Fernwärme DIE KOMFORT-ENERGIE Weissbuch Fernwärme Schweiz Prof. Dr. Hanspeter Eicher VR Präsident Dr. Eicher + Pauli AG Erneuerbare und energieeffiziente Fernwärme als Teil der Energiestrategie 2050 der Schweiz
Raumwärme, Warmwasser, Prozesswärme Schlüsselbereiche der Energiestrategie 2050 Wärmeanteil > 50% am Endenergiebedarf
Erneuerbare Wärmeversorgung Einzelheizungen Nah- und Fernwärme 75% aller Gebäude können mit erneuerbarer Wärme aus Einzelheizungen versorgt werden Für Gebiete mit hoher Wärmedichte sind keine oder nur sehr kostspielige Lösungen mit Einzelheizungen möglich. 3
Zukunft der Wärmenetze? Langfristig halbiert sich der Wärmebedarf für Raumheizung und Warmwasser. Sind Wärmenetze da noch wirtschaftlich realisierbar? 4
Erneuerbare Wärmenetze Gebietsanalyse CH Eine GIS Analyse von eicher+pauli zeigt dass auch langfristig 40%, respektive 17 TWh/a, des CH Wärmeverbrauchs in sehr dicht überbauten Gebieten liegt. Dort kann eine Wärmversorgung mit Verteilkosten von 5 Rp./kWh realisiert und den Endkunden erneuerbare Wärme für 10 bis 16 Rp./kWh geliefert werden.
Nah- und Fernwärmecluster Insgesamt gibt es 5500 geeignete Cluster 6
Bedarf und Angebot Gibt es genügend erneuerbare Energien und Abwärme um den zukünftigen Bedarf der dicht bebauten Gebiete zu decken? 7
Erneuerbare Energien und Abwärme Seen Erdwärme Flüsse Abwärme aus KVA ARA Industrie Grundwasser Biomasse
CH Angebot Erneuerbare Energien Angebot 240 TWh/a 9
Bedarf und Angebot Sind die erneuerbaren Wärmequellen genügend nahe bei den Verbrauchs-Clustern? 10
Verbindung von Wärmequellen mit Clustern 1.) 2.) Radiale Wärmedichte Radiale Wärmedichte eines Clusters ist gleich Jahreswärmebedarf Q des Clusters dividiert durch radialen Abstand r 1.) Cluster mit r > 1.5 MWh/a m werden an die Wärmequelle angeschlossen. 2.) Falls das Potential der Wärmequelle noch nicht ausgeschöpft ist, werden radial um die ausgewählten Cluster weitere geeignete Cluster versorgt. 11
Beispiel Solothurn 12
Beispiel Burgdorf
Erneuerbare Nah- und Fernwärme Potential und Bedarf Bedarf von 17 TWh kann vollständig gedeckt werden 14
Können wir uns das leisten? Viele ausgeführte Beispiele zeigen dass die Wirtschaftlichkeit bereits erreicht werden kann! Aber: Vorerst werden die attraktiven Anlagen realisiert Rosinenpicken! Potential kann so nicht ausgeschöpft werden 15
Abwärmenutzung Rechenzentrum Swisscom Binz Investor und Betreiber: ewz Versorgung von 1000 Wohnungen Wärmepumpen Leistung 2 MW Leistungszahl 4.7 Wärmeabsatz WP 9 600 MWh/a CO2 Einsparung 2 000 t/a 16
Kasinoareal Aarau Wärme und Kälte aus Grundwasser Investor und Betreiber: Industrielle Betriebe Aarau Wärmepumpe Wärmelieferung 10 500 MWh/a, Kältelieferung 3 300 MWh/a Wärme- und Kältenutzung gleichzeitig möglich Direktnutzung Grundwasser Erneuerbare Kälte: 1 300 MWh/a
Prozessdampf aus Holz Investor: Oberland Energie AG (AVAG, BKW) Alt- und Restholzfeuerung 2 x 6 t Dampf pro Stunde Wärmeabgabe 40 000 MWh/a CO2 Einsparung 10 000 t/a
Wärme- und Kältenutzung aus Aarewasser Kantonsspital Solothurn (Projekt) Wärmepumpe Wärmelieferung aus Abwärme Wärmelieferung aus Aarewasser Kältelieferung Direktnutzung Aarewasser Erneuerbare Kälte: 4 000 MWh/a, 4 500 MWh/a 3 300 MWh/a 1 500 MWh/a
Gesamt CH Investitionen 20
Geldfluss 21
Wirtschaftlichkeit Investition 25 Milliarden Gewinnpotential 11 Milliarden Alles perfekt? Volkswirtschaftlich Ja Betriebswirtschaftlich Nein. Es dauert (zu) lange bis Gewinnzone erreicht wird
Fazit Der Wärmebedarf in dicht bebauten Gebieten kann mit erneuerbarer Nah- und Fernwärme gedeckt werden Wirtschaftlich langfristig attraktiv aber lange Durstzeit bis Break Even Zusätzliche erneuerbare Kälteerzeugung erhöht Attraktivität Biomasse für Prozesswärme priorisieren Kantone, Städte, Gemeinden und ihre Energieversorger sind wichtige Träger und Umsetzer 23
Rahmenbedingungen Investiert wird nur wenn die Rendite stimmt Es braucht: Langfristig kalkulierbare und wirksame Lenkungsabgaben anstelle von Förderbeiträgen Energieplanung für Gebiete mit Nahwärme- und Nahkältepotential. Primat für erneuerbare Energien MUKEN 2014 wie vorgeschlagen umsetzen (Pflicht erneuerbare Energien bei Sanierung) Risikofonds für industrielle Abwärmenutzung 24
Quellenverzeichnis 1. Verwendungszwecke: Analyse des schweizerischen Energieverbrauchs 2000-2010 nach Verwendungszwecken, Prognos, Basics, Infras, TEP, Oktober 2011 2. Energierespekt: Rainer Bacher, Armin Binz, Hanspeter Eicher, Mario Keller, Rolf Iten, Faktor Verlag 2014 3. Weissbuch Fernwärme Schweiz, Langfristperspektiven fu r erneuerbare und energieeffiziente Nah- und Fernwa rme in der Schweiz, eicher+ pauli 2014 4. Anlagenbeispiele: Weitere Informationen unter www.eicher-pauli.ch 25