WKK-Fachverband - Generalversammlung 3. Mai 2012 Die zentrale Bedeutung der Wärmekraftkopplung (WKK) für die Energiezukunft Heini Glauser e a si (energie-architektur-sanierungen-information) Dohlenweg 2, 5210 Windisch 056 442 08 30 - easi@pop.agri.ch
Mein Input in den nächsten 30 Min.: Einleitung WKK resp. KWK (nichts Neues für Sie) Kontext CH- und EU-Stromproduktion, Stromhandel und CH-Stromverbrauch Umweltaspekte - Klimaschutz WKK in der Schweiz: Probleme und Forderungen
Definition Wärmekraftkopplung (WKK), resp. Kraft-Wärme-Kopplung: deutsche Bezeichnung Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist die gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie (Kraft), die in der Regel unmittelbar in elektrischen Strom umgewandelt wird, und nutzbarer Wärme für Heizzwecke oder für Produktionsprozesse. Zunehmend an Bedeutung gewinnen kleinere KWK-Anlagen für die Versorgung einzelner Wohngebiete, bzw. einzelner Mehr- und sogar Einfamilienhäuser, sogenannte Blockheizkraftwerke (BHKW).
WKK (KWK) versus thermisches Kraftwerk 4
Prinzip Wärmekraftkopplung (WKK) 5
Wärmekraftkopplung für jedes Haus möglich 6
Wärmekraftkopplung ab 1 kw elektrisch bis zu Grossanlagen > 5 MW 1kW-Anlage von Vaillant für Minergie-P-Häuser Grossanlage für Industriebetrieb mit hohem Wärmebedarf 7
Kontext CH- und EU- Stromproduktion, Stromhandel und schweizerischer Stromverbrauch
Pro kwh Strom geht in Europa, inkl. CH, 1,3 kwh Abwärme nutzlos verloren (Basis: ENTSO-E-2011)
Heute dominierende Systeme: Verbrennen von Gas und Öl für Wärme: Nutztemperaturen von 20 60 Grad Celsius
+ Thermische Kraftwerke mit hohen Abwärmeverlusten Ältere Grosskraftwerke produzieren noch mehr Abwärme: Atomanlagen bis 70% Abwärme, Kohlekraftwerke bis 60% Abwärme und 1 kg CO2/kWh Strom
Energieeffizienz heisst: optimale Nutzung des Energieträgers für Strom/Kraft und Wärme Je kleiner die WKK-Anlage und je näher am Wärmenutzer, desto besser und effizienter kann die Abwärme genutzt werden
Transportkosten von Energie im Vergleich: Gas in Pipeline und Verteilnetz: 1 Kosteneinheit Strom vom Höchstspannungsnetz bis Verteilnetz: 17 Kosteneinheiten Wärme in Fernleitungssystemen: 70 Kosteneinheiten
Fazit zu E-Effizienz und Klimaeffekt WKK: WKK kann Erdgas optimal ausnutzen: 1/3 Stromproduktion 2/3 (Ab-)Wärmeerzeugung Bei vollständiger Ausnutzung des Erdgas werden 220 Gramm CO2/kWh Nutzenergie verursacht; beste GuD-Kraftwerke erzeugen 330 g CO2/kWh, Kohlekraftwerke über 1 000 g CO2/kWh, Die durchschnittliche CO2-Belastung jeder kwh Strom in Europa, inkl. CH und alle Produktionsarten, ist > 400g CO2/kWh. Deshalb ist die dezentrale WKK mit 220 g CO2/kWh schon heute ein Beitrag zum Klimaschutz.
WKK im Kontext der CH-Stromproduktion Dezentrale WKK-Heizanlagen produzieren den Strom parallel zum Wärmebedarf, d.h. je kälter desto mehr Stromproduktion. Genau zu der Zeit, in der die Schweiz zur Zeit ein Stromproduktion-Manko hat. Mit Warmwasserspeichern kann der Strom und die Wärme im Tagesverlauf dann produziert werden, wenn Strombedarf besteht und deshalb die Strompreise hoch sind. Dezentrale, regelbare Stromproduktion entlastet alle Netzebenen und ist ein wesentliches Element für Smartgrids und einen grossen Anteil von Solarstrom.
1/93 1/94 1/95 1/96 1/97 1/98 1/99 1/00 1/01 1/02 1/03 1/04 1/05 1/06 1/07 1/08 1/09 1/10 1/11 GWh/Monat 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Vergleich Produktion + Verbrauch von Strom in der Schweiz 0 Strom aus Wasserkraft u.a. CH-AKW-Strom Landesverbrauch 16
Ideale Ergänzung zu hohem Anteil Solarstrom: Beispiel Deutschland
Mit dem Mythos CO2- freier CH-Strom wurden/werden WKK- Projekte aktiv gebremst
Strom-Produktion, -Einfuhr, -Verbrauch und Ausfuhr 08 Einfuhr 2010: 66 834 inkl. 26,7 Mio. Tonnen CO 2 63 758 64 278 59 785 Ausfuhr 2010: 66 316 in GWh (= Mio. kwh) 19
Schweizerische CO 2 -Statistik, gem. BAFU
Mit dem Aufkommen des erneuerbaren Windgas, produziert aus Windstrom via Wasserstoff, können WKK-Anlagen sukzessive auf erneuerbare Energie umgestellt werden.
WKK in der Schweiz: Probleme und Forderungen
Wo stand die Schweiz bei der WKK bisher? Die Schweiz ist ein WKK- Entwicklungsland WKK-Anlagen, speziell kleine, sind zu teuer WKK-Strom wird selten fair entschädigt Wir haben keinen aktiven Anbietermarkt WKK ist in der breiten Bevölkerung unbekannt, und deren Qualitäten werden kaum verstanden
Strategie 2050 von BFE/UVEK:
Die Schweiz ist ein WKK-Entwicklungsland Anbieter, Technik und Fachleute vorhanden Wir brauchen Verständnis und Interesse auf politischer Ebene und bei EVU, und entsprechende Gesetze/Verordnungen WKK muss sich für Investoren und Betreiber lohnen, nicht nur in speziellen Situationen WKK ist ein zentrales Element bei der Energieeffizienz und muss einen entsprechenden Platz bei der Energiewende des Bundes erhalten
WKK-Anlagen, speziell kleine, sind zu teuer Aktuelles Beispiel in Windisch, Arztpraxis und grosse Wohnung: BesitzerInnen wollen WKK (Senertec 5/12 kw oder Ecopower/Vaillant) und sind bereit Fr. 60 000. zu investieren. 3 Offerten, je ca. 60 000 + Gasanschluss 5 000 Referenzanlage Gastherme, inkl. Gasanschluss: 25 000: Differenz 40 000 Klein-WKK-Anlage müsste 15-20 000 günstiger sein EW und/oder Bund müssten sich mit 15-20 000 beteiligen
Weitere wichtige Faktoren für Durchbruch: WKK-Strom muss fair entschädigt werden: - Kleinanlagen idealerweise vor-/rücklaufende Zähler - grössere Anlagen mit klarem Einbezug/Entschädigung der Leistung - WKK Rückspeisetarife wie in Deutschland Leasing- und Contracting-Modelle, EVU als aktiver Partner/Betreiber WKK-Einbezug in Ökostrommodelle, wie in Deutschland: z.b. Greenpeace-Energy, Lichtblick und EW Schönau