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.
Empfohlene Wärmeanwendungen
| Wärmeanwendungen
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Erläuterungen
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Gutes Beispiel
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Bewertung
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| Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen[Ga2]
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Luft-Wärmepumpen
- Kosten[WT3] :
- Risiken:
- Versorgungssicherheit:
- THG-Emissionen:
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Stadt xy
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Bewertung gesamt (typische pro/contra Argumente)?
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| Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen
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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
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Schorndorf?
Ilsfeld?
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Wärmespiel DBU
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| Nutzung von Umweltwärme mittels Großwärmepumpen
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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)
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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)
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Graben-Neudorf (geplant, Kosten voraussichtlich 10 – 12 Mio. €)
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| Oberflächennahe Geothermie
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Kurze Beschreibung. Vor- und Nachteile inkl. grobe Kosteneinschätzung.
- Kosten:
- Risiken:
- Versorgungssicherheit:
- THG-Emissionen:
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Stadt xyz
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| Freiflächen-Solarthermie
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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
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Steinheim (BaWü)
Ludwigsburg (BaWü)
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| Saisonale Wärmespeicher
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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:
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Bracht (Hessen)
Mehldorf
Hechingen
Rostock
Meldorf (erster Erdbeckenspeicher in DE nach dänischem Vorbild)
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| Puffer- Wärmespeicher
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Aufbau von Pufferspeichern
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Stadt xy
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Kostengünstige Leitungsverlegung
Wenig Wärmeverluste
Aber Fokus muss Bestand sein.
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| Kaltes Wärmenetz[JH5] [JH6]
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- 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:
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Eingeschränkt empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher
| Wärmeanwendungen
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Erläuterungen
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Beispiel
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Bewertung
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| Industrielle Abwärme[Ga7]
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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:
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Stadt xy
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| Strom in Power-To-Heat-Anlagen
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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:
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Stadt xy
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| Pellets, Holz, Stroh, Biogas
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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:
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Stadt xy
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| Müll-, Klärschlamm und Restholzverbrennung
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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:
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Siehe z.B. Pyrolyse-Anlage in Niederfrohna
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Nicht empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher
| Wärmeanwendungen
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Erläuterungen
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| Blauer Wasserstoff
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Ok laut GEG, aber schlecht fürs Klima
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| Grüner Wasserstoff und E-Methan
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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.
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