LocalZero:Empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher

Aus Mitmachen
Version vom 7. Februar 2024, 13:20 Uhr von ChrissyT (Diskussion | Beiträge) (formatierung für tabelle eingefügt)
Zur Navigation springen Zur Suche springen

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.

Schritt Worum geht‘s? Was ist besonders wichtig für euch als Lokalteam?

Kriterien für gute Umsetzung

1. Beschluss zur Durchführung Kommunaler Beschluss zur Durchführung der Wärmeplanung inkl. öffentlicher Bekanntmachung Liegt ein öffentlich bekannt gemachter Beschluss zur Durchführung der Wärmeplanung vor?

Enthält der Beschluss einen Zeitplan für die Durchführung der Wärmeplanung (Ausschreibung Beauftragung, Durchführung)?

2. Eignungsprüfung[Ga7]  und verkürztes Verfahren (§ 14) Frühzeitiges Ausschlussverfahren: Ausschluss von nicht geeigneten Gebiete für Wärmenetz oder Wasserstoffnetz. Kriterien für gute Umsetzung


Kann ein Wasserstoffnetzgebiet schon hier ausgeschlossen werden, z.B. wenn es gar kein Wärme- oder Gasnetz gibt und/oder es bereits abzusehen, dass es unwirtschaftlich sein wird?

3. Bestandsaufnahme inkl. Wärmebedarfe Status quo (§ 15) Aktuelle Wärmeversorgung und Wärmebedarf feststellen. Kriterien für gute Umsetzung


Sind alle oder zumindest die wichtigsten Bilanzen und Kennzahlen vorhanden?


Sind die geforderten Kartendarstellungen vorhanden (inkl. Netzinfrastrukturen + Wärmedichten)?


Ist der gesamte Endenergiebedarf für Wärme klar ausgewiesen?

4. Erstellung der Potenzialberechnungen (§ 16) Hier sind zwei unterschiedliche Potenziale entscheidend:

(1)   Identifizierung der Potenziale zur Wärmeerzeugung

(2)   Einschätzung über Potenziale zur Energieeinsparung durch

Wärmebedarfsreduktion in Gebäuden sowie in industriellen oder gewerblichen Prozessen ab.

Wärmekatastern und abgestimmten Wärmebedarfsprognose (in Übereinstimmung mit Gebäude-Effizienzmaßnahmen). Wärmebedarf und Wärmeversorgung im Ist-Zustand und Ziel-Zustand ausweisen. In Abstimmung mit jeweiligen Szenarien.[PN8]

Kriterien für gute Umsetzung

Zukünftige Wärmeversorgung

Wurden alle sinnvolle Potenziale zur erneuerbaren Wärmeerzeugung erfasst (Verlinkung Unterseite I Wiki) Empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher?


Wurden Möglichkeiten für saisonale Wärmespeicher berücksichtigt?

Zukünftiger Wärmebedarf

Sind kommunale Maßnahmen zur Senkung des Wärmebedarfs enthalten (siehe sektorüber-greifende Maßnahmen)? (Verlinkung Wiki Unterseite II)


Wurden die Potenziale zur Reduzierung des Wärmebedarfs plausibel berechnet inkl. Annahmen zu Sanierungstiefe und -rate und besonderer Fokus auf Ortsteile mit besonders hohen Verbräuchen (Denkmalschutz etc.)?

è Reduktion des Wärmebedarfs ist kompliziert, große kommunale Anstrengungen wie z.B. in Bottrop können aber zu großen Einsparungen führen.

Kommunikation und Akteursbeteiligung I: Die Potenzialanalyse sollte inkl. der geplanten Maßnahmen öffentlich vorgestellt werden und zur Kommentierung offengelegt werden. Hier muss die Möglichkeit Feedback zu geben geschaffen werden, um ggf. die Potenzialanalyse noch anzupassen. Das ist wichtig, denn basierend auf der Potenzialanalyse wird das Zielszenario entwickelt.
5. Erstellung der Zielszenarien [JH9] [JH10]  (§ 17) -       Entwicklung des zukünftigen Wärmebedarfs

-       Flächenhafte Darstellung zur klimaneutralen Bedarfsdeckung mit jeweiligen Zwischenschritten

Kriterien für gute Umsetzung

Folgt das Zielszenario den gewünschten Zielsetzungen und Grundsätzen der kommunalen Wärmeplanung? Wird ein möglichst 100% Anteil lokaler Erneuerbarer Energien zur Wärmeerzeugung erreicht? Mit welchen Energieträgern und Wärmeanwendungen?


Werden die möglichst effizienten und erneuerbaren Wärmequellen erschlossen? (Verlinkung Wiki Unterseite I)


Sind Zwischenziele für die Erreichung des Zielszenarios enthalten?

Strombedarf

Wie verändert sich der Strombedarf durch den veränderten Wärmebedarf?


Werden kommunale Maßnahmen getroffen, um den größeren Strombedarf regional bereitzustellen?

Kommunikation und Akteursbeteiligung II: Das geplante Zielszenario sollte inkl. der geplanten Maßnahmen öffentlich vorgestellt werden und zur Kommentierung offengelegt werden. Hier muss die Möglichkeit Feedback zu geben geschaffen werden, um ggf. das Zielszenario noch anzupassen.
6. Einteilung in Wärmeversorgungsgebiete und -arten (§18 und 19) [JH11] Bei der Einteilung in Wärmeversorgungsgebiete passieren zwei Dinge:

(1)   Einteilung in voraussichtliche Wärmeversorgungsgebiete und -arten

(2)   Darstellung der Wärmeversorgungsarten für das Zieljahr

Für jedes Teilgebiet Aufteilung nach Wärmeversorgungsgebieten (Wärmenetz, Wasserstoff, dezentrale Gebiete), eingeteilt in wo welcher Gebietstyp (sehr) (un)wahrscheinlich bzw. (un)geeignet ist.


Aufteilung muss in Einklang mit vorliegenden/sich in der Erstellung befindlichen Wärmenetzbau- und -dekarbonisierungsfahrplan (Paragraph 32) sein[PN12]


Kriterien für gute Umsetzung


Gibt es eine zeitlich nachvollziehbare Planung für die Ausweisung der Gebiete (ab wann wo was)?


Ist die Einteilung in voraussichtliche Wärmeversorgungsgebiete aufgrund der vorherigen Analysen plausibiliert?


7. Umsetzungsstrategie und konkrete Umsetzungsmaßnahmen

(§ 20)[JH13]

Ambitionierter Transformationspfad mit klaren Maßnahmen und jahresscharfer Planung mit schnellstmöglichen Start. Die Kommune („planungsverantwortliche Stelle“) muss im Rahmen ihrer Möglichkeiten selbst Maßnahmen durchführen mit denen das Zielszenario erreicht werden kann, oder Dritte dazu beauftragen.


Die Wärmeplanung ist eine Strategie, nicht einfach nur Daten und Fakten. Daher ist es wichtig, dass alle Akteure (s.u.) alle klare Rollen und Aufgaben haben und diese ineinandergreifen.


è Trafo-Pläne und Machbarkeitsanalysen sind gute Umsetzungsmaßnahmen (die Daten sind dann da)

Kriterien für gute Umsetzung


Entwickelt die Kommune einen aus den Potenzialen und Zielszenario abgeleiteten ambitionierten Transformationspfad mit effektiven Maßnahmen?

-       Mit klaren Zuständigkeiten der beteiligten Akteure

-       Mit jahresscharfer Aktivität

-       Mit Fokus auf die wirksamsten Maßnahmen

-       Mit einem langfristigem Zeitplan, sodass die Gesamtheit der Maßnahmen im klimaneutralen Zieljahr abgeschlossen werden können (z.B. die lange dauernden Maßnahmen frühzeitig anschieben)


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


Mannheim

Giengen (geplant)

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)

Saisonale Wärmespeicher Aufbau von saisonalen Speichern.

Bau mehrerer um xxxyyy m³


Einschätzung

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


Meldorf (erster Erdbeckenspeicher in DE nach dänischem Vorbild)

Puffer- Wärmespeicher Aufbau von Pufferspeichern Stadt xy
Kostengünstige Leitungsverlegung

Wenig Wärmeverluste

Aber Fokus muss Bestand sein.

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

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.