Anzahl der Abnehmer - 121,00 121,00 Kapitalgebundene Kosten /a , ,10 Bedarfsgebundene Kosten /a , ,55 Betriebsgebundene Kosten /a , ,34 Sonstige Kosten /a , ,34 Erlöse /a 0,00 0,00 Summe /a , ,33 Wärmemenge kwh/a , ,20 CO 2-Emissionen Wärme t/a 1.038,29 757,28 CO 2-Emissionen Wärme (spezifisch) g/kwhth 191,95 140,00 CO 2-Emissionen (spezifisch) g/kwhend 203,24 560,00 Wärmegestehungspreis Ct/kWh 11,13 14,83 Die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems hängt im Wesentlichen vom Anschlussgrad der Wärmeabnehmer sowie deren räumlicher Distanz zur Energiezentrale (BHKW u. Spitzenlastkessel) ab. D. h., je kürzer die Leitungslängen und je höher der Wärmebedarf innerhalb des Versorgungssystems, desto geringer beziffert sich der Arbeitspreis für die Endabnehmer. Um diesen Effekt in die Berechnungen einbeziehen zu können, wurde der Anschlussgrad an das Nahwärmenetz in vier Szenarien dargestellt (100%, 75%, 50%, 25% Anschluss). Dabei wurde die Länge der Nahwärmeleitung als konstant angenommen. Grund hierfür ist die Unvorhersehbarkeit darüber, wo sich die potenziellen Abnehmer mit der Bereitschaft zum Anschluss an das Nahwärmenetz befinden werden. Maßgebend für die Entscheidungsfindung eines potenziellen Abnehmers sind: Ein günstiger Bezugspreis für die Wärme, Ein niedriger Primärenergiefaktor der Wärme als Mittel zur Inanspruchnahme von Fördermitteln zur Sanierung der Immobilie, Die Notwendigkeit der Anschaffung einer neuen Heizungsanlage. In der Umsetzung einer solchen Wärmeversorgung besteht natürlich die Möglichkeit erst einzelne Gebiete einer Ortschaft zu erschließen, da sich das vorliegende Konzept jedoch mit der grundsätzlichen Betrachtung von Möglichkeiten zur energieeffizienten Wärmeversorgung beschäftigt, ist dieses Verfahren für weitere Schritte grundlagenbildend. 33

34 Potenzialanalyse Tabelle 21 Übersicht Abkürzungen und Farbgebung für die verschiedenen Wärmeversorgungsoptionen Bezeichnung Abkürzung Farbe Nahwärme Biogas 100% Anschluss Biogas 100% Nahwärme Biogas 75% Anschluss Biogas 75% Nahwärme Biogas 50% Anschluss Biogas 50% Nahwärme Biogas 25% Anschluss Biogas 25% Nahwärme Erdgas 100% Anschluss EG 100% Nahwärme Erdgas 75% Anschluss EG 75% Nahwärme Erdgas 50% Anschluss EG 50% Nahwärme Erdgas 25% Anschluss EG 25% Einzelversorgung Erdgas + Solarthermie Einzel EG ST Einzelversorgung Wärmepumpe Einzel WP 16 Wärmegestehungspreis Ct/kWh Biogas 100% Biogas 75% Biogas 50% Biogas 25% EG 100% EG 75% EG 50% EG 25% Einzel EG ST Einzel WP Abbildung 10 Ergebnis der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung aufgeschlüsselt nach Versorgungscharachteristik und Anschlussgrad Bei Betrachtung der Abbildung 10 wird deutlich, dass die Nahwärmeversorgung in den Fällen der Nutzung des regional erzeugten Biogases bis zu einem Anschlussgrad von 50 % für den Endabnehmer günstiger ist als die Installation einer neuen Einzelversorgung. Beim Einsatz von Erdgas zum Betrieb des Nahwärmenetzes zeigt sich ein ähnliches Bild. Demnach ist es für den Endabnehmer ebenfalls bis zu einem Anschlussgrad von 75 % wirtschaftlich günstiger als die Installation einer neuen Einzelversorgung, jedoch ist die Biogasversorgung etwas günstiger. Grund hierfür ist, dass die ins öffentliche Netz eingespeiste Strommenge im Falle von Biogas nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vergütet bzw. bei Erdgas nach 34