Fachtagung auf den Berliner Energietagen Beiträge dezentraler Energiesysteme zum Klimaschutz Perspektiven und Technologien

Transkript

1 Fachtagung auf den Berliner Energietagen Beiträge dezentraler Energiesysteme zum Klimaschutz Perspektiven und Technologien Wolfgang Müller Bundesumweltministerium Berlin Dezentrale Energieversorgung im Kontext der Klima- und Energiepolitik der Bundesregierung Ludwig Erhard Haus 27. April

2 Inhalt 1. Apokalypse? 2. Energiepolitischer Rahmen (Aktionsprogramm Klimaschutz 2020, NAPE, KWKG-Eckpunkte des BMWi, Mini-KWK-Programm) 3. Energieeffizienz/dezentrale Systeme 4. Fazit 2

3 1. Apokalypse? 3

4 IPCC-Bericht bestätigt Dringlichkeit

5 Handlungsbedarf ist offensichtlich Quelle: wiki.bildungsserver 5

6 Die Folgen: Mit 400 ppm (Teilchen pro einer Million Teilchen) CO2 überschreitet der Anteil des Treibhausgases ein Niveau, das zuletzt im Zeitalter des Pliozän (vor 5,3 bis 2,6 Mio. Jahren) erreicht wurde. Damit steigen auch die Temperaturen - mit nicht kalkulierbaren Folgen. 6

7 Energiewende: Ziele und Status quo 23,8 % 7

8 Klimaschutzziel Ausgangslage Lücke zur Zielerreichung 6 bis 7 Prozent ±1 Prozent (75-87,5 Mio. t CO 2 -Äq.) 8

9 2. Energiepolitischer Rahmen (Aktionsprogramm Klimaschutz 2020, NAPE, KWKG-Eckpunkte des BMWi, Mini-KWK- Programm) 9

10 Koalitionsvertrag für 18. LP 1.4 Die Energiewende zum Erfolg führen Energiewende und Klimaschutz erfolgreich gestalten Internationale und nationale Ziele zum Klimaschutz einhalten Klimaschutz einen zentralen Stellenwert in der Energiepolitik beimessen Senkung des Energieverbrauchs durch mehr Energieeffizienz muss als zentraler Bestandteil der Energiewende mehr Gewicht erhalten, dazu sektorübergreifender Ansatz Gebäude, Industrie, Gewerbe und Haushalte Strom, Wärme und Kälte gleichermaßen in den Blick nehmen Märkte für Energieeffizienz entwickeln Deutliche Steigerung der Energieeffizienz notwendig für Erreichen des 40%-Klimaschutzziels

11 KWK: Koalitionsvertrag für 18. LP (2) KWK-Anteil bis 2020 auf 25 % ausbauen (Sorptionskälte). Neue Eigenstromerzeuger: Wirtschaftlichkeit insbesondere von KWK-Anlagen wahren. Quartier als wichtige Handlungsebene, z.b. für dezentrale Strom- und Wärmeerzeuger stärken, dazu BMUB- Vorhaben, Herr Neuhäuser, TOP 3. Die NOW wird ab 2016 ihre Arbeit auf Implementierung und Markthochlauf der Bz-Technologie im stationären und mobilen Bereich konzentrieren, dazu Herr Dr. Bonhoff, TOP 6. 11

12 Problemstellung 2014 ca. 912 Mio. t CO 2 -Äq. Emissionen Entspricht Minderung gegenüber 1990 um knapp 27 Prozent Reduzierung um 40 Mio. t gegenüber dem Vorjahr durch warme Witterung sowie Modernisierung und Investitionen Ziel in 2020 wird nach vorliegender Projektion verfehlt Danach lediglich Reduktion um 33 bis 34 Prozent mit einer Unsicherheit von ca. 1 Prozent Zusätzliche Anstrengungen erforderlich, die jedoch über die der Projektion hinaus gehen müssen Konsequenz Aktionsprogramm Klimaschutz 2020 Zeitgleiche Erstellung des Nationalen Aktionsplans Energieeffizienz (NAPE) 12

13 Energie Sektor mit den mit Abstand höchsten Emissionen (40 Prozent) mit hohem Minderungspotenzial Umstrukturierung anstehend (Strommarktdesign, KWKG- Novelle, EEG-Novelle ) Zentrale Handlungsfelder Emissionshandel (Überschuss an Zertifikaten niedriger Preis kein Anreiz) Maßnahme: Einführen einer Marktstabilitätsreserve ab 2017, Backloading-Mengen in Reserve Bereich Stromerzeugung (hohe spezifische Emissionen, Neuausrichtung Strommarktdesign anstehend) Maßnahme: Feststehender Mindestminderungsbeitrag durch Stromwirtschaft Ausgestaltung noch offen Kraft-Wärme-Kopplung Maßnahme: Konkretisierung im Rahmen Neuausrichtung Strommarktdesign und KWKG-Novelle Erneuerbare Energien Maßnahme: Novellierung des EEG in 2014 erfolgt 13

14 Klimaschutz in der Stromerzeugung (APKS 2020, Punkt 4.3) Zusätzlich zur Reform des Emissionshandels: Ausbau erneuerbarer Energien, Weiterentwicklung des fossilen Kraftwerksparks und Weiterentwicklung der Kraft-Wärme-Kopplung. Darüber hinaus tragen auch Maßnahmen zur Reduzierung des Strombedarfs und die lastabhängige Nutzung thermischer Speicher zur Minderung der Emissionen aus der Stromerzeugung auch auf europäischer Ebene bei 14

15 Zur Prognos-Studie (1) Politisches Ziel: 25 % Nettostromanteil Gegenwärtig: Strom: 96 TWh/a (16,2 %), kaum Zubau erwartet, Probleme Erdgas-KWK (d.h. zusätzlich 50 TWh/a in 2020 notwendig) Wärme: 200 TWh/a (20 %) CO2-Red.: 56 Mio. t/a (bei 25 %-Ziel +29 Mio. t/a) Technisch ist der größte Teil der KWK schon heute in der Lage, flexibel auf Signale des Marktes zu reagieren. 15

16 Zur Prognos-Studie (2) Potenziale: 170 TWh/a (betriebswirtschaftlich) 240 TWh/a (volkswirtschaftlich) >>> etwa doppelt so hoch wie derzeitige Stromerzeugung Betriebswirtschaftliche Stromgestehungskosten - 50 kw (Cent/kWh) : 28 (2.000 h) 9,5 (7.000 h) [o. Zuschl.] 22 (2.000 h) 6,0 (7.200 h) [m. Zuschl.] kw (Cent/kWh) : 15,4 (2.000 h) 6,6 (7.000 h) [o. Z.] 12,1 (2.000 h) 4,4 (7.500 h) [m. Z.] 16

17 Ziele des BMWi für die Reform des KWKG 2015 KWK als effiziente, CO2-arme Technologie weiter fördern Kohärenz zu Strommarktdebatte und Energiewendezielen Aufzeigen einer moderaten Ausbauperspektive für KWK ABER: Anstieg der Kosten und der Umlage begrenzen 17

18 Eckpunkte des BMWi zum KWKG 2015 Umstellung des Ausbauziels: Auf Nettostromerzeugung aus thermischen Kraftwerken (KWK-Anteil dann aktuell 18 %, 2020 ca. 115 TWh notwendig, d.h. Zubau von 19 TWh bzw. 3-4 GW) Förderung (Fokus auf Anlagen der allgemeinen Versorgung) in Cent/kWh: Neue Anlagen der öffentlichen Versorgung Bis 50 kw: 8,0 (5,41); VBH (10 a); 50 bis 250 kw: 5,0 (4,0); 250 kw bis 2 MW: 3,4 (2,4), > 2 MW: 2,8 (1,8), bei ETS 1,8 + 0,3 (unv.) jeweils VBH Neue Anlagen Objekte/Industrie) Bis 50 kw: 4,0 (5,41); ab 50 kw: 0,0 Ausnahmen: Energieintensive Unternehmen (BesAR): 1,8 (unv.), ETS 1,8 + 0,3 (unv.) Netze und Speicher Verdopplung des Projektvolumens auf 20 bzw. 10 Mio. Bestandsanlagen der öffentlichen Versorgung > 10 MW 2016 und 2017: 1,2; 2018 und 2019: 1,4 jeweils VBH in 4 Jahren 18

19 Energetische Stadtsanierung und Klimaschutz in Kommunen (APKS 2020, Punkt 4.5.6) Quartiersbezogene Ansätze sind ein wichtiger Baustein, um die Energiebasis im Gebäudebereich zugunsten erneuerbarer Energieträger zu verbreitern sowie kleinräumlich zur verbesserten energetischen Sanierung des Gebäudebestandes beizutragen. KfW-Programm Energetische Stadtsanierung Erstellung integrierter Sanierungskonzepte mit Zuschüssen gefördert. Für einen sog. Sanierungsmanager ( Kümmerer ) anteilig die Kosten übernommen. Zinsverbilligte Darlehen für Investitionen in energieeffiziente kommunale Energieversorgungssysteme. Beispielsweise klimaneutrale Quartiere als Modelle entwickeln und umsetzen. In 2015 stehen ebenso wie im Vorjahr 50 Mio. für Zuschüsse und Kredite aus dem "Energie- und Klimafonds" zur Verfügung. 19

20 Ziele: Klimafreundliche Wärmeerzeugung (APKS 2020, Punkt 4.5.7) Energieverbrauch von Gebäuden und Quartieren möglichst gering halten. Für Raumwärme und Warmwasser benötigte Energie möglichst effizient und CO 2 -arm erzeugen. Durch Nutzung der bei der Stromerzeugung anfallenden Abwärme großes Potenzial für KWK(K)-Anlagen zur Vermeidung von Treibhausgasen erschließen. Mit Blick auf die wachsende Wärmeeffizienz von Gebäuden wird zudem der Einsatz von Brennstoffzellen mit hohem Stromanteil zunehmend sinnvoll. 20

21 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (2) Um die klimafreundliche Wärmeerzeugung weiter voranzutreiben, wird die Bundesregierung deshalb im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative die bestehende Mini-KWK- Richtlinie novellieren, im Einklang mit der KWK-Strategie der Bundesregierung fortentwickeln und mit Blick auf den Strommarkt ausweiten, z.b. durch Einführung eines Fördermerkmals für besonders stromeffiziente Anlagen (Brennstoffzellen). >>> Mit Novelle vom umgesetzt 21

22 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (3) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (1): (Z.Z. Überlegungen für weitere Novelle hinsichtlich kleiner Anlagen und Haus-Bz.) Basisförderung im kleinen Leistungsbereich angehoben, eine Bonusförderungen für besonders effiziente Mini-KWK-Anlagen eingeführt sowie technische Anforderungen vereinfacht Neuerrichtung von KWK-Anlagen im Leistungsbereich bis einschließlich 20 kw el in Bestandsbauten strom- und wärmeführbar über einen Wartungsvertrag betreut nicht in Gebieten mit einem Anschluss- und Benutzungsgebot für Fernwärme sowie Messeinrichtung zur Erfassung der Stromerzeugung im KWK-Prozess. 22

23 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (4) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (2): Hauptanforderungen Einhaltung der Anforderungen der jeweils gültigen TA-Luft. Übertreffen der Anforderungen der EU-Richtlinie für Kleinstanlagen: Primärenergieeinsparung mind.15% für Anlagen < 10 kwel. Primärenergieeinsparung mind. 20% für Anlagen >= 10 bis einschl. 20 kw el. Gesamtjahresnutzungsgrad mindestens 85%. Nachweis anhand von Prüfstands- und Referenzmessungen durch sachkundige und unabhängige Dritte. 23

24 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (5) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (3): Nebenanforderungen Wärmespeicher mit mindestens 60 Liter bezogen auf Wasser als Speichermedium pro kw thermischer Leistung. Bei KWK-Anlagen mit mehr als 26,7 kw thermischer Leistung ist ein Speichervolumen von Liter ausreichend. (Formel ist weiterhin gültig.) Ab 10 kwelt: Informations- und Kommunikationstechnik, um auf Signale des Strommarktes zu reagieren. Durchführung eines hydraulischen Abgleichs für das Heizungssystem sofern ein bestehender Kessel ersetzt, ein neuer Heizungskessel eingebaut oder die Heizkreisverteilung im zeitlichen Zusammenhang zur Installation der KWK-Anlage erneuert wird. Umwälzpumpen dürfen den Energieeffizienzindex gem. Ökodesign-Richtlinie von 0,27 (ab von 0,23) nicht überschreiten. 24

25 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (6) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (4): Bonusförderung Wärmeeffizienz Vorhandensein eines serienmäßigen oder nachgerüsteten (zweiten) Abgaswärmetauschers zur Brennwertnutzung und Durchführung eines hydraulischen Abgleichs für das Heizungssystem, auch wenn der bestehende Kessel verbleibt und die KWK-Anlage zusätzlich installiert wird. Kann nur zusätzlich zur Basisförderung gewährt werden. Die Nachrüstung einer bestehenden Anlage mit einem zweiten Wärmetauscher ist nicht förderfähig. 25

26 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (7) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (5): Bonusförderung Stromeffizienz (nur zusätzlich zur Basisförderung) Bei Nachweis des geforderten elektrischen Wirkungsgrades bei Nennleistung gemäß der zertifizierten technischen Leistungsdaten der KWK-Anlage anhand folgender Tabelle: Leistung Min [kw el ]. Leistung Max. [kw el ] elektrischer Wirkungsgrad bei Nennleistung gemäß der zertifizierten technischen Leistungsdaten der KWK- Anlage > 0 <= 1 > 31% > 1 <= 4 > 31% > 4 <= 10 > 33% > 10 <= 20 > 35% 26

27 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (8) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (6): Die Basisförderung nach dieser Richtlinie erfolgt mit Festbeträgen durch nicht rückzahlbare Zuschüsse. Die Fördersätze je installierter kw el sind für die jeweiligen Leistungsbereiche wie folgt festgelegt: Leistung Min [kw el ]. Leistung Max. [kw el ] Förderbetrag in Euro je kw el kumuliert über die Leistungsstufen > 0 <= > 1 <= > 4 <= > 10 <=

28 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (9) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (7): Die Bonusförderungen sind wie folgt festgelegt: Bonusförderung Wärmeeffizienz plus 25% zur Basisförderung. Bonusförderung Stromeffizienz plus 60% zur Basisförderung. Die Bonusförderung Wärmeeffizienz und die Bonusförderung Stromeffizienz sind miteinander kombinierbar. Bsp.: Bz. 1 kwelt Alt: Euro; neu: Euro Bei verfügbaren Haushaltsmitteln sollen Bz. künftig besser gestellt werden. 28

29 Klimafreundliche Wärmeerzeugung (10) Novelle der Mini-KWK-Richtlinie vom (8): Die Förderungen nach dieser Richtlinie sind untereinander und mit anderen Förderungen kumulierbar, soweit das Zweifache der Förderung nach dieser Richtlinie für jede geförderte Anlage, sofern die Bedingungen der Bonusförderung Stromeffizienz erfüllt sind, das Dreifache des Förderbetrages nach dieser Richtlinie und für jede geförderte Anlage die beihilferechtlichen Förderhöchstgrenzen insgesamt nicht überschritten werden. Vergütungsansprüche nach KWKG werden nicht angerechnet. Wird die Anlage nach dem EEG gefördert, kann kein Zuschuss nach der Mini-KWK-Richtlinie in Anspruch genommen werden. 29

30 NAPE - Energieeffizienz Zentrale Bereiche Energieeffizienz im Gebäudebereich Energiesparen als Rendite- und Geschäftsmodell Eigenverantwortlichkeit für Energieeffizienz Zentrale Maßnahmen (ohne Gebäude) Einführung eines Ausschreibungsmodells für Energieeffizienz Förderung von Contracting Weiterentwicklung bestehender KfW- Energieeffizienzprogramme Industrielle Energieeffizienznetzwerke Mittelstandsförderung Zielgruppen gerichtete Programme (Abwasser, IKT, Landwirtschaft) u.v.m. 30

31 3. Energieeffizienz/dezentrale Systeme 31

32 Notwendig: Reduzierung von Arbeit und Leistung Als Mittel zur Steigerung der Energieeffizienz wird in der Regel die Einsparung von Energie (in kwh) verstanden. Das ist mit Blick auf die CO2-Einsparung auch geboten. Mit Blick auf das Energiesystem ist aber auch die Einsparung von elektrischer Leistung (in kw) geboten. Fluktuierender Wind- und Sonnenstrom muss durch fossile Stromerzeugung oder Speicher abgesichert werden. Das ist teuer (Energy Only Market). Bsp. Kälteanlagen: Stromkosten je zur Hälfte Arbeits- und Leistungspreis. Wird bei Energiesparmaßnahmen neben dem Energieverbrauch auch der Leistungsbedarf gesenkt (z.b. durch Mastersteuerung und Speicher), wird die Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen deutlich gesteigert. Dezentrale Systeme unterstützen effiziente Lösungen. 32

33 Vorteile dezentraler Systeme Dezentrale Energiesysteme sind besonders geeignet, die Ziele des Energiekonzeptes zu erreichen. Ermöglichen eine aufeinander abgestimmte, effiziente und flexible Erzeugung und Nutzung von Strom und Wärme. Vermeiden zusätzliche Netze. Stoßen auf hohe Akzeptanz. Zur Umsetzung steht eine breite Palette an technischen Lösungen einschließlich der Speicherung von Energie zur Verfügung. 33

34 Vorteile von KWK in dezentralen Systeme KWK liefert Exergie, z.vgl.: WP benötigen (vernichten) Exergie. Hoher Strom- und Wärmebedarf fallen in der Regel zusammen, Dadurch trägt KWK effizient zur Versorgungssicherheit bei. Durch Kombination mit thermisch getriebenen Anlagen (Sorption) kann die CO2-Bilanz und Wirtschaftlichkeit von KWK- Anlagen gesteigert werden. Langfristig dürfte insbesondere für die saisonale Energiespeicherung Wasserstofftechnologien bedeutsam werden. Gegenwärtige Erdgastechnologie könnte Brückentechnologie in eine kohlenstofffreie Wasserstoffwirtschaft sein. Damit kann die KWK auch einen wichtigen Beitrag zum Erreichen des angestrebten nahezu klimaneutralen Gebäudebestandes bis 2050 leisten. 34

35 4. Fazit 35

36 Mini-BHKW? 36

37 KWK / Dezentrale Energieversorgung (1) Gebäudesituation (Quelle: WI) Gut 14 Mio. Gebäude (83 % aller Wohngebäude) sind Ein- bzw. Zweifamilienhäuser (nahezu der Hälfte aller 40 Mio. Wohnungen). 23 Prozent der Mehrfamilienhäuser nur aus 3 bis 6 Wohnungen. 26 Mio. Wohnungen werden mit ca. 17 Mio. Zentralheizungen versorgt. Nur 1/10tel dieser Heizkessel Stand der Technik (Wirk.grad > 98 %). 1/5tel ist älter als 24 Jahre (Wirkungsgrade < 65 %)! 30,3 Mio. Wohnungen gehören Selbstnutzern bzw. Kleinvermietern (unterschiedliche Innovationsbereitschaft) 9,2 Mio. Wohnungen sind professionell-gewerbliches Wohnungseigentum (in den letzten 15 Jahren zu fast einem Drittel bereits umfassend energetisch saniert - einschließlich der Erneuerung der Heizungsanlagen) Nichtwohngebäude: 1,5 bis 2 Mio. Potenziale für dezentrale KWK sind enorm.

38 KWK / Dezentrale Energieversorgung (2) Potenziale in allen Bereichen/Größenklassen erschließen Zubau und Modernisierung von KWK-Anlagen (Erhöhung Stromkennzahl, Flexibilisierung/Speicher) Erschließung von Wärme-Kältesenken (Netzbau) Dezentralisierung der Energieversorgung Anpassung an veränderte Bedingungen im Strommarkt (R)Evolution im Heizungskeller, relevante Akteure gefragt! Neue Technologien, z.b. Wasserstoff und Brennstoffzellen Sorptionskälte Hemmnisse beseitigen Information und Motivation Instrumente: KWKG, EEG, EEWärmeG, EnEV, EH, Steuerecht, Mini-KWK-Programm, Kampagnen, 38

39 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Mehr Informationen erhalten Sie unter: Kontakt: + 49 (0) ; + 49 (0) Die besten Dinge im Leben sind nicht die, die man für Geld bekommt. 39