STADTTEILE ERNEUERBAR VERSORGEN Technologien und Geschäftsmodelle klimaaktiv.at bmlfuw.gv.at Inhalt. Information: Stadtteile erneuerbar versorgen Michael Cerveny, Energy Center Wien, klimaaktiv erneuerbare wärme Peter Holzer, IBR&I, klimaaktiv erneuerbare wärme Mit dem Ziel der 2.000 W PE - und t CO2equ -Gesellschaft (pro Kopf und Jahr) Mit welchen Energieträgern? Mit welchen Technologien? Unter welchen Voraussetzungen der Effizienz und Suffizienz? Mit welchen Geschäftsmodellen? 2. Diskussion Moderator: Gerhard Lang, Grazer Energieagentur, klimaaktiv erneuerbare wärme)
Endenergieverbrauch MWh/Person W/Person 20.09.205 Die Stadt ist energieeffizienter als die Nicht-Stadt. DICHTE entscheidend für Energieverbrauch! 50 5 708 45 5 37 40 35 30 25 20 5 0 4 566 3 995 3 425 2 854 2 283 72 42 Oberösterreich Kärnten Niederösterreich Steiermark Salzburg Tirol Österreich Burgenland Vorarlberg Wien 5 57 0 988 993 998 2003 2008 0 Quelle: Statistik Austria, div. Datenreihen. Grafik: Energy Center Wien ABER: Dichte schränkt die Verfügbarkeit und Nutzung erneuerbarer Energien ein! 2
Endenergieverbrauch nach Verwendungszweck für ein Neubau-Stadtquartier mit 0.000 EinwohnerInnen Quelle: Energy Center Wien, eigene Berechnung CO 2 -Emissionen nach Verwendungszweck für ein Neubau-Stadtquartier mit 0.000 EinwohnerInnen mit Erdgas mit Wiener Fernwärme od Erneuerb. Quelle: Energy Center Wien, eigene Berechnung 3
... wo steht Wien? Ziele der Smart City Rahmenstrategie für 2050: 2.000 Watt Primärenergiebedarf pro Person Tonne CO 2equ pro Person und Jahr heruntergebrochen auf den Sektor Wohnen (Energieverbrauch für Heizung, Warmwasserbereitung und Haushaltsstrom in privaten Haushalten, aber ohne Mobilität, Konsum und Energieverbrauch von Arbeitsstätten): 500 Watt Primärenergie pro Person bis 2050 anstelle dzt..00 Watt 460 kg CO 2 pro Person bis 2050 anstelle derzeit,6 Tonnen Handlungs- und Kommunikationsleitfaden für die Wiener Energieraumplanung, IBR&I im Auftrag der MA20 und klimaktiv erneuerbare wärme 205, bislang unveröffentlicht Maßnahmenfelder zur Erreichung der Pro-Kopf-Ziele CO 2 /Pers.a = m 2 /Pers x kwh/m 2.a x CO 2 /kwh PE/Pers = m 2 /Pers x kwh/m 2.a x PE/kWh / 8.760 h/a. Suffizienz der Wohnungsgrößen und -grundrisse - kleinere konditionierte Nutzfläche pro Person, SMART-Wohnungen, Wohnbedürfnisforschung 2. Effizienz im Gebäudeenergieverbrauch - OIB-RL 6, Wr. Bautechnik-VO, Wr. WBF-Kriterien, klimaaktiv Gebäudestandard 3. Konsistenz in der Energiebereitstellung - Bestmögliche Nutzung von Standortenergien Erdwärme, Grundwasser, Sonne, Abwärme, - Aufbringung leitungsgebundener Energieträger auf erneuerbare Quellen: Strom, Fernwärme, (Gas) - wirtschaftlich und technisch sinnvolle Kombination beider Strategien 4
Maßnahmenfeld Suffizienz der Wohnungsgrößen und -grundrisse Aktuelle Entwicklung steigende Wohnungsgröße 994: 86 m² NF 203: 00 m² NF (Wien: 75 m²) sinkende Haushaltsgröße 2004: 2,4 Pers/Haush 203: 2,3 Pers/Haush (Wien: 2,0 Pers/Haush) Senkung der personenbezogenen Nutzfläche - entscheidend zur Erreichung der CO 2 - und PE-Ziele - vielfacher Nutzen in allen Bereichen der Nachhaltigkeit Das Wiener SMART-Wohnbauprogramm - ein konsequenter Schritt zu diesem Ziel Jenseits der bloßen Schrumpfung - Erhebung von tatsächlich vorliegenden Wohnbedürfnissen - Wohnbauforschung Wohnen Zahlen, Daten und Indikatoren der Wohnstatistik, Statsitik Austria, 204 Maßnahmenfeld 2 Effizienz im Gebäudeenergieverbrauch OIB RL6 205 6er Linie für HWB Ref OIB RL6 205 4er Linie für HWB Ref ab 207 OIB RL6 205 Nationaler Plan 0er Linie für HWB Ref ab 2020 WBF Wien, NEH, HWB klimaaktiv Gebäudestandard Wohnen Zahlen, Daten und Indikatoren der Wohnstatistik, Statsitik Austria, 204 5
Endenergieverbrauch eines Stadtentwicklungsgebiets mit 0.000 EinwohnerInnen in GWh/a Belegungsdichte: 38 m² NF /pers mit 80 m² NF je 2, Personen Raumheizung: HEB nach 0er-Linie, ohne WRL, 22 C, inkl. HTEB Warmwasser: 40 l/pers.d, inkl. HTEB Haushaltsstrom: 3.000 kwh/whg.a PKW: 390 PKW/000 EW,.000 km/pkw.a, 6 l/00km Öffis: Hochrechnung aus Energiebericht der Stadt Wien Studie Energieversorgungsoptionen oberes Donaufeld, e7 im Auftrag der MA20, 205, bislang unveröffentlicht Energetische Standortpotenziale eines Stadtentwicklungsgebiets mit 0.000 EW in GWh/a Solarangebot am Baugrundstück 366 GWh/a Solarangebot auf /3 der Dachflächen 32 GWh/a Solarangebot auf den Verkehrsflächen des Grundstücks 33 GWh/a Raumwärme 7 GWh/a Warmwasserwärme 3 GWh/a Abwärmepotenzial aus dem eigenen (!) Abwasser 2 GWh/a 2 Kühlwärme 5 GWh/a 3 Öffis 5 GWh/a PKW 30 GWh/a Strom 4 GWh/a Heizstrom 7 GWh/a 4 Erdwärme 23 GWh/a Eigene Berechnungen für GFZ =,3 und 9% Verkehrsflächenanteil 2 Eigene Berechnungen für 00 l/pers.d und 5 K Abkühlung 3 Eigene Berechnungen für KEV = 0 kwh/m² BGF.a 4 Eigene Berechnungen für JAZ = 4,5 6
Potenziale erneuerbarer leitungsgebundener Wärme am Beispiel Wiener Fernwärme in GWh/a Netzlänge.00 km, davon knapp 50 % Primärleitungen Raumwärme 2 GWh/a Warmwasserwärme 5 GWh/a Endenergiebereitstellung für > 328.000 private Haushalte 2.03 GWh/a für ca. 6.400 gewerbliche Kunden 4.290 GWh/a Wärmeerzeugung aus Gas-KWK zu 58 % aus Müll- und Biomasse-KWK zu 27 % aus Industrieabwärme zu 0 % aus Gas-Heizwerken zu 5 % Konversionsfaktoren f PE = 0,33 und f CO2 = 20 g/kwh Wärmeerzeugung Potenziale aus Geothermie > 3.000 m Tiefe 2.400 GWh/a Großwärmepumpen aus Donau > 00.000 GWh/a 2 Heizwerke mit Erneuerbaren Brennstoffen??? Auskunft Geologische Bundesanstalt 2 Eigene Berechnung für 0,5 K Temperaturabsenkung Spezifika einzelner Technologien, inkl. Kosten Erdsondenfelder Wirtschaftliche Bohrtiefe Flächenbedarf Bohrkosten Entzugsleistung 20 50 m 20 50 00 m² je Bohrung ca. 50 EUR/m ca. 40 W/m Dauerhaft stabile Entzugsleistung großer Erdsondenfelder ist nur bei vollständiger Regeneration, also Wärmeintrag, gegeben. Dimensionierungsbeispiel für 0.000 EW Stadtentwicklungsgebiet: (inklusive einem 30 % Spitzenlast-Wärmeerzeuger für < 0% der Wärmemenge) Sondenlänge Sondenanzahl bei 50 m Bohrtiefe Platzbedarf Investitionsbedarf 262 km.750 Stück 8,7 ha oder 24 % der Grundstücksfläche 3 Mio EUR, 34 EUR/m² NF.250 EUR/kW, cent/kwh 40J 7
Spezifika einzelner Technologien, inkl. Kosten Großwärmepumpen und FBH und WWB Großwärmepumpen Fußbodenheizung Warmwasserbereitung z.b. 30 Stück, je 660 kw je 65 Wohnungen 3,9 Mio. EUR, 0 EUR/m² NF auch BTK denkbar auch stromgeführt denkbar Temperatursprung erforderlich z.b. dezentral mit Speicher-WP mit Wärmequelle FBH Spezifika einzelner Technologien Asphaltkollektoren Wärmeertrag ca. 200 kwh/m² bei 5 C Herstellungskosten 75 EUR/m² zur thermischen Regeneration der Erdsondenfelder zur Milderung des urban-heat-island-effects zur Lebensdauerverlängerung des Asphalts Bilder und Angaben: Road Energy Systems, Ooms Civiel bv 8
Spezifika einzelner Technologien Netz und Spitzenlastabdeckung für 0.000 EW Grundstücksfläche 37 ha Bebaute Fläche (EG+4, GFZ=,3) 9,5 ha oder 26 % Erdsondenfelder 8,7 ha oder 24 % WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP Wärmeerzeugung mit z.b. WP je 0,7 MW je 65 Wohnungen Spitzenlastabdeckung Installierte Leistung 6 MW gespeist aus FW-Primärtrasse-Rücklauf? gespeist aus Biomasse-Spitzenlastkessel? WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP WP Wie können solche Energiekonzepte unterstützt bzw. zur Umsetzung gebracht werden? Politikfelder:. Ge- und Verbote mittels hoheitlicher Instrumente (Bund, Länder, Gemeinden) 2. Förderungen (Bund, Länder, Gemeinden) 3. Privatrechtliche Vereinbarungen zw. Stadt und Investor/Widmungswerber 9
. Hoheitliche Instrumente (rot) zur Umsetzung der Maßnahmen/Ziele (grün) Festlegung eines maximal zulässigen CO 2 -Werts - 2 Beispiele aus Wien: a. UVP Aspern Nord: max. 40 g/kwh Endenergie für Wärme. b. Unverbindlicher Leitfaden für Wärme und Strom für neue Stadtentwicklungsgebiete Instrumente: Bauordnung, Flächenwidmung?, UVP ( Stand der Technik ) Ausweisung von Gebieten für bestimmte Energieträger mit Anschlusspflicht bzw. Ausschluss für bestimmte Energieträger unter Bedingungen (z.b. Gestattung von 0 % Lebenszyklus- Mehrkosten der klimafreundlichen Energieversorgungsvariante gegenüber Standardlösung nach dem Vorbild der Energieraumplanung in Schweizer Kantonen und Städten. Instrument: Raumordnungsgesetz des Landes 2. Förderungen und finanzpolitische Instrumente (rot) zur Umsetzung der Maßnahmen/Ziele (grün) Abfederung der Mehrinvestitionskosten: a. z.b. Erhöhung der maximal förderbaren Baukosten (.730/m 2 WNF in der Wiener Wohnbauförderung) entsprechend den MehrINVESTkosten für die erneuerbare Energieversorgung, wenn Lebenszykluskosten (annähernd) gleich sind. b. Außerhalb der WBF: z.b. Sonderförderung für Innovation oder für Klimaschutz. c. (Höhere) Subjektförderung aus der WBF für armutsgefährdete Haushalte, WENN ein höherer Wärmepreis als der in Wien dzt. mögliche Preis (ca. 80 Cent/m²/Monat) überschritten wird. d. Anrechenbarkeit im EEffG: dzt. nicht (?) möglich. Absenkung der Kreditzinsen und/oder Unterstützung der Crowdfunding-Finanzierung durch projektspezif. Haftungsübernahme oder durch Einbringung von Eigenkapital 0
klimaaktiv ist die Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft. Seit 2004 deckt klimaaktiv mit den Themenschwerpunkten Bauen und Sanieren, Energiesparen, Erneuerbare Energie und Mobilität alle zentralen Technologiebereiche einer zukunftsfähigen Energienutzung ab. klimaaktiv leistet mit der Entwicklung von Qualitätsstandards, der aktiven Beratung und Schulung, sowie breit gestreuter Informationsarbeit einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. klimaaktiv dient dabei als Plattform für Initiativen von Unternehmen, Ländern und Gemeinden, Organisationen und Privatpersonen. Kontakt: Programmmanagement: Energy Center Wien Institute of Building Research & Innovation TINA Vienna ZT-GmbH Liechtensteinstraße 2/0, 090 Wien Wipplingerstraße 23/3, 00 Wien E-Mail: michael.cerveny@tinavienna.at peter.holzer@building-research.at Web: www.tinavienna.at http://www.building-research.at/ klimaaktiv.at bmlfuw.gv.at