DIE BANBREITE - BIOGAS-“INDUSTRIEKRAFTWERK“ PENKUN20 MW ANLAGE IN BRANDENBURG
… HOF-BIOGASANLAGE EFFELTER130kW-ANLAGE IN OBERFRANKEN
Globalisierung Regionalisierung
WEITERENTWICKLUNG DES WELTWEITEN ENERGIEMARKTESZWEI MEGATRENDS SIND ZU ERKENNEN
Internationale Energieströme Lokale Energieströme
PREISENTWICKLUNG UND PEAK OILWE ARE ALREADY THROUGH
Quelle: Solarcomplex
Regionalisierung
WEITERENTWICKLUNG DES WELTWEITEN ENERGIEMARKTESLOKALE FINANZSTRÖME
Lokale Energieströme
Quelle: Solarcomplex
ANTEILE ERNEUERBARE ENERGIEN IN DEUTSCHLAND 2010/2011DIE BIOENERGIE IST DIE WICHTIGSTE SÄULE
DIE FINANZIELLEN TREIBER DER ENTWICKLUNGERNEUERBARE ENERGIEN SIND IN (LÄNDLICHER) BÜRGERHAND
REGIONALE WERTSCHÖPFUNG EINER BIOGASANLAGEBASIS FÜR DIE ENTSTEHUNG VIELER ENERGIEAUTARKER DÖRFER
ZUKUNFT DER WÄRMEVERSORGUNGDAS GRÖSSTE POTENTIAL LIEGT IN EINER KOLLEKTIVEN WÄRMEINFRASTRUKTUR
9999%% 9595 %% 7777%% 1414%%
BIOENERGIE UND NAHWÄRME – EINE ERFOLGSGESCHICHTEENTWICKLUNG DER FERNWÄRME IN DER EU
2005 2012
Source: Halmstad univeristy 2005 Source: Halmstad univeristy database 2012
• Internationale Energieagentur prognostiziert Anstieg des weltweiten Verbrauchs von Primärenergie zwischen 2005 und 2030 um 55%.
• 38% der Endenergienachfrage in der EU für Heizzwecke: Raumheizung, Warmwasseraufbereitung & Niedertemperaturprozesse der Industrie.
• Über 50% der in den Primärbrennstoffen enthaltenen Energie geht als Abwärme in den Umformungs- und Umwandlungsprozessen auf dem Weg von der Quelle zum und beim Endverbraucher verloren.
• Ca. 90% der Produktion thermischer Energie stammt aus großen Anlagen, die sich weit von den Verbrauchern entfernt befinden, d.h. noch großes Potential für dezentrale Nahwärmenetze bzw. lokale Netzverbünde
���� Das Problem des Wärmemarktes ist keine Frage der Verfügbarkeit sondern der Organisation. Die bisherige Eigennutzung muss auf eine kollektive Form der Wärmeversorgung mit mehr als einem Nutzer umgestellt werden.
ZUKUNFT DER WÄRMEVERSORGUNGRELEVANZ
Zusammenhang Energiebedarf & -nutzung (Politisch – Technologisch)
� Kosten-Nutzen-Ansatz bis hin zu Energiesparmaßnahmen und verbesserter Effizienz in der Versorgungskette:
- Bessere Integration von Energieumwandlungsanlagen (mit ihren unvermeidlichen Verlusten)
- Bessere Infrastrukturen für die Wärmeenergieversorgung
eine kollektive Form der Wärmeversorgung mit mehr als einem Nutzer umgestellt werden.
Quellen: Eurostat; Froning, S. - Euroheat & Power; BMU: Energiekonzept 2050 – Meilensteine und Bewertungen; Katja Tschetschorke, 4. Kongress 100% Erneuerbare Energie Regionen, 25. September 2012, Kassel
Ziele der Bundesregierung:
• Stufenweise Absenkung Wärmebedarf ggü. 1990 um 20% bis 2020
• Absenkung Primarenergiebedarf bis 2050 um 80%
• Erhöhung der Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplung von aktuell 12% auf 25% bis 2020
• Deckung des restlichen Energiebedarfs weitgehend durch EE (Strom: 25% � 35%; Wärme: 10% � 14% bis 2020)
ZUKUNFT DER WÄRMEVERSORGUNGCHARAKTERISIERUNG DES MARKTES
Ländliche Wärmenetze
� < 50 Anschlüsse
� < 3.000 m Netzlänge
� Netz gehört Wärmeabnehmern
Kommunale Wärmenetze
� 30 - 200 Anschlüsse
� 1.000 - 5.000m Netzlänge
� Netz gehört der Kommune
Fernwärme
� >> 100 Anschlüsse
� > 10.000m Netzlänge
� Netz gehört den Stadtwerken
Bisherige REHAU-Lösungen:
� RAUTHERMEX Systeme
� RAUVITHERM Systeme
� Hausübergabestation
Bisherige REHAU-Lösungen:
� RAUTHERMEX Systeme
� RAUVITHERM Systeme
Bisherige REHAU-Lösungen:
� Keine
(Stahl-Lösungen, bisher kein
Interessensgebiet von REHAU)
+
AUSGANGSLAGE IN VIELEN REGIONEN UND GEMEINDEN:LOKALE RESSOURCEN ���� VORHANDENE ANLAGE(N)����
REGENERATIVE ZIELE ���� LOKALER WÄRMEBEDARF ����
+
AUFBAU WÄRMEINFRASTRUKTURTYPISCHE TECHNOLOGIEN EINER WÄRMEINFRASTRUKTURÜBERSICHT ERZEUGUNG
WärmeerzeugungKraft-Wärme-Kopplung� KWK-Ausbauziel der Bundesregierung: 25% (2020)
� KWK-Anlagen und EEG-Anlagen werden bei der Förderung
gleichgestellt
Klassisches BHKW
Energie-Erzeugung Energie-Verteilung & -Nutzung Energieverluste reduzieren
Öl- Gasheizung
Fossil
EE
HackschnitzelheizungPelletofen
Klassisches BHKW
Biogas-BHKW
Pflanzenöl-BHKW
Biogasanlagen
Öl- Gasheizung
AUFBAU WÄRMEINFRASTRUKTURTECHNOLOGIEN: PRINZIP KRAFT-WÄRME-KÄLTE-KOPPLUNG
Wärmeerzeugung KWK
Fossil
Fossil
EEEE
� Maschinen, die auf die Kraft-Wärme-Kopplung beruhen werden als Blockheizkraftwerke bezeichnet.
� Sie gewinnen gleichzeitig elektrische Energie und Wärmenergie. Durch weitere Umwandlungsprozesse kann die Wärmeenergie in Kälte
umgewandelt werden.
� Ein klassisches BHKW wird durch einen Verbrennungsmotor odereine Gasturbine angetrieben. Chemischer Energieträger sind dabei Heizöl oder Erdgas und in den letzten Jahren vermehrt auch Biogas.
ENTWICKLUNGSINITIATIVE WÄRMEINFRASTRUKTURTECHNOLOGIEN: GAS-BHKWs
Wärmeerzeugung KWK
Fossil
Fossil
EEEE
� GAS-BHKWs: KWK-Anlagen auf Basis von Verbrennungsmotorenbesitzen eine gut entwickelte Technologie und werden daher seit Jahren
erfolgreich für die Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt.
� Der Leistungsbereich dieser Motoren beginnt bei wenigen Kilowatt elektrischer Leistung und endet bei mit max. 2 MW el (Megawatt elektrisch).
� Die bei der Verbrennung anfallende Wärme von Motor, Abgas,
Schmiermittel und Generatorabwärme kann über Wärmetauscher in den Heizkreislauf eingebracht werden.
� Im Wärmenetz dient es idealerweise zur Abdeckung der Wärme-Grundlast.
ENTWICKLUNGSINITIATIVE WÄRMEINFRASTRUKTURTECHNOLOGIEN: PELLETOFEN UND HACKSCHNITZELHEIZUNG
Wärmeerzeugung KWK
Fossil
Fossil
EEEE
� Eine Pelletofen ist eine Zentralheizung, in deren
� Eine Hackschnitzelheizung ist eine Zentralheizung, in deren Heizkessel Holzhackschnitzel verfeuert und somit
in Wärme umgewandelt werden.
� Hackschnitzel-Zentralheizungen kommen für
Nennwärmeleistungen bis einige MW in Betracht. Sie
erreichen Wirkungsgrade von bis zu 90 %.
� Im Wärmenetz werden sie je nach Leistungsgröße zur
Abdeckung der Mittel- und / oder Spitzenlast eingesetzt.
� Eine Pelletofen ist eine Zentralheizung, in deren Heizkessel Holzpellets verfeuert und somit in Wärme umgewandelt werden.
� Pellet-Zentralheizungen kommen für
Nennwärmeleistungen bis einige hundert kW in
Betracht. Sie erreichen Wirkungsgrade von über 90 %.
� Im Wärmenetz dient es idealerweise zur Abdeckung
der Wärme-Spitzenlast.
eingesetzt.
� Gesamtkonzept Abensberg: Aufbau kompakter Heizverbünde
� Segment:Inselnetz
� Akteure� Initiator/Promoter: Bürgermeister Abensberg� Projektmanager/Installateur: Bauhof Stadtwerke Abensberg� Betreiber: Stadtwerke Abensberg
INSELNETZE STADTWERKE ABENSBERG
� Intention: Reduzierung der Heizkosten verschiedener privater und öffentlicher teils historischer Gebäude
� 1. Wärmenetz: Altstadt� Angeschlossene Gebäude: u.a. Rathaus, Amt für ländliche Entwicklung, Hotel-Restaurant,
Wohnhäuser, bisher 14 Gebäude
� Investitionen: Heizzentrale mit Kosten von ca. 500.000 €; Versorgungsleitungen von ca. 60.000 €� Betriebskonzept: Grundlast Pelletkessel mit 600 KW therm Spitzenlast, Gaskessel mit 460 kW
therm, zwei 10.000 l Pufferspeicher
� Wärmekonzept: Ausbau des Wärmenetzes auf Basis des eigenen Energiekatasters bzw. Energienutzungsplans bis zum einem Anschlussgrad von 65%
� Merkmal der Infrastruktur: Mehrere Bauschritte und Prüfung der Erweiterbarkeit durch Stadtwerke
Quellen: Stadt Abendsberg (2012), Abendsberg Aktuell (2012), Energiebeirat Abensberg (2012)
BiogasanlageGrundlast
BHKW200 kW
Nahwärmenetz 1800 Meter19 Anschlussnehmer
2 Hackschnitzelanlagen
Spitzenlast/Mittellast2 x 450 kW
ENERGIEAUTARKE LEBENSGEMEINSCHAFT LAUTENBACH
Öffentliches Stromnetz
RapsölkesselSpitzenlast
730 kW
Sommerzeit:Heizzentrale
1 Hackschnitzelanlage2 MW
Nahwärmenetz 7000 m147 Anschlussnehmer
ENERGIEDORF RANDEGG
Winterzeit:Pelletkessel
700 kW
ABWÄRME- UND WÄRMEVERBUND NEUBURG A.D. DONAU, BAYERN
WÄRMEINFRASTRUKTUR 2020ZUSAMMENFASSUNG
• Um die Ziele im Bereich Energieeffizienz und Erneuerbare Energien bis 2020 zu erreichen sind erhebliche Anstrengungen im Bereich Wärmeinfrastruktur zu leisten
• Einen wesentlichen aber begrenzten Beitrag wird dabei die Bioenergie leisten müssen
• Ebenso wichtig ist der konsequente Ausbau von Wärmenetzen auf Basis Kraft- Wärme-Kopplung und ungenutzter Abwärme Kopplung und ungenutzter Abwärme
• Mit den Novellierungen der bestehenden Förderprogrammen (EEG, KfW, KWK-Gesetz) bestehen exzellente Rahmenbedingungen für diesen Ausbau
• Mit dem Pilotgesetz zur energieeffizienten Quartierversorgung wird die Konzeption ganzheitlicher energetischer Lösungen erstmals direkt gefördert
BACK UPBACK UP
BEISPIEL ZUR WÄRMENETZFÖRDERUNGINVESTITIONSKOSTEN
10 Anschlssnehmer
600 kW 3000m Leitung
Biogasanlage10 Anschlssnehmer
BEISPIEL ZUR WÄRMENETZFÖRDERUNGFÖRDERUNG DURUCH DAS MARKTANREIZPROGRAMM DER KfW
10 Anschlssnehmer
600 kW 3000m Leitung
Biogasanlage10 Anschlssnehmer
Die Förderung der KfW kann der Bertreiber nur erhalten, wenn er keine Förderung durch die BAFA
erwartet!
ANBAU NAWARO AUSSERHALB VON FUTTERMITTELN
FUNKTION BIOGASANLAGEN
Geschlossene Gärkammer
anaerob
Temperaturkonstanz (37 – 39 °C)
Säureregulation (pH 5,8 – 7,8)
Periodische Zufuhr von NährsubstratenRührwerk
Gasspeicher
Biomasse
Fermenter-
heizung
DIE UNTERSTÜTZENDEN RAHMENBEDINGUNGEN IN DEUTSCHLANDSTAATLICHE FÖRDERUNG DER BIOENERGIE UND NAHWÄRME
E r n e u e r b a r e E r n e u e r b a r e –– E n e r g i e n E n e r g i e n –– W ä r m e W ä r m e –– G e s e t z 2 0 G e s e t z 2 0 1 11 1
BundesumweltministeriumErneuerbare Energien Gesetz
EEG 201201.01.201201.01.2012
KfW-Förderbank
Marktanreizprogramm
KfW 281
15.08.2012
Bundesamt für Ausfuhrkontrolle
Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz
KWK-G
01.01.2012