Hannes Seidl Entwicklung des Wärmebedarfs in Deutschland was sind die Auswirkungen auf die KWK-Ziele? 9. Mai 2012, Berlin 1
Energiepolitische Ziele der Bundesregierung. Senkung des Primärenergieverbrauchs um 20 % bis 2020 und um 50 % bis 2050 (gegenüber 2008) Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch: 35 % bis 2020 und 80 % bis 2050 Reduzierung des Wärmebedarfs im Gebäudebereich um 20 % bis 2020 Verdopplung der energetischen Sanierungsrate auf 2 % zur Erreichung eines nahezu klimaneutralen Gebäudebestands bis 2050 Gleichzeitig: Verdopplung des Anteils von Strom aus Kraft- Wärme-Kopplung auf etwa 25 % bis 2020 (IEKP) 2
Struktur der heutigen Wärmeversorgung. 3
Wärmeerzeugung in Deutschland (2010). 14% Wärmeerzeugung aus KWK Restliche Wärmeerzeugung 86% Quelle: Umweltbundesamt (2012) 4
Endenergieverbrauch (PJ) Wärmeverbrauch in Deutschland (1996 und 2010). 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 Prozesswärme Warmwasser Raumwärme 500 0 1996 2010 1996 2010 1996 2010 private Haushalte Industrie GHD Quelle: BMWi (2012) 5
Entwicklung des Wärmebedarfs im Gebäudebereich. 7
Relative Häufigkeiten in % 12 10 8 6 4 2 0 Derzeit: Energieeffizienz des Gebäudebestandes in Deutschland ist unzureichend. EnEV- Neubau- Niveau Der Großteil der Bestandsgebäude in Deutschland liegt über EnEV-Neubau- Niveau (Effizienzhaus 100) 0 100 200 300 400 500 600 700 Flächenspezifischer Jahresendenergieverbrauch kwh/m 2 a Quelle:KleemannFZJ 2003 8
Große Einsparpotenziale im Wohngebäudebestand. Gebäudehülle: 65 % der Fassaden sind ungedämmt 30 % der Dächer sind ungedämmt 60 % der Fenster sind energetisch schlecht Anlagentechnik: Ca. 80 % der Gas- und Ölheizungen sind noch nicht auf dem Stand der Technik Erneuerbare Energien: nur ca. 13 % heizen mit Holz oder Wärmepumpen, nur 9 % verfügen über Solarkollektoren Quelle: dena-berechnungen aus IWU, ZIV, BDH 9
Anforderungen an die Energieeffizienz im Gebäudebereich. Energieeinsparverordnung (EnEV): Sukzessive Verschärfung der primärenergetischen Mindestanforderungen bei Neubau und Sanierung Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) anteilige Deckung des Wärmebedarfs mit erneuerbaren Energien ersatzweise Nutzung von KWK oder Umsetzung Energieeinsparmaßnahmen EnEV-Novelle 2012: Umsetzung Vorgaben der EU-Gebäuderichtlinie (EPBD) sowie die im Energiekonzept der Bundesregierung formulierten Ziele umsetzen. 10
Energiepreise steigen weiter. 11
Fördermechanismen im Gebäudebereich. Förderung von Neubauten und Sanierungen durch KfW- Förderprogramme (Energieeffizient Bauen, Energieeffizient Sanieren) Durchschnittlicher Primärenergiebedarf von Neubauten ca. 30 % niedriger als die Anforderungen der EnEV 2009. KfW-Förderung scheint eine wichtige Unterstützung für diese Tendenz zu sein. Verhältnis Primärenergiebedarf zu EnEV-Anforderungswert bei Neubauten mit Baujahr 2010/2011 12
Entwicklung des Bedarfs an Prozesswärme in der Industrie. 13
Einsatz von Prozesswärme in der Industrie. Anwendung Dampf-/Heißwassererzeugung Brennöfen und Prozesse >200 C Trocknung und sonstige Prozesse < 200 C Quelle: Prognos AG Branchen z.b. Chemie, Papier, Nahrungsmittel z.b. Metall, Zement, Keramik, Glas z.b. Trocknung von Holz, Kohle, Ziegel, Papier, Lacke und Farben Energiebedarf in PJ/a Wirtschaftl. Einsparpotenzial in PJ/a 335 43 864 48 236 19 14
Maßnahmen zur energetischen Optimierung von Wärmeversorgungssystemen in der Industrie. Minimierung von Wärmeverlusten bedarfsgerechte Steuerung Wärmerückgewinnung: Nutzung von Abwärme Einsatz effizienter Umwandlungs- und Erzeugungstechnologien (KWK, Wärmepumpen etc.) bessere Abstimmung der Systemkomponenten untereinander 15
Beispiel: Bayerische Staatsbrauerei Weihenstephan. Energieeffizienzmaßnahmen (Auszug): Brauwassererwärmung mithilfe eines Abgaskondensators Luftvorwärmer (LUVO) zur Abwärmenutzung der Kälteanlage Drehzahlregelung des Verbrennungsluftgebläses Senkung Energieverbrauch: Heizöl/Erdgas: 2.800.000 kwh/jahr (10,5 % Energieeinsparung) Strom: 45.000 kwh/jahr (45,5 % Energieeinsparung) Energiekosteneinsparung: 162.500 /a Investition: 160.300 Kapitalrendite: über 100 % 16
Endenergieverbrauch (PJ) Alternative Wärmesenken: Kälteerzeugung. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Endenergieverbrauch zur Kälteerzeugung in Deutschland (2010) private Haushalte Industrie Klimakälte Prozesskälte GHD Quelle: BMWi (2012) Prognose: Endenergieverbrauch für Kühlung und Lüftung im Sektor GHD 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Endenergieverbrauch Kühlung und Lüftung (kwh/erwerbstätigen) 2008 2020 2030 2040 2050 Quelle: Prognos et al. (2010) 17
Endenergieverbrauch (PJ) Zukünftige Entwicklung des Wärmebedarfs in Deutschland. mögliche Entwicklung nach Leitstudie 2011 (Szenario 2011 A): 3.000 2.500-15% 2.000 1.500-11% -60% -30% Raumwärme Prozesswärme 1.000 500 0 2010 2020 2030 2040 2050 Quelle: DLR et al. (2012) 18
Bruttostromerzeugung (TWh) Entwicklung der KWK-Stromerzeugung in Deutschland. mögliche Entwicklung nach Leitstudie 2011 (Szenario 2011 A): 60 50 40 30 20 Nahwärme-KWK Industrielle KWK Fernwärme-KWK 10 0 2010 2020 2030 2040 2050 Quelle: DLR et al. (2012) 19
Fazit. 20
Fazit. Vorrangige Erschließung der Energieeffizienzpotenziale. Langfristig deutlich sinkender Wärmebedarf. Systematischer Abgleich der KWK-Strategie mit Umsetzungsstrategie zur Reduktion des Wärmebedarfs in Gebäuden Flexibilisierung der KWK, um Deckung der residualen Last unter Einsatz der hocheffizienten Erzeugungstechnologie zu ermöglichen. 21
Effizienz entscheidet. Vielen Dank. www.dena.de b2b.dena.de 22