Energiegespräche in Wien. Hat Heizen Zukunft?

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1 Hat Heizen Zukunft? Ansätze für eine nachhaltige Raumwärmebereitstellung! Solarthermie, Biomasse, Wärmepumpen Schlüsselkomponenten und angepasster Einsatz Peter Biermayr, Günther Friedl, Richard Heimrath, Werner Weiss Team Heizen 2050 Wir danken dem Technischen Museum Wien für die Organisation und Finanzierung der Energiegespräche! Das Projekt Heizen 2050 wird aus Mitteln des Klimaund Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms ENERGIE DER ZUKUNFT durchgeführt.

2 Inhalt: Heizen ein Thema? Technologien Diffusionsraten Schlüsselkomponenten Beheizung 2050 Schlussfolgerungen

3 durchschn. Energieverbrauch pro Wohneinheit (MWh) durchschn. Energieverbrauch pro Wohneinheit (MWh) Energiegespräche Muss 2050 noch geheizt werden? Bauperioden EFH MFH Anzahl der Wohneinheiten (1000 WE) Anzahl der Wohneinheiten (1000 WE)

4 Langfristige Anforderungen an Heizungstechnologien: notwendig: Nachhaltige Nutzung regional verfügbarer, erneuerbarer Energie Anwendung: CO 2 neutral und emissionsarm Volkswirtschaftlich finanzierbar In einem nachhaltigen System reproduzierbar weiters gesellschaftlich bedeutsam: Große Arbeitsplatzeffekte im Inland Große Inlands-Wertschöpfung Technologieführerschaften und Exportmärkte

5 Resultierende langfristige Heizungs-Optionen: Erdöl, Erdgas, Kohle Fernwärme: erneuerbar? Zukunft von Wärmenetzen? Nachhaltig produzierte und genutzte Biomasse (fest, flüssig, gasförmig) Solarthermische Wärme Strom: erneuerbarer Anteil Umgebungswärme Geothermie: Zukunft von Wärmenetzen?

6 Biomassekessel neu (Stk/a) Datenquelle: Landwirtschaftskammer Niederösterreich Energiegespräche Inlandsmarktentwicklung Biomassekessel in Österreich (neu installierte Kessel) Hackgutkessel bis 100kW Hackgutkessel über 100kW Pelletskessel typengeprüfte Stückholzkessel Lernen Innovatoren

7 Biomassekessel kumuliert (Stk) Datenquelle: Landwirtschaftskammer Niederösterreich Energiegespräche Inlandsmarktentwicklung Biomassekessel in Österreich (kumuliert) Hackgutkessel bis 100kW Hackgutkessel über 100kW Pelletskessel typengeprüfte Stückholzkessel

8 Biomasse-Heizsysteme Weitere Diffusion (ohne Technologiesprung): Automatisierte Systeme in allen Leistungsklassen Öfen als Komfortmaßnahme und back up Biomasse Nahwärme, Mikronetze In Kombination mit Solarthermie (WW, HZ) Schlüsselkomponenten (Technologiesprung): Emissionsreduktion (Filter, Katalysatoren) Brennwertgeräte Kleinleistungssysteme (3 kw) Kesselintegrierte Stromerzeuger für autarke automatisierte Biomassekessel

9 Datenquelle: Biermayr et al Kollektorfläche neu installiert (m2) Kollektorfläche kumuliert (m2). Energiegespräche Inlandsmarktentwicklung solarthermische Flachkollektoren und Vakuumrohrkollektoren in Österreich Kollektorfläche neu (m2/a) Kollektorfläche kumuliert (m2) frühe Mehrheit Industrielle Fertigung Innovatoren

10 Solarthermische Systeme Weitere Diffusion (ohne Technologiesprung): Diversifizierung der Anwendungen (EFH, MFH, Servicegeb; WW, HZ, Prozesswärme) Problem: monovalenter Betrieb Solare Kühlung: thermische Kältemaschinen? Fernwärme / Fernkälte (Wärmenetze?) Schlüsselkomponenten (Technologiesprung): Wärmespeicher mit hohen Energiedichten ab 2030 Neubauten mit solarer Vollversorgung Angepasste Kältemaschinen Neue Kollektormaterialien (Kostensenkung)

11 Heizungswärmepumpen neu (Stk/a) Heizungswärmepumpen kumuliert (Stk) Datenquelle: Biermayr et al Energiegespräche Inlandsmarktentwicklung Heizungswärmepumpen in Österreich Heizungswärmepumpen neu (Stk/a) Heizungswärmepumpen kumuliert (Stk) frühe Mehrheit Innovatoren Adaption

12 Heizungswärmepumpen Weitere Diffusion (ohne Technologiesprung): In Gebäuden mit geringem Wärmebed. u. geringer Vorlauftemperatur Effizienzentwicklung begünstigt die Diffusion! Energiedienstleistung Klimatisierung Kopplung mit Photovoltaik zu autarken Anlagen Schlüsselkomponenten (Technologiesprung): Wärmespeicher mit hohen Energiedichten Kostenreduzierte Photovoltaik

13 Beheizung der EFH im Jahr 2050 monovalent Biomasse Innovation: Kessel kleinster Leistung Brauchwasser

14 Beheizung der EFH im Jahr 2050 Innovation: Steigerung der JAZ monovalent Wärmepumpen Brauchwasser

15 Beheizung der EFH im Jahr 2050 Innovation: Faktor 8 Wärmespeicher monovalent Solarthermie Brauchwasser

16 Beheizung der EFH im Jahr 2050 Biomasse Wärmepumpen Solarthermie + innovative Schlüsselkomponenten! + + Brauchwasser Anzahl der Wohneinheiten in 1000

17 Beheizung der MFH im Jahr 2050 Biomasse Fernwärme (Wärmenetze?) Nahwärme (Wärmenetze?) Mikronetze Gebäude-Zentralheizung Kopplung mit Solarthermie Kessel kleinster Leistung innovative Wärmespeicher Brauchwasser

18 Beheizung der MFH im Jahr 2050 Wärmepumpen Wärmequelle? (JAZ?) Mikronetze Gebäude-Zentralheizung Kopplung mit Solarthermie innovative Wärmespeicher Brauchwasser

19 Beheizung der MFH im Jahr 2050 Solarthermie Fernwärme (Wärmenetze?) Nahwärme (Wärmenetze?) Mikronetze Gebäude-Zentralheizung Kopplung mit Biomasse Kopplung mit Wärmepumpen innovative Wärmespeicher Brauchwasser

20 HZ + WW + Prozesswärme Datenquelle: Haas et al Endenergieverbrauch in PJ Energiegespräche 100% erneuerbare Wärme? Kohle 400 Gas Öl 300 Strom Fernwärme Umweltwärme Solarenergie Biomasse Nahwärme Biomasse dezentral

21 Schlussfolgerungen EE-Ziele 2020 sind mit Fokus Heizen alleine nicht erreichbar. Gesamtkonzept für Effizienz und EE ist erforderlich. Schwache Maßnahmen sind fatal: Lock-in Effekt! Sofortiger Start ist nötig: begrenzte Kapitalflüsse und große Systemträgheiten. EE-Technologien im Diffusionsstadium der frühen Mehrheit d.h. die Leistungsfähigkeit der Produktion ist gegeben. Sofortige und stark forcierte F&E für Schlüsselkomponenten ist erforderlich zukünftige Technologieführerschaften. Energiepolitische Rahmenbed: stabil und kalkulierbar. Heizen 2050: EE-Technologiemix ist zur Bedarfsdeckung erforderlich.

22 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!