Regionale Wertschöpfung durch energetische Verwertung von regionaler Biomasse 22. August 2017

Regionale Wertschöpfung durch energetische Verwertung von regionaler Biomasse 22. August 2017

Normwärmebedarf Gießen und Ortsteile (Nutzwärme) 2016 Wärmebedarf 988.557 MWh/a 407.713 MWh Gas ~ 42% 492.713 MWh Wärme ~ 50 % 88.131 MWh Sonstige ~ 8%

2016 Wärmeeinspeisung in Gießen und Ortsteile Wärme: 492.713 MWh => Einspeisung Davon 301.606 MWh KWK ~ 61 % 74.432 MWh Kessel EEG ~ 15 % 109.606 MWh Kessel fossil ~ 24 % KWK: Kessel: 249.675 MWh KWK fossil ~ 83 % 51.931 MWh KWK EEG ~ 17 % 66.315 MWh EBS ~ 17.500 to/anno 16.388 MWh Biomasse ~ 5.462 to/anno

2025 Wärmeausblick für Gießen und Ortsteile Wärme: 538.872 MWh => Einspeisung Davon 388.914 MWh KWK ~ 72 % 117.500 MWh Kessel EEG ~ 22 % 32.458 MWh Kessel fossil ~ 6 % KWK: Kessel: 278.328 MWh KWK fossil ~ 72 % 110.586 MWh KWK EEG ~ 28 % 95.000 MWh EBS ~ 30.000 to/anno 22.500 MWh Biomasse ~ 7.500 to/anno

2016 Strombedarf für Gießen und Ortsteile Bedarf: 389.360 MWh => Netzbedarf Davon: 167.141 MWh KWK ~ 43,93 % 13.537 MWh PV EEG ~ 3,48 % = 46,4 % Rest: Bezug Netz ~ 53,6 %

2025 Stromausblick für Gießen und Ortsteile Bedarf: 362.206 MWh => Netzbedarf Davon: 224.277 MWh KWK ~ 62 % 14.779 MWh PV EEG ~ 4,08 % = 66,08 % Rest: Bezug Netz ~ 34 %

CO2-Einsparung durch Kraft-Wärme-Kopplung 250.000 200.000 CO2-Emissionen 219.701 t Getrennte Stromund Wärmeerzeugung Gemeinsame Stromund Wärmeerzeugung CO2-Emissionen 74.892 t t CO2 150.000 CO2 Wärme 132.463 t Nutzwärme 119.217 t CO2- Einsparung 100.000 Verluste 13.246 t Nutzwärme 43.487 t 50.000 CO2 Strom 87.238 t Verluste 55.832 t CO2 Strom 74.892 t 0 Strom 31.406 t Strom 31.406 t

Strom Wenn der Ausbau der PV um 0,5 %/anno bis 2025 kontinuierlich erfolgt, kann damit eine Deckung von ca. 4,1 % des gesamten Strombedarf erreicht werden. Das bedeutet eine durchschnittlichen Zubau über neun Jahre (2017-2025) von ca. 1.241 m² PV Fläche bei 8 m²/kwpeak und 890 kwh/anno Ertrag je kwpeak. Somit müssen 20 Anlagen a 60 m² pro Jahr installiert werden. Der Strombedarf (Netz) kann bei kontinuierlichem Ausbau des Wärmenetzes durch KWK von heute 43% auf 62% angehoben werden. 66% des Strombedarfes wird in dezentralen KWK und PV Anlagen abgedeckt.

Wärme Beginnend von einem Deckungsgrad von ca. 50% des Wärmebedarfs in 2016 könnte dieser Wert bis 2025 auf 56% ansteigen. Davon würden 9% aus KWK und Kessel mit regenerativer Energie erzeugt werden. Vom Gesamtwärmebedarf von 959.070 MWh, in 2025, sind 23.8% regenerativem Ursprungs. Die Zielgröße von 14% ist somit deutlich übertroffen. Auch das Ziel 25% des Strombedarfs in hocheffizienten KWK-Anlagen zu erzeugen erreicht bis 2025 einen von Wert von 62%.

Wärme Nach heutiger Erkenntnis werden wir ab 2027 einen Bedarf von ca. 21.000 to/anno holzige Biomasse, 35.000 to/anno Bioabfall sowie ca. 40.000 to/anno Klärschlamm in der energetischen Verwertung einsetzen. Dies bedeutet 110.000 MWh Brennstoffwärme, was weiter 11.000.000 Liter Heizöl äqv. entspricht. Somit bleiben noch ca. 50% an fossilen Brennstoffen im Einsatz. Diese werden zu 90% hocheffizient in KWK-Anlagen eingesetzt.

Darstellung der Energieverbräuche im Versorgungsgebiet der Stadtwerke Gießen

Fallbeispiel Londorf

Fallbeispiel Londorf Einwohnerzahl Londorf: ~ 1.816

Energieverbrauch im Londorf Wärmeatlas des Landkreises Gießen Berechnung Verkehr: Einwohner/4 * 7 Lrt./ 100 km * 12.000 km * 10 kwh/ltr.

Altersstruktur der Heizungen in Rabenau

Erzeugungsvarianten im Vergleich Es wurden drei Varianten betrachtet: Variante 1: KWK, Holzkessel, Ölspitzenkessel (Besicherung) Variante 2: Holz, Solarthermie, Ölspitzenkessel (Besicherung) Variante 3: Wärmepumpen oder Ölkessel

Ausgangssituation für Londorf (Daten aus: Wärmeatlas Landkreis Gießen) Strom 4.660 MWh/a Wärme 12.952 MWh/a 25 % 75 % η = 80 % 1.165 MWh/a EEG 3.495 MWh/a Konventionell η = 37 % 9.446 MWh/a 16.190 MWh/a 25.636 MWh/a

Variante 1 (KWK, Holz und Ölkessel zur Besicherung) Strom 4.660 MWh/a Wärme 12.952 MWh/a η = 38 % 4.905 MWh/a 40 % 60 % 7.356 MWh/a 6.882 MWh/a EE - Holz 12.261 MWh/a

Variante 2 (Holz, Solarthermie und Ölkessel) Strom 4.660 MWh/a Wärme 12.952 MWh/a 1.165 MWh/a EEG 25 % 75 % 3.495 MWh/a Konventionell η = 37 % 9.446 MWh/a Eigenbedarf 2.000 MWh/a EE - Solar 500 MWh/a Konventionell η = 37 % 1.351 MWh/a 5.250 MWh/a EE - Holz 5.833 MWh/a EE - Holz η = 90 % 5.701 MWh/a Konventionell Öl η = 90 % 6.334 MWh/a 17.131 MWh/a

Variante 3 (Wärmepumpen und Ölkessel in Einzelhaushalten) 1.165 MWh/a EEG Strom 4.660 MWh/a 25 % 75 % 3.495 MWh/a Konventionell η = 37 % 9.446 MWh/a 6.475 MWh/a Konventionell Öl 5.569 MWh/a Konventionell 6.188 MWh/a 20.884 MWh/a Wärme 12.952 MWh/a 50 % 50 % η = 90 % Gesetzliche Forderung EEWärmeG 907 MWh/a 14 % EE -Anteil 25 % 647 MWh/a EEG 6.475 MWh/a Wärmepumpe COP 2,5 2.590 MWh/a Strom 75 % 1.942,5 MWh/a Strom η = 37 % 5.250MWh/a

Variantenvergleich Londorf Veränderung des Energiebedarfs je nach Erzeugungskonzept Berechnung Verkehr: Einwohner/4 * 7 Lrt./ 100 km * 12.000 km * 10 kwh/ltr.

[t CO2/a] CO2-Emissionen Variantenvergleich Londorf 4.500,00 4.000,00 4.220,55 3.500,00 3.000,00 2.500,00 2.975,63 2.000,00 1.500,00 1.000,00 500,00 0,00 181,22 831,80 Ausgangssituation Variante 1 Variante 2 Variante 3

Brennstoffbedarf Londorf Holz Variante 1: 6.882.000 kwh/a 2.294 to./a 5.735 Srm Holz Variante 2: 5.250.000 kwh/a 1.750 to./a 4.375 Srm Solarthermie Variante 2: 4.145 m² Kollektorfläche und ~ 1 ha Freifläche Annahmen: Heizwert Holz: 3 kwh/kg 0,4 to. = 1 Srm (lutro) 2 m² Kollektorfläche pro 1 MWh 16 % Deckung durch Solarthermie 2,5 m² Land pro 1 m² Kollektorfläche

Versorgung ländlicher Raum Im Versorgungsgebiet der Stadtwerke Gießen AG werden nicht alle Kommunen mit Gas- oder Wärmeleistungsgebunden versorgt. In den Kommunen Allendorf, Grünberg, Rabenau und Reiskirchen ergibt sich ein Wärmebedarf von: 179.198 MWh/anno Wenn 70% von diesem Wärmebedarf mit holziger Biomasse gedeckt werden soll, bedeutet dies: ~ (180.000 MWh x 0,7) / 3,0 MWh/to Biomasse = 42.000 to/anno Biomasse Diese 42.000 to Biomasse würden ca. 18 Mio. Litern Heizöläqv. ersetzen. 18 Mio. Liter Heizöl emittieren 57.420 to CO2, 42.000 to Biomassen hingegen nur 3.024 to CO2

Fazit Insgesamt würde sich der Bedarf an holziger Biomasse auf ca. 60.000 to/anno belaufen. Viel wesentlicher ist aber die Akzeptanz der Bürgerinnen und Bürger sich an eine Wärmenetzinfrastruktur anzuschließen. Politik, Kommunen und Energieversorger müssen das Ziel der Wärmewende gemeinsam realisieren.

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