Inwertsetzung von Potenzialen

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1 RESEARCH STUDIOS AUSTRIA RESEARCH STUDIO FOR GEO-REFERENCED MEDIA AND TECHNOLOGIES Inwertsetzung von Potenzialen Mag. Ingrid Schardinger Research Studio, Salzburg RaumWärme der Zukunft Szenarien für eine nachhaltige Wärmebereitstellung in Österreich Wien,

2 Inhalt 1. Hintergründe 2. Kriterien einer Inwertsetzung 3. Inwertsetzung und räumliche Voraussetzungen a. Nationale Ebene (Potenziale) b. Regionale Ebene (Potenziale, Umwandlung, Nachfrage) c. Kommunale Ebene (Potenziale, Umwandlung, Nachfrage) 4. Conclusio Seite 2

3 1. Energetischer Endverbrauch, Anteil Erneuerbare Datenquelle: Statistik Austria, Energiebilanzen; Eigene Darstellung Seite 3

4 1. Entwicklung des energetischen Endverbrauchs TJ Verkehr Raumheizung, Klimaanlagen,Warmwasser Beleuchtung & EDV Dampferzeugung Industrieöfen Standmotoren Elektrochemische Zwecke Datenquelle: Statistik Austria, Energiebilanzen Eigene Darstellung Seite 4

5 1. Entwicklung des energetischen Endverbrauchs und der Heizgradtage TJ HGT Heizung, Klimaanl., WW HGT Klagenfurt HGT Feldkirch Datenquelle: Statistik Austria, Land Kärnten, Land Vorarlberg Eigene Darstellung HGT Österreich Seite 5

6 2. Kriterien der Inwertsetzung - Überblicksskizze Stärken der einzelnen Energieträger sind sehr unterschiedlich gelagert. Hier grobe Annahmen einer ersten Stärken/ Schwächen Analyse (mit vielen offenen Fragen). Einzelne Faktoren stehen oft für eigene Forschungsfelder. Bauphysik Isolierstandard Landnutzung Flächen- Siedlungswidmunentwicklung Strom Wärme Mobilität Betriebskosten Ökonom. Faktoren Akzeptanz Förderpolitik Politisch- Nationale u. gesellsch. intern. Ziel- Faktoren vorgaben, Abkommen Energienutzform Schutzgebiete Höhenlage Hangneigung Wasserflächen Naturräum -liche Faktoren Hydrothermale Biomasse Umgebungswärme Wasser Solar Wind Geothermie Rohstoffkosten Investitionskosten Speicher- Zeitliche Zeitliche Technotechnologie Variation Dimension logien Abwärme- Speicherbarkeinutzung Wirkungs- Räumliche Ökolog. grad Dimension Wirkungen Räumliche Energiedichtbild Transport- Biodiversität distanzen Flächenbedarf Landschafts- Variation Transportvolumen Seite 6

7 3. Räumliche Ansätze Energiepolitische Ziele (z.b Richtlinie) müssen auch auf regionale Ebene umgelegt werden. Bei Abschätzung der Inwertsetzungsmöglichkeiten Möglichst viele Kriterien beachten Räumliche Dimension hat starke Wirkung Regionale Strukturen müssen beachtet werden. Strom Wärme Mobilität Zeitliche Variation Landnutzung Flächenwidmung Wirkungsgrad Speicherbarkeit Zeitliche Dimension Räumliche Variation Räumliche Dimension Speichertechnologie Abwärmenutzung Transportdistanzen Flächenbedarf Transportvolumen Ökolog. Wirkungen Landschaftsbild Biodiversität Schutzgebiete Höhenlage Hangneigung Wasserflächen Bauphysik Rohstoffkosten Isolierstandard Naturräum Investitionskosten -liche Betriebskosten Siedlungs- Faktoren Ökonom. entwick- lung Faktoren Politischgesellsch. Faktoren Akzeptanz Förderpolitik Nationale u. intern. Zielvorgaben, Abkommen Energienutzform Energiedichte Technologien Seite 7

8 3a. Räumliche Potenziale in Österreich Energie und Raumentwicklung Studie im Auftrag der ÖROK Energieertrag je Fläche [GWh/km²] 30 Niederösterreich Salzburg 20 Szenario 1 (S1) Szenario 2 (S2) S1: 2,4 TWh/a S1: 0,9 TWh/a 5 S2: 5,3 TWh/a S2: 1,0 TWh/a Fläche [km²] Seite 8

9 3a. Dynamische Berechnung der Windkraftpotenziale (Projekt AuWiPot ) Seite 9

10 3a. Räumliche Potenziale in Österreich Seite 10

11 3b. Ansätze einer regionalen Energiesystemanalyse: Projekt RECO2NWK RESRO (Reference Energy System Regional Optimization) Einschränkungen und Verfügbarkeit erneuerbarer Energiepotenziale Spezifische Kosten, Wirkungsgrade, Emissionen, etc. für einzelne Technologien Optimierungs- Modell RESRO Spezifischer Heizund Kühlbedarf für individuelle Gebäudetypologien Optimales System Setup unter Kostenkriterien Räumlich diskret!!! Seite 11

12 Modellansatz in ReCO2NWK Modell RESRO (Reference Energy System Regional Optimization) Potenzial: - Umgebungswärme - Biomasse - Solar Szenarien Bedarf: - Wärme/Kälte - nach Monaten Dynamisches Deckungsmodell RESRO Infrastruktur: - Hausbrand - Fernwärme - Gasnetz Spezifische Parameter: - Kosten - Effizienzen - Emissionen Ergebnisse: - Optimierte regionale Energie-Infrastruktur - Standortspezifische Aussagen zu optimalem Energiemix - Kosten des Szenarios - Emissionen des Szenarios Seite 12

13 Modellansatz in ReCO2NWK Individuelle Rasterzelle Bedarf nach Monaten Deckung durch Öl Deckung durch Solarthermie Deckung durch Fernwärme Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Seite 13

14 Ergebnisse aggregiert In Abhängigkeit von Annahmen zu spezifischen Installations-, Betriebskosten und Emissionen für einzelne Technologien wird ein optimales Systemsetup ermittelt und resultierende Systemkosten und CO 2 - Emissionen ausgewiesen Systemkosten in Mio. Systemkosten in Mio Murau IST Situation Kostenoptimales Szenario ohne CO2- Steuer Feldbach/Radkersburg Systemkosten CO2 Emissionen Kostenoptimales Szenario für 20 /t CO2-Steuer Systemkosten CO2 Emissionen Kostenoptimales Szenario für 50 /t CO2-Steuer CO2 Emissionen in kt CO2 Emissionen in kt 0 IST Situation Kostenoptimales Kostenoptimales Szenario ohne CO2- Szenario für 20 /t Steuer CO2-Steuer Kostenoptimales Szenario für 50 /t CO2-Steuer 0 Seite 14

15 Ergebnisse in ReCO2NWK aggregiert Murau IST Situation Kostenoptimales Szenario ohne CO2-Steuer Bedarfsdeckung in GWh / Jahr Kostenoptimales Szenario für 20 /t CO2-Steuer Kostenoptimales Szenario für 50 /t CO2-Steuer EG9 EB9 EO9 EK9 EH9 EG7 EB7 EO7 EP7 EH7 EG4 EH4 EC7 EF7 EH0 MG9 Feldbach/Radkersburg MB9 MO9 MG7 MB7 MO7 MG5 MO5 MP5 MC7 FC7 MF7 MK0 MH0 ME0 WEF WES S4E S6E S4M IST Situation Kostenoptimales Szenario ohne CO2-Steuer S6M NG7 NP7 NO7 NF7 CLI EG9 EB9 EO9 EK9 EH9 EG7 EB7 EO7 EP7 EH7 EG4 EH4 EC7 EF7 EH0 MG9 MB9 MO9 MG7 MB7 MO7 MG5 MO5 MP5 MC7 FC7 MF7 MK0 MH0 ME0 WEF WES S4E S6E S4M S6M NG7 NP7 NO7 NF7 CLI Bedarfsdeckung in GWh / Jahr Kostenoptimales Szenario für 20 /t CO2-Steuer Kostenoptimales Szenario für 50 /t CO2-Steuer Seite 15

16 3c. Ansätze einer räumlichen kommunalen Systemsystemanalyse Zukunftsszenarien Abbildung IST-Zustand Seite 16

17 3c. Szenarien Annahmen zu Szenarien Seite 17

18 3c. Ergebnisbeispiele Szenario 1A Wärmbereitstellung Nahwärmemix Seite 18

19 3c. Ergebnisbeispiele Szenario 1A Strommix CO 2 Emissionen Seite 19

20 3c. Ergebnisse Szenarien Kosten für externe Energieträger zur Wärme- und Stromversorgung Seite 20

21 4. Conclusio 1/2 Gezeigte Optimierungsansätze decken bereits viele Zusammenhänge. Strom Wärme Mobilität Bauphysik Isolierstandard Landnutzung Speicherbarkeit Flächenwidmung Landschaftsbild Biodiversität Siedlungsentwicklung Schutzgebiete Höhenlage Hangneigung Wasserflächen Rohstoffkosten Naturräum Investitionskosten -liche Betriebskosten Faktoren Ökonom. Faktoren Akzeptanz Förderpolitik Politischgesellsch. Faktoren Nationale u. intern. Zielvorgaben, Abkommen Zeitliche Variation Wirkungsgrad Zeitliche Dimension Räumliche Variation Räumliche Dimension Speichertechnologie Abwärmenutzung Transportdistanzen Flächenbedarf Transportvolumen Ökolog. Wirkungen Energienutzform Energiedichte Technologien Seite 21

22 4. Conclusio 2/2 Ansatz der Energiesystemoptimierung ermöglicht eine integrative Sicht auf Einflussgrößen und deren Wirkung in einem regionalen räumlichen Kontext. Energiesystem ist abhängig von regionalen Strukturen, deshalb bringt räumlicher Ansatz wichtigen Mehrwert. Ländliche Regionen haben große Chancen hinsichtlich nachhaltige Wärmeversorgung. Intelligente Kombination unterschiedlicher Energieträger bringt optimales Ergebnis. Kontakt: Ingrid Schardinger Research Studios Austria Studio Schillerstr. 25 A Salzburg Tel: ingrid.schardinger@researchstudio.at Seite 22