Klimaschutzkonzept Remscheid Arbeitsgruppe Kraft-Wärme-Kopplung und Innovative Technologien 18.03.2013 e&u energiebüro gmbh Markgrafenstr. 3 33602 Bielefeld Telefon: 0521/17 31 44 Fax: 0521/17 32 94 Inhalt 1 Einleitung... 2 2 Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)... 4 3 Erneuerbare Energien (Wärme)... 5 4 Erneuerbare Energien (Strom)... 6 Bielefeld, 05.03.13
e&u energiebüro 2 Klimaschutzkonzept Remscheid AK KWK/ Erneuerbare Energien 1 Einleitung Die Klimabilanz für Remscheid hat ergeben, dasss es im Wesentlichen zwei Ansatzpunkte zur CO 2 -Minderung vor Ort gibt: Strom (45,6 %) Raumwärme/WW (30,2 %) An dieser Stelle sollen Maßnahmen zur Verbesserung im Bereich der Stromerzeugung sowie die zentrale Wärmebereitstellung diskutiert werden. Eine Verbesserung der CO 2 -Bilanz bei Strom ist in erster Linie durch einen geringeren spezifischen CO 2 -Emissionsfaktor möglich. Maßnahmen hierfür können sein: Verstärkter Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung durch Ausbau von objektbezogenen Anlagen sowie Einstieg in Nahwärmesysteme Ausbau der erneuerbaren Energien bei Strom und Wärme Abwärmenutzung. Stromeinsparungen in Haushalten und im Gewerbe dürften sich dagegen nur in geringem Maße realisieren lassen. Die gesetzlichen Grundlagen bilden das KWK-Gesetz, das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sowie mittelbar das Erneuerbare-Energien-Wärme- Gesetz (EEWärmeG).
e&u energiebüro 3 Klimaschutzkonzept Remscheid AK KWK/ Erneuerbare Energien KWK-Gesetz Vorrangige Abnahme von KWK-Strom durch die Stromnetzbetreiber Zusatzvergütung (KWK-Zuschlag) gestaffelt nach Anlagengröße EEG Vorrangige Abnahme von EEG-Strom durch die Stromnetzbetreiber Feste Vergütungssätze für EEG-Anlagen Trend: Eigenverbrauch kann bei steigenden Strompreisen wirtschaftlicher sein als EEG- Vergütung EEWärmeG KWK als Ersatzmaßnahme im Rahmen von EnEV-Nachweisen Möglichkeit, Fernwärmevorranggebiete festzulegen (neue B-Pläne und Bestand).
e&u energiebüro 4 Klimaschutzkonzept Remscheid AK KWK/ Erneuerbare Energien 2 Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) KWK bedeutet die gleichzeitige Bereitstellung von Wärme und Strom. Bei Einsatz von Erdgas wird hierdurch eine CO 2 -Minderung von 25 30 % gegenüber Strommix erreicht. Derzeit werden ca. 3,5 % des Strombedarfs und 6,3 % des Wärmebedarfs in Remscheid durch KWK abgedeckt (ohne Biogas). Um durch KWK einen Anteil von 25 % am Strombedarf zu erzielen, müssten von derzeit ca. 633 GWh 136 GWh durch KWK abgedeckt werden. Bei 5.000 Vollbetriebsstunden (Vbh) entspricht dies einer elektrischen Leistung von ca. 27,2 MW. Hieraus ergibt sich eine Wärmeleistung von ca. 51 MW bzw. einer Wärmebereitstellung von 252 GWh/a. Dies entspräche einem Anteil am Wärmemarkt von 19,6 %. Dies könnte erreicht werden durch 1. Großanlagen: 14 Nahwärmegebiete à ca. 2 MW el. Leistung 2. Klein-BHKW: 544 Anlagen à 50 kw (1.360 Anlagen à 20 kw) elektrischer Leistung 3. Mikro-BHKW à 1 kw elektrischer Leistung: 27.200 Anlagen; allerdings sind auch Mikro-BHKW für energetisch sanierte Einfamilienhäuser noch zu groß. Die Anzahl der benötigten Mikro-BHKW ist außerdem erheblich größer als die der geeigneten Wohngebäude in Remscheid (14.346 Ein- und Zweifamilienhäuser, 5.748 Mehrfamilienhäuser). Remscheid beteiligt sich zusammen mit den Städten Solingen und Wuppertal an dem Projektaufruf KWK-Modellkommune 2012-2017. Ziel dieses Projektaufrufes ist es, Kommunen bei dem Auf- und Ausbau ihre KWK-Anteile an der Stromerzeugung zu unterstützen. Vor diesem Hintergrund sind bereits drei KWK-Projektideen in Remscheid entstanden. Hierzu zählen das MFH-Gebiet in der westlichen Innenstadt und die Wohngebiete Hasenberg und Honsberg. In den nächsten 10 Jahren werden 1.684 Ölkessel und 7.195 Gaskessel erneuert, die vor 1989 errichtet wurden. Hiervon haben 539 Ölkessel und 541 Gaskessel eine Leistung von mehr als 50 kw und sind daher grundsätzlich für den Einsatz von BHKW geeignet. 402 sanierungsbedürftige Kessel haben eine Leistung von mehr als 100 kw. Remscheid ist überwiegend geprägt von Ein-und Zweifamilienhäusern und verfügt daher nur über eine geringe Wärmedichte. Größere Gebäude sind die Schulen und Verwaltungsgebäude der Stadt sowie Gewerbebetriebe aber auch mehrere Mehrfamilienhäuser. Würden 100 Anlagen à 50 kw errichtet, entspricht dies einem Anteil am Strombedarf von 4 %. Auf Grund des z.zt. niedrigen KWK-Anteils in Remscheid kann das Ziel, 25 % des Strombedarfs durch KWK abzudecken, nur längerfristig erreicht werden. Allerdings gibt es in Teilbereichen verdichtete Wärmeinseln, die auch mit größeren Anlagen erschlossen werden können.
e&u energiebüro 5 Klimaschutzkonzept Remscheid AK KWK/ Erneuerbare Energien 3 Erneuerbare Energien (Wärme) Im Rahmen von Wärmebereitstellung in Nahwärmegebieten kann land- und forstwirtschaftliche feste Biomasse eingesetzt werden (Holzhackschnitzel, Stroh). Anlagen dieser Art arbeiten allerdings als reine Heizwerke ohne KWK-Prozess. Zudem kann Wärme aus Biogas in Kraft- Wärme-Kopplung genutzt werden. Solarthermische Anlagen und Geothermieanlagen werden im Facharbeitskreis Energieeinsparung in Wohngebäuden behandelt. Biogas: Es gibt eine Biogasanlage in Remscheid. Damit ist das Biogaspotenzial in Remscheid weitestgehend ausgeschöpft. Problematisch ist derzeit noch die Wärmenutzung aus den Biogasanlagen. Holz: Remscheid verfügt über 2.310 ha Wald. Die Potenziale werden genutzt. Stroh: Die Verbrennung von überschüssigem Stroh ist prinzipiell in größeren Anlagen möglich. Allerdings gibt es bei Strohfeuerungen derzeit insbesondere Probleme bzgl. der Staubemissionen. Zudem muss eine größere Wärmesenke als Wärmeabnehmer gefunden werden. Weiterhin ist der geringe Landwirtschaftsanteil zu berücksichtigen. Abwärme aus Abwasser: Die Nutzung von Abwärme aus Abwasser ist prinzipiell möglich. Potenzialabschätzungen liegen z.zt. nicht vor.
e&u energiebüro 6 Klimaschutzkonzept Remscheid AK KWK/ Erneuerbare Energien 4 Erneuerbare Energien (Strom) Der Strombedarf lag in Remscheid 2011 bei 633,3 GWh. Fotovoltaik In Remscheid gab es 2011 298 Anlagen und 3.200 kw p Leistung. Die durchschnittliche Anlagengröße betrug 10,7 kw p. Hierdurch wurde ein Anteil an der Stromerzeugung von 0,3 % erreicht. Kleinanlagen auf Ein- und Zweifamilienhäusern können von den Eigentümern unmittelbar errichtet werden. Großanlagen werden von Investoren bzw. den Gebäudeeigentümern realisiert. Für Remscheid liegt ein Solarkataster vor. Windkraft Eine Anlage speist im Stadtgebiet Remscheid ein. Durch die 1 Anlage wurden 2011 2,2 GWh Strom erzeugt; dies entspricht 0,3 % des Strombedarfs in Remscheid. Die Vollbetriebsstunden der derzeitigen Anlagen lagen 2011 bei ca. 1.500 h/a; 2011 war ein durchschnittliches Windjahr. Heutige Anlagen im Binnenland haben eine Nabenhöhe von ca. 150 Metern und eine Leistung von 3 MW. Geht man in dieser Nabenhöhe von 2.000 Vollbetriebsstunden aus, so ergeben sich 6 GWh Stromertrag bzw. 0,9 % des Strombedarfs in Remscheid aus einer Anlage. Ein Repowering der derzeitigen Anlage kommt auf Grund deren Lebensalters derzeit noch nicht in Betracht. Diese Option besteht in ca. 10 Jahren. Biogas Mit der in Remscheid vorhandenen Anlage mit insgesamt 9,4 kw elektrischer Leistung ist das Potenzial für Biogasnutzung in Remscheid weitestgehend ausgeschöpft. Sie hat 43,48 MWh Strom erzeugt und trugen somit zu 0,01 % zur Stromerzeugung in Remscheid bei. Wasser Es gibt eine Wasserkraftanlage von 30 kw an der Eschbachtalsperre, die allerdings nicht auf dem Stadtgebiet liegt. Erneuerbare Energien Installierte Leistung in 2011 MW Stromerzeugung in 2011 (GWh) Wind 1,5 2,247 PV 3,2 1,981 Biogas 0,01 0,04 Summe 4,74 4,268 Anteil an der Stromerzeugung 0,67 % Tabelle 1: Installierte Leistung und Stromerzeugung