LocalZero:Empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher
Das Herzstück der Wärmeplanung ist die Erstellung der Potenzialberechnungen (§ 16), darauf aufbauend die Identifikation von Wärmeanwendungen für die Erstellung des Zielszenarios (§ 17) und die Einteilung des beplanten Gebiets in voraussichtliche Wärmeversorgungsgebiete (§ 18). Hier geht es um die Wärmeversorgung der Zukunft. Wie werden wir unsere Wärmenetze klimaneutral betreiben? Hier kommen einige Wärmequellen in Frage. LocalZero sortiert die unterschiedlichen Wärmeanwendungen in drei Kategorien: 1) Empfohlene Wärmeanwendungen, 2) Bedingt empfohlene Wärmeanwendungen und 3) nicht empfohlene Wärmeanwendungen. Grundsätzlich gilt: je effizienter und je regionaler, desto besser das Potenzial. Bei der Ausweisung der voraussichtlicheren Wärmeversorgungsgebiete kommt es laut Wärmeplanungsgesetz auf diese Indikatoren an, anhand derer die Wärmequellen hier auch bewertet werden:
- Geringe Wärmegestehungskosten (Investitionskosten + Betriebskosten)[JH1]
- Geringe Realisierungsrisiken (inkl. Verfügbarkeit in Zukunft)
- Hohes Maß an Versorgungssicherheit
- Geringe kumulierte THG-Emissionen bis Zieljahr
Wir geben euch eine qualitative Einschätzung für jeden der vier Indikatoren über die jeweilige Wärmeanwendung. Letztendlich lassen sich in vielen Fällen keine endgültigen Einschätzungen im Vorhinein geben, die Einschätzung sind daher als Gesprächsgrundlage und zum fachlichen Nachfragen gedacht.
| Wärmeanwendungen | Erläuterungen | Gutes Beispiel | Bewertung |
| Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen[Ga2] | Luft-Wärmepumpen
- Kosten[WT3] : - Risiken: - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Stadt xy | Bewertung gesamt (typische pro/contra Argumente)? |
| Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen | Abwasser-Wärme nutzen
- Kosten: relativ hoher Invest-Aufwand (frühzeitig um Investor kümmern!) bei nachträglicher Realisierung, günstiger, wenn Arbeiten am Kanalnetz anstehen (laufende Kosten?). Sehr effiziente Wärmegewinnung. - Risiken: gering - Versorgungssicherheit: hoch, selbst im Winter noch 10 – 15 Grad konstante Abwärme zu erwarten - THG-Emissionen: keine im Betrieb, grüner Strom für WP |
Schorndorf?
Ilsfeld? |
Wärmespiel DBU |
| Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen | Wenn regionale Potenziale verfügbar: Gewässer-Wärme aus Seen oder Flüssen nutzen
- Kosten: Sehr effiziente Wärmegewinnung. - Risiken: gering - Versorgungssicherheit: Schwankungen durch Verfügbarkeit von z.B. Flusswasser; braucht Mindesttemperatur [JH4] - THG-Emissionen: keine im Betrieb, grüner Strom für WP
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Mannheim
Giengen (geplant) |
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| Tiefe Geothermie (Dossier im Wiki verlinken) | Wenn regionale Potenziale vorhanden:
Erdwärme durch tiefe Geothermie nutzen. - Kosten: Tiefenbohrung sind teuer und bergen Risiko, dass öfter gebohrt werden muss. Vollkosten Wärmebereitstellung bei drei bis 11 Cent pro kWh - Risiken: Durch Bohrungen, Fündigkeitsrisiko je nach Lage hoch - Versorgungssicherheit: Grundlastfähige Wärmequelle - THG-Emissionen: Keine THG im Betrieb, Dauer von Planung bis Betrieb jedoch lang (daher längerer Zeitraum bis Fossile verdrängt werden) |
Graben-Neudorf (geplant, Kosten voraussichtlich 10 – 12 Mio. €) | |
| Oberflächennahe Geothermie | Kurze Beschreibung. Vor- und Nachteile inkl. grobe Kosteneinschätzung.
- Kosten: - Risiken: - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Stadt xy | |
| Freiflächen-Solarthermie | Solare Wärme mit Solarthermie ausbauen, eher in Freiflächen um xxyy m², viel Platzbedarf (eher geringes Potential). Außerdem auf Dächern ausbauen (z.B. für Quartierslösungen in Kombination mit Großwärmepumpen)
- Kosten: o günstig (Investition 290€/kWth, M/O-Kosten 1,2% Invest Fraunhofer 2020); - Risiken: o Flächenverfügbarkeit o Ggf. teure Flächen - Versorgungssicherheit: o Wenig Wärme im Winter o In Kombination mit Saisonalspeicher (Kosten) - THG-Emissionen: keine, Technik ist da, kann sofort umgebaut werden |
Steinheim (BaWü)
Ludwigsburg (BaWü) |
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| Saisonale Wärmespeicher | Aufbau von saisonalen Speichern.
Bau mehrerer um xxxyyy m³
Speicher sind sehr flächeneffizient. Im Winter, wenn wir keinen EE-Strom haben, zu nutzen. Wenn der Wind dann weht, kann der Speicher wieder aufgefüllt werden. Je größer, desto günstiger. Teilweise halbieren sich die Kosten bei Verdopplung der Größe. - Kosten: vermutlich sehr teuer, 139€/m³ (Fraunhofer 2020) - Risiken: - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Bracht (Hessen)
Mehldorf Hechingen Rostock
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| Puffer- Wärmespeicher | Aufbau von Pufferspeichern | Stadt xy | |
| Kostengünstige Leitungsverlegung
Wenig Wärmeverluste Aber Fokus muss Bestand sein. |
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| Kaltes Wärmenetz[JH5] [JH6] | - Kosten:
- Risiken: Einschätzung LEA: Tiefbaukosten: sehr hoch. Eigentlich nur im Neubaugebiet sinnvoll (Steffen, LEA), außerdem braucht man viele Handwerker. Es bringt zwar effizientere Stromnutzung, aber hoher Aufwand. Außerdem: Betreiber finden ist sehr schwer. Empfehlung: Warme Wärmenetze sind zu priorisieren. - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Eingeschränkt empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher
| Industrielle Abwärme[Ga7] | Empfehlenswert, aber (erwartete) Verfügbarkeit prüfen. Etwaige reduzierte Verfügbarkeit der zukünftigen Abwärme (durch stetige Industrietransformation) mitberücksichtigen. Andere Abwärme (Serverabwärme o.ä.) uneingeschränkt empfehlenswert.
- Kosten: - Risiken: - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Stadt xy | |
| Strom in Power-To-Heat-Anlagen | Begrenzt empfehlenswert: Wärmeerzeugung aus Strom in Power-To-Heat-Anlagen. Nur bei Stromüberschuss zu empfehlen, weil Erzeugung einen geringen Wirkungsgrad hat.
- Kosten: - Risiken: - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Stadt xy | |
| Pellets, Holz, Stroh, Biogas | In seltenen Fällen und nur begrenzt empfehlenswert. Sie sind kostbar und gering verfügbar, Verbrennung versucht Emissionen. Nur für Spitzenlast nutzbar und in Kommunen, wo andere Wärmequellen (Gewässerwärme oder Tiefengeothermie) nicht oder kaum nutzbar sind.
- Kosten: - Risiken: - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Stadt xy | |
| Müll-, Klärschlamm und Restholzverbrennung | In seltenen Fällen und nur begrenzt empfehlenswert: Müll[WT8] [JH9] -, Klärschlamm oder Restholzverbrennung erzeugen Emissionen und sollten limitiert sein (max. xy %). Besser Klärschlammpyrolyse.
- Kosten: - Risiken: - Versorgungssicherheit: - THG-Emissionen: |
Siehe z.B. Pyrolyse-Anlage in Niederfrohna |
Nicht empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher
| Blauer Wasserstoff
Ok laut GEG, aber schlecht fürs Klima |
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| Grüner Wasserstoff und E-Methan
Hohe Wärmegestehungskosten (ineffizient, Import von grünem Wasserstoff, etc.) und hohe kumulierte THG-Emissionen (bis zur Umstellung). Zusätzlich große Nutzungskonkurrenzen mit Industrie und Schwerverkehr, da Wasserstoff knapp bleibt. Abwärme bei Produktion aber nutzbar. Zuerst andere Wärmeversorgungsarten prüfen. |
[JH1]Peter: Formulierung zu Kosteneinschätzungen ergänzen.
GWP haben ein Potential in7für 70% aller Versorgungen über Netze eingesetzt zu werden. Bisher aber erst minimal vorhanden. [Ga2]
Investition der Bürger*innen [WT3]
[JH4]Pauschale Aussage möglich? Bis wann geht Gewässerwärmepumpe?
[JH5]Gerd: Aufwand ist doch bei Neubau geringer als bei normalen Netzen. Was ist das Problem? (Steffen: Nischenlösungen)
Steffen: Wo sowieso Tiefbau geschieht, (im dezentralen Gebiet z.B.) total möglich.
In großen Städten, wo zentrale Lösungen gefragt sind, eher weniger geeignet.
[JH6]Kommunale Planungskapazitäten werden dort gebraucht, wo die warmen Netze gebraucht werden.
Abwärme schön und gut, aber auch die Versorgung der Industrie ist Teil der Wärmeplanung. Gerade diese muss klimaneutral sein, viel Wärme im Betrieb bleiben. Abwärme ist dann nur Restwärme. [Ga7]
Deponieplatz in D ist "kostbar". Verzicht auf Müllverbrennung kann deshalb schwer sein. Evtl. muss man dies mit CCS denken? [WT8]
[JH9]LEA: Hoffnung auf Teuerung der Anlage. Ist ärgerlich, aber nicht unbedingt im Fokus. Verdrängung von fossilen wichtiger.