Erneuerbare Energien: Bestand und Potentiale

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1 Stadt Ansbach Integriertes Klimaschutzkonzept Ansbach Klimaschutzkonferenz I Erneuerbare Energien: Bestand und Potentiale Green City Energy Ansprechpartner: Matthias Heinz matthias.heinz@greencity-energy.de Werte und Ergebnisse gemäß Bearbeitungsstand vom 06. Juli 2009

2 Fragen zur zukünftigen Energieversorgung in Ansbach? 1. Warum ist eine Energiewende in Ansbach notwendig? 2. Wo steht Ansbach heute bei einer Versorgung mit Erneuerbaren Energien? Welche Anlagen bestehen bereits? Wie ist die Entwicklung in den vergangenen Jahren abgelaufen? Wie viel Prozent des Stromverbrauches können damit heute mit Erneuerbaren Energien gedeckt werden??? 3. Welches theoretische und insbesondere technische Potential hat Ansbach für eine Versorgung mit Erneuerbaren Energien? Wie viel Fläche an Wald, Landwirtschaft bzw. Dachfläche, u. a. stehen zur Verfügung und eignen sich für eine energetische Nutzung? Welche Anlagentechnik steht heute zur Verfügung? Mit welchem Energieertrag kann gerechnet werden? 4. Welche Ziele können bzw. sollten für die zukünftige Energieversorgung von Ansbach gesetzt werden? 5. Mit welchen Maßnahmen sollten diese Ziele umgesetzt werden?

3 IST-Situation: Erneuerbare Energien - Stadt Ansbach IST: Stadt Ansbach Photovoltaik Biomasse Klärgas Wind Gegenwärtig lassen sich 19 % des Stromverbrauchs der Privathaushalte mit Erneuerbaren Energien decken. Beim gesamten Stromverbrauch der Stadt liegt der erneuerbare Anteil bei rund 4 %. 3,7 19 % Erneuerbare Energien Stromverbrauch der Privathaushalte [1.000 MWh] 56,0 6,5 0,2 45,6 81 % Fossile Energien

4 Solar: Potential von Ansbach im Überblick Stand der Untersuchung: Bislang wurde der Anlagenbestand und die historische Entwicklung in den Bereichen Photovoltaik und Solarthermie betrachtet. Zudem wurde ermittelt, welcher Bedarf an Dachfläche mit der aktuellen Nutzung in Verbindung steht. Das Potential für Solarnutzung wurde aus Erfahrungswerten mit Scannerdaten aus Befliegungen sowie Kennwerten aus schweizerischen Forschungsarbeiten ermittelt. Rund ein Drittel der Dachflächen eigenen sich laut dieser Studien, bei gegebenen Technikstand zur energetischen Nutzung. Die Aufteilung der Dachflächen für Photovoltaik und Solarthermie erfolgte nach einem festgelegten Schlüssel im Verhältnis von etwa 90:10 gemäß technischen Erfahrungswerten. Zudem wurden die Potentiale von Freiflächenphotovoltaik und vom Einsatz im Fassadenbau berücksichtigt. Erste Schlussfolgerungen (1) Die Stadt Ansbach war in den vergangenen Jahren im Bereich der Errichtung von Photovoltaikanlagen sehr aktiv dies dokumentiert eine gute Platzierung in der Solarbundesliga. (2) Dennoch ist das Potential städtischer Dachflächen zur Gewinnung von Solarenergie bislang nur zu einem Bruchteil ausgeschöpft und bietet noch viel Platz den Anteil von Solarstrom und wärme deutlich anzuheben. (3) Eine weitere konsequente Erschließung kommunaler Dachflächen Ansbachs für Solaranlagen wäre ein wichtiges Signal an die Bürger und würde die Vorreiterrolle der Stadt zusätzlich unterstreichen. (4) Für eine Nutzung des gesamten Potentials der Sonnenenergie sind Maßnahmen zur Bewusstseinsbildung und Information notwendig. (5) Der Solarbereich bietet hervorragende Möglichkeiten, Bürger und das regionale Handwerk in den Prozess zu einer Energieversorgung mit 100 % Erneuerbaren aktiv einzubinden. Beispiele aus anderen Kommunen dokumentieren dies eindrücklich.

5 Solar: Bestand an Photovoltaik-Anlagen In Ansbach waren 2008 rund kwp PV- Leistung installiert, verteilt auf ca. 370 Dächer. Das entspricht Strom für ca Haushalte. 40 Quadratmeter Dachfläche genügen einer Photovoltaik-Anlage um einen Haushalt in Ansbach ganzjährig mit Strom zu versorgen.

6 Solar: Bestand an Solarthermie-Anlagen Ende 2008 waren rund Quadratmeter der Ansbacher Dachfläche mit Solarthermie belegt. Mit 20 Quadratmeter Solarthermie auf dem Hausdach ließe sich der ganzjährige Wärmebedarf eines Haushaltes zur Hälfte decken.

7 Solar: Zusammensetzung des Solarpotentials in Ansbach Fassaden Photo - voltaik Solarpotential MWh el = 63 % des Strombedarfs MWh th = 7% des Wärmebedarfs Photo - voltaik Fassaden Solar- - thermie Photo - voltaik Freifläche 11% 89% Dächer

8 Solar: Gewaltige Photovoltaik-Potentiale in Ansbach Rund 1,3 Mio. Quadratmeter Dachfläche sind als geeignet einzustufen (Technisches Potential). Davon werden gegenwärtig jedoch erst rd Quadratmeter genutzt. Theoretisches Potential: 97% des Dachflächen- Potentials sind noch ungenutzt! Technisches Potential 31 %

9 Solar: Gewaltige Solarthermie-Potentiale in Ansbach Rund Quadratmeter Dachfläche sind als geeignet einzustufen (Technisches Potential). Davon werden gegenwärtig jedoch erst rd Quadratmeter genutzt. Theoretisches Potential: 96% des Dachflächen- Potentials für Solarthermie sind noch ungenutzt! Technisches Potential 4 %

10 Solar: Freiflächen-Photovoltaik Welche Freiflächenanlagen werden vergütet? Grünflächen, die vorher mindestens 3 Jahre als Ackerfläche genutzt wurde Konversionsflächen Versiegelungsflächen an/auf baulichen Anlagen z.b. Schallschutzwänden 730 hafläche wären nötig, um mit Freiflächen-Photovoltaik den gesamten Strombedarf der Stadt Ansbach zu decken.* Zum Vergleich: Die Gesamtfläche der Stadt beträgt knapp ha, die gesamte Dachfläche beträgt ca. 420 ha. Die Fläche der geplanten Deponie-Anlage beträgt ca. 2,3 ha. * Pro ha belegter Freifläche wurden 370 kwp installierte Leistung zugrunde gelegt.

11 Solar: Potenziale erschließen - Ziele definieren - Offensive starten Solaroffensive mit Zieldefinition Anteil am Stromverbrauch der Haushalte 50 % Weiter wie bisher! 15 %

12 Biomasse: Das Potential von Ansbach im Überblick Vorgehensweise und Stand der Untersuchung Bislang wurde der Anlagenbestand im Bereich Biogas betrachtet. Es wurde ermittelt, welche Substrate zum Einsatz kommen und welcher Flächenbedarf damit in Verbindung steht. Das Potential für Biogas wurde über Restflächen ermittelt. Im Bereich Abfall konnten relevante Input-Ströme ermittelt und ein Stoffstrom-Fließdiagramm erstellt werden. Der Bereich Forst befindet sich derzeit noch in Bearbeitung. Es ist vorgesehen, dass weitere Informationen bei der Klimaschutzkonferenz I an den Thementischen bereit gestellt werden. Erste Schlussfolgerungen (1) Die Stadt und der Landkreis Ansbach weisen bereits heute eine hohe Dichte an Biogasanlagen auf. Innerhalb des Stadtgebietes befinden sich zwei Anlagen. (2) Biogas hat als Erneuerbarer Energieträger vorzügliche Eigenschaften, da es sich sehr flexibel einsetzen lässt. Der effiziente Einsatz von Biogas setzt aber auch voraus, dass ein entsprechendes lokales Wärmenutzungskonzept für den Betrieb der Biogasanlagenbetrieb gegeben ist. (3) Gemessen an der aktuellen Flächennutzung besteht weiteres Potential zur energetischen Nutzung von Biomasse. Der Flächenkalkulation wurde ein nationaler Erfahrungswert zugrunde gelegt, wonach bei einer Versorgung mit Lebens-und Futtermitteln im derzeitigen Umfang, rund 20 % der Fläche für eine energetische Nutzung zur Verfügung stehen. Derzeit werden rund 10 % der Flächen energetisch genutzt. (4) Weitgehend energetisch ungenutzt ist das energetische Potential des Bioabfalls und Grüngutes. Zwar ist die Erfassungsrate gut, das organische Material wird bislang jedoch ohne Vergärungsstufe und Energiegewinnung verwertet.

13 Biomasse: IST Leistung und Anlagen ,5 Install. Leistung [kw] ,5 1 Anzahl der Anlagen [x] 0,5 0 Auf dem Stadtgebiet von Ansbach werden derzeit zwei Biogasanlagen betrieben. In Strüth und in Dombach am Loch. Die installierte elektrische Leistungbeträgt zusammen 960 kw. Beide Anlagen setzen unter anderem auch Gülle als Substrat ein.

14 Biomasse: Strom aus der Landwirtschaft - Hektarbedarf Derzeit wird auf rund 360 HektarLandwirtschaft für die Erzeugung von Biomasse zur Energiegewinnung betrieben. [ha] Dies entspricht rechnerisch* rund 8 % der landwirtschaftlichen Fläche der Stadt. *Das Einzugsgebiet von Biogasanlagen macht nicht an administrativen Grenzen halt!

15 Biomasse: Potential ist vorhanden! Rund MWh Strom ließen sich von 20% der landwirtschaftlichen Nutzfläche gewinnen (Technisches Potential). Gegenwärtig werden rd MWh Strom erzeugt. Theoretisches Potential: Technisches Potenzial 20 % Weitere MWhsauberer Strom wären noch möglich und könnten ca.1900 Haushalte versorgen. Die gleiche Menge Wärme könnte zusätzlich genutzt werden und rund 500 Haushalte versorgen.

16 Abfall: Viel Grüngut und Bioabfall wird erfasst Aber: Energetische Verwertung erfolgt nur zu einem sehr geringem Anteil Input Verwertung* Grüngut aus Haushalten und kommunales Grüngut 8.000t Aufkommen Organischer Abfälle t Kompostierung Bioabfall aus Haushalten 3.700t t 0 t 500 t 200 t Vergärung Häckslung Energetische Verwertung * vorläufige Werte

17 Abfall: gutes Potential für eine energetische Verwertung Energiegewinnung aus Abfall-Biomasse wird bislang nicht genutzt! Etwa MWh elektrischer Strom könnten hieraus gewonnen werden.

18 Wind: Das Potential von Ansbach im Überblick Vorgehensweise und Stand der Untersuchung Bislang wurde betrachtet, welche technischen Möglichkeiten sich für eine Windnutzung bieten. Zur Klimaschutzkonferenz II wird ein Grobgutachten für einzelne ausgewählte Standorte im Stadtgebiet Ansbach vorliegen. Erste Schlussfolgerungen (1) Auf dem Stadtgebiet Ansbachs ist derzeit keine Windkraftanlage installiert. Einen guten Hinweis auf die Windverhältnisse im Stadtgebiet liefert die nur wenige Kilometer entfernte Anlage in Tiefenthal. Die Anlage steht dort seit einigen Jahren. Neuere Anlagen sind erheblich leistungsfähiger, dementsprechend kann mit einem größeren Stromertrag gerechnet werden. (2) Windkraft wird in Deutschland für die kommenden Jahre das größte Potential im Bereich der Erneuerbaren Energien zugeschrieben. Nach einer sehr dynamischen Entwicklung an küstennahen und Mittelgebirgsstandorten wird dem Einsatz von Windkraft in Bayern nun ein gutes Wachstumspotential vorhergesagt. Teile der Stadtfläche weisen interessante Windverhältnisse auf. (3) Windräder liefern unter entsprechenden Wetterverhältnissen sehr günstigen Strom und haben einen relativ geringen Bedarf an Bodenfläche. Die Einhaltung von Mindestabständen und von Auflagen zum Lärm-, Naturund Landschaftsschutz sind Gegenstand umfangreicher Planungsverfahren. Aufgrund der Leistungsstärke neuer Anlagen bieten sich zusätzliche Möglichkeiten für Gewerbesteuereinnahmen. (4) Bei der Aufstellung von Windrädern hat sich gezeigt, dass die Akzeptanz der Bevölkerung mit der Vertrautheit mit den Anlagen und mit der Möglichkeit der finanziellen Beteiligung an den Anlagen deutlich steigt.

19 Windkraft: In Ansbach noch nicht genutztes Potential Potentiale vorhanden, z.b.: Die 1,3 MW-Anlage in Tiefenthal liefert pro Jahr 1,7 Millionen Kilowattstunden erneuerbaren Strom. Dies entspricht dem Verbrauch von rund 500 Haushalten mit Personen.

20 Modernes Windrad = Strom für eine ganze Kleinstadt Ansbach: Haushalte Eine moderne 5 MW-Anlage liefert pro Jahr Strom für mehr als Haushalte. Das entspricht gut 20 % des Stromverbrauchs der Haushalte Ansbachs.

21 Wind: Erfahrung erhöht Akzeptanz Positive Beurteilung von Windenergieanlagen Ohne Erfahrung Befinden sich Windräder in der Nähe ist die Akzeptanz der Menschen vor Ort größer als in Gegenden, in denen sich noch kein Windrad dreht. Erfahrung in Wohnortnähe % Quelle: Forsa-Studie 2007

22 Erneuerbare Energien Vor- und Nachteile intelligent verknüpfen! Flächenbedarf um 1000 Haushalte mit Strom zu versorgen Die Vorteileder verschiedenen Erneuerbaren Energien bei Flächenbedarf, Wärmebereitsstellung, u. a. sollten optimal kombiniert werden. 0,5 ha 1 Windrad (NH 100 m) 2,8 ha Photovoltaikanlage 135 ha Biogas (Silomais) 234 ha Kurzumtrieb (Weide, Pappel) Windenergieanlagen und Solarmodule leisten je nach Verfügbarkeit von Wind und Sonneihren Beitrag zur Stromerzeugung. In Kombikraftwerken werden ausgleichend Biogas und Wasserkraft eingesetzt. Quelle:

23 Erneuerbare Energien Erfolg lässt sich planen! Wo stehen wir heute? Wo wollen wir morgen sein? Und wie kommen wir dort hin? Welche Ziele sollen für die zukünftige Energieversorgung von Ansbach gesetzt werden? Wir freuen uns auf Ihre Ideen und Vorschläge auf der Klimaschutzkonferenz I

24 Fazit: Zukünftige Energieversorgung in Ansbach 1. Die politischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für eine Energiewende sind so günstig wie nie. Die Technikenim Bereich der Erneuerbaren Energien sind ausgereift und haben sich vielfach bewährt.! 2. In der Stadt Ansbach bietet sich eine Vielzahl von Möglichkeiten in den Bereichen Solar-, Biomasse-und Windenergie die erheblichen bis sehr großen erschließbaren Potentialeaktiv anzugehen. Ein großer Schritt im Bereich Klimaschutz ist möglich!! 3. Erneuerbare Energien erfordern intelligente Lösungen. Das gilt für die Technik, wie auch für die Finanzierung. Durch finanzielle Beteiligungen der Bürger der Stadt Ansbachan Anlagen im Stadtgebiet bekommen die Klimaschutzanstrengungen motivierte Mitstreiter.