LocalZero:Empfohlene Erschließung folgender erneuerbarer Wärmequellen und – speicher: Unterschied zwischen den Versionen
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- '''Geringe Realisierungsrisiken''': Wie realistisch ist die Bereitstellung von Wärme durch diese Wärmequelle bzw. über diese Technologie (z.B. Aufbau funktionierender Infrastruktur)? | - '''Geringe Realisierungsrisiken''': Wie realistisch ist die Bereitstellung von Wärme durch diese Wärmequelle bzw. über diese Technologie (z.B. Aufbau funktionierender Infrastruktur)? | ||
- '''Hohes Maß an Versorgungssicherheit''': Wie zuverlässig (dauerhaft und regelmäßig, z.B. das ganze Jahr oder schwankend) liefert die Wärmequelle Wärme? Ist ein funktionierender, stabiler Betrieb gewährleistet? | - '''Hohes Maß an Versorgungssicherheit''': Wie zuverlässig (dauerhaft und regelmäßig, z.B. das ganze Jahr oder schwankend) liefert die Wärmequelle Wärme? Ist ein funktionierender, stabiler Betrieb gewährleistet? Ist Wärmequelle bzw. Brennstoff verfügbar? | ||
- '''Geringe kumulierte THG-Emissionen''' bis Zieljahr: Wie viel Emissionen werden bei der Wärmebereitstellung erzeugt? | - '''Geringe kumulierte THG-Emissionen''' bis Zieljahr: Wie viel Emissionen werden bei der Wärmebereitstellung erzeugt? | ||
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<u>Disclaimer</u>: 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. Auch ist die Wärmenutzung natürlich stark abhängig von den lokalen Potenzialen, das betrifft z.B. die Nutzung von Gewässer-Wärme oder Tiefen-Geothermie. Die Einschätzungen zu den Kosten betrachten lediglich die Technologie-Kosten, basierend auf dem [https://www.kea-bw.de/waermewende/wissensportal/kommunale-waermeplanung/einfuehrung-in-den-technikkatalog Technikkatalog der KEA-BW] und ergänzenden eigenen Berechnungen. | <u>Disclaimer</u>: 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. Auch ist die Wärmenutzung natürlich stark abhängig von den lokalen Potenzialen, das betrifft z.B. die Nutzung von Gewässer-Wärme oder Tiefen-Geothermie. Die Einschätzungen zu den Kosten betrachten lediglich die Technologie-Kosten, basierend auf dem [https://www.kea-bw.de/waermewende/wissensportal/kommunale-waermeplanung/einfuehrung-in-den-technikkatalog Technikkatalog der KEA-BW] und ergänzenden eigenen Berechnungen. | ||
Die '''Bewertungskala ist fünfstufig''': sehr hoch (++), hoch (+), mittel (0), niedrig (-), sehr niedrig (--) | Die '''Bewertungskala ist fünfstufig''': sehr hoch (++), hoch (+), mittel (0), niedrig (-), sehr niedrig (--). | ||
== '''Empfohlene Wärmeanwendungen''' == | == '''Empfohlene Wärmeanwendungen''' == | ||
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|Emissionen | |Emissionen | ||
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| | |''in Arbeit'' | ||
|niedrig | |niedrig | ||
|hoch | |hoch | ||
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|Nutzung von '''Luftwärme''' mittels Großwärmepumpen | |Nutzung von '''Luftwärme''' mittels Großwärmepumpen | ||
| | |Auch Luftwärmepumpen können in Wärmenetzen zum Einsatz kommen. Im Vergleich zu Wasser- oder Erdwärmewärmepumpen ist die Nutzung der Luftwärme jedoch '''weniger effizient und zuverlässig''' (Arbeitszahl schrumpft bei kalten Termperaturen gewaltig) und daher vor allem in Zeitpunkten günstigen Stroms empfehlenswert. Bei Nutzung von grünem Strom entstehen keine Emissionen im Betrieb. | ||
Mehr Informationen | Mehr Informationen | ||
* [https://www.duh.de/fileadmin/user_upload/download/Projektinformation/Energieeffizienz/W%C3%A4rmepumpen/230412_Faktenpapier_W%C3%A4rmepumpe_final.pdf BUND 2023: Faktenpapier Wärmepumpe] | * [https://www.duh.de/fileadmin/user_upload/download/Projektinformation/Energieeffizienz/W%C3%A4rmepumpen/230412_Faktenpapier_W%C3%A4rmepumpe_final.pdf BUND 2023: Faktenpapier Wärmepumpe] | ||
| | * [https://www.boell.de/de/2023/06/30/solnet-steinheim-integration-erneuerbarer-energien-ein-niedertemperatur-waermenetz Heinrich Böll Stiftung 2023: Solnet Steinheim] | ||
|[https://www.boell.de/de/2023/06/30/solnet-steinheim-integration-erneuerbarer-energien-ein-niedertemperatur-waermenetz Steinheim] | |||
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{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
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== '''Eingeschränkt empfohlene | == '''Eingeschränkt empfohlene Wärmeanwendungen''' == | ||
{| style="margin:10px 0px 0px 0px; padding:0.3em 0.3em 0.3em 0.3em; background-color:#f1c232; border:1px solid #93c47d" width="100%" | {| style="margin:10px 0px 0px 0px; padding:0.3em 0.3em 0.3em 0.3em; background-color:#f1c232; border:1px solid #93c47d" width="100%" | ||
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|'''Verbrennung von fester und gasförmiger Biomasse:''' Pellets, Holz, Stroh, Biogas, Restholz | |'''Verbrennung von fester und gasförmiger Biomasse:''' Pellets, Holz, Stroh, Biogas, Restholz | ||
|'''Die | |'''Die Verbrennung von Biomasse zur Wärmeerzeugung ist nur begrenzt empfehlenswert und sollte nicht ausgebaut werden. Dies gilt insbesondere für die Nutzung von [https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/bioenergie#Anbaubiomasse Anbaubiomasse].''' Biomasse ist generell kostbar, gering verfügbar und deutlich ineffizienter als z.B. die Strom- und Wärmeerzeugung mit Photovoltaik oder Solarthermie. Daher sollte Biomasse möglichst nur für Spitzenlast genutzt werden und in Kommunen, wo andere Wärmequellen (z.B. Gewässerwärme oder Tiefengeothermie) nicht oder kaum nutzbar sind. | ||
Unproblematisch sind die Verbennung von echten Reststoffe wie Grünschnitt oder "erneuerbarer" Müll. Problematisch sind Holz oder Anbaubiomasse. | Unproblematisch sind die Verbennung von echten Reststoffe wie Grünschnitt oder "erneuerbarer" Müll. Problematisch sind Holz oder Anbaubiomasse. | ||
Bei der Verbrennung der Biomasse entstehen zwar keine Netto-Emissionen, weil die Biomasse vorher CO2 gebunden hat, [https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/bioenergie#iLUC durch die Landnutzung verschlechtert sich jedoch die Gesamtbilanz]. | |||
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|Kosten | |||
|Realisierungs-Risiken | |||
|Versorgungssicherheit | |||
|Emissionen | |||
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|mittel | |||
|niedrig | |||
|hoch | |||
|mittel | |||
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|'''Müll-, und Klärschlammverbrennung''' | |'''Müll-, und Klärschlammverbrennung''' | ||
|''' | |'''Müll-, Klärschlammverbrennung erzeugen Emissionen''' und sollten daher limitiert sein. [https://www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/ressourcen_und_technik/ressourcen_technik_abfallverbrennung_verbaendepapier.pdf Dies gilt insbesondere für die Müllverbrennung aufgrund hoher fossiler Anteile im Müll]. | ||
Müllheizkraftwerke sind günstig und grundlastfähig, sie können ganzjährig und nach Bedarf gefahren werden. Jedoch werden durch den Hochlauf der Kreislaufwirtschaft die Müllmengen in Zukunft abnehmen und daher sind auch die Wärmepotenziale begrenzt. | |||
Die Klärschlammverbrennung kann perspektivisch durch Klärrschlammpyrolyse ersetzt werden. | |||
Mehr Informationen | |||
* [https://www.nabu.de/umwelt-und-ressourcen/abfall-und-recycling/verbrennung/index.html NABU: Müllverbrennung in Deutschland] | |||
* [https://www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/ressourcen_und_technik/ressourcen_technik_abfallverbrennung_verbaendepapier.pdf BUND 2024: Warum wir weiter sinnlos Müll verbrennen] | |||
|[https://www.zvfrohnbach.de/wissenswertes/zentrales-klaerwerk/ Pyrolyse Anlage in Niederfrohna] | |||
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{| class="wikitable" | |||
|Kosten | |||
|Realisierungs- Risiken | |||
|Versorgungssicherheit | |||
|Emissionen | |||
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|sehr niedrig | |||
|niedrig | |||
|mittel | |||
|hoch | |||
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== '''Nicht empfohlene | == '''Nicht empfohlene Wärmeanwendungen''' == | ||
{| style="margin:10px 0px 0px 0px; padding:0.3em 0.3em 0.3em 0.3em; background-color:red; border:1px solid red" width="100%" | {| style="margin:10px 0px 0px 0px; padding:0.3em 0.3em 0.3em 0.3em; background-color:red; border:1px solid red" width="100%" | ||
|- valign="top" | |- valign="top" | ||
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|'''Wärmeanwendungen''' | |'''Wärmeanwendungen''' | ||
|'''Erläuterungen''' | |'''Erläuterungen''' | ||
|'''Bewertung''' | |||
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|'''''Blauer Wasserstoff''''' | |'''''Blauer Wasserstoff''''' | ||
|Blauer Wasserstoff wird durch die Dampfreformierung von Erdgas hergestellt, wobei Wasserstoff entsteht, aber auch Kohlendioxid als Nebenprodukt freigesetzt wird. Er stellt damit eine '''fossile Wärmequelle mit hohen Emissionen dar und eigenet sich auch aufgrund von Ineffizienz nicht für den Einsatz in Wärmenetzen'''. | |||
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|Kosten | |||
|Realisierungs- Risiken | |||
|Versorgungssicherheit | |||
|Emissionen | |||
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|günstig | |||
|niedrig - mittel | |||
|niedrig* | |||
|hoch | |||
|} | |||
<nowiki>*</nowiki> Es ist sehr wahrscheinlich, dass Wasserstoff nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht und daher in anderen Branchen gebraucht wird. | |||
Falls Wasserstoff (unverhofft) doch massenhaft zur Verfügung steht, kann die Beurteilung zur Versorgungssicherheit in Zukunft besser ausfallen. | |||
|- | |- | ||
|'''''Grüner Wasserstoff | |'''''Grüner Wasserstoff''''' | ||
|Im Gegensatz zu blauem Wasserstoff, der zwar weniger kohlenstoffintensiv ist als grauer, aber dennoch fossile Brennstoffe nutzt und CO2 emittiert, ist grüner Wasserstoff vollständig emissionsfrei. Seine Herstellung erfolgt durch Elektrolyse von Wasser unter Verwendung von Strom aus erneuerbaren Quellen. Dieser Prozess ist jedoch energieintensiv und weniger effizient als bspw. Wärmepumpen. Außerdem gibt es große Nutzungskonkurrenzen mit der Industrie und dem Schwerlasttransport und viele gute Alternativen zur Wärmeerzeugung (siehe oben). | |||
Mehr Informationen | |||
* [https://www.linkedin.com/pulse/hydrogen-ladder-version-50-michael-liebreich/ Liebreich 2023: The Hydrogen Ladder] | |||
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|Kosten | |||
|Realisierungs- Risiken | |||
|Versorgungssicherheit | |||
|Emissionen | |||
|- | |||
|sehr hoch | |||
|niedrig - mittel | |||
|niedrig* | |||
|niedrig | |||
|} | |||
<nowiki>*</nowiki> Es ist sehr wahrscheinlich, dass Wasserstoff nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht und daher in anderen Branchen gebraucht wird. | |||
Falls Wasserstoff (unverhofft) doch massenhaft zur Verfügung steht, kann die Beurteilung zur Versorgungssicherheit in Zukunft besser ausfallen. | |||
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== '''Netze und Lasten''' == | == '''Netze und Lasten''' == | ||
'''Netztemperatur''' | |||
Konventionelle Wärmenetzen transportieren typischerweise 70 °C bis über 100 °C warmes Wasser für die Wärmeversorgung. Für die Wärmewende müssen wir die Temperatur in vielen Netzen herabsetzen, damit weniger heiße, erneuerbare Wärmepotenziale genutzt werden können. Außerdem sinkt der Energieverbrauch. Denn niedrigere Temperaturen im Wärmenetz führen zu deutlichen Effizienzsteigerungen. Netztemperaturen im Bereich 55 °C [https://www.boell.de/de/2023/06/30/solnet-steinheim-integration-erneuerbarer-energien-ein-niedertemperatur-waermenetz sind auch in Bestandswohngebieten möglich], wenn Maßnahmen in Gebäuden umgesetzt werden (energetische Sanierung, größere Heizkörper, veränderte Trinkwasseraufbereitung zur Verhinderung von Legionellen). | |||
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[[Kategorie:Wärme]] | [[Kategorie:Wärme]] |
Aktuelle Version vom 24. April 2024, 13:28 Uhr
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 Wärmenetze in 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: Wie teuer ist die Wärmeerzeugung (inkludiert: Investitionskosten inkl. Erschließungskosten und Betriebskosten der Anlagen)?
- Geringe Realisierungsrisiken: Wie realistisch ist die Bereitstellung von Wärme durch diese Wärmequelle bzw. über diese Technologie (z.B. Aufbau funktionierender Infrastruktur)?
- Hohes Maß an Versorgungssicherheit: Wie zuverlässig (dauerhaft und regelmäßig, z.B. das ganze Jahr oder schwankend) liefert die Wärmequelle Wärme? Ist ein funktionierender, stabiler Betrieb gewährleistet? Ist Wärmequelle bzw. Brennstoff verfügbar?
- Geringe kumulierte THG-Emissionen bis Zieljahr: Wie viel Emissionen werden bei der Wärmebereitstellung erzeugt?
Disclaimer: 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. Auch ist die Wärmenutzung natürlich stark abhängig von den lokalen Potenzialen, das betrifft z.B. die Nutzung von Gewässer-Wärme oder Tiefen-Geothermie. Die Einschätzungen zu den Kosten betrachten lediglich die Technologie-Kosten, basierend auf dem Technikkatalog der KEA-BW und ergänzenden eigenen Berechnungen.
Die Bewertungskala ist fünfstufig: sehr hoch (++), hoch (+), mittel (0), niedrig (-), sehr niedrig (--).
Empfohlene Wärmeanwendungen
|
Eingeschränkt empfohlene Wärmeanwendungen
|
Nicht empfohlene Wärmeanwendungen
|
Empfohlene Wärmespeicher
Netze und Lasten
Netztemperatur
Konventionelle Wärmenetzen transportieren typischerweise 70 °C bis über 100 °C warmes Wasser für die Wärmeversorgung. Für die Wärmewende müssen wir die Temperatur in vielen Netzen herabsetzen, damit weniger heiße, erneuerbare Wärmepotenziale genutzt werden können. Außerdem sinkt der Energieverbrauch. Denn niedrigere Temperaturen im Wärmenetz führen zu deutlichen Effizienzsteigerungen. Netztemperaturen im Bereich 55 °C sind auch in Bestandswohngebieten möglich, wenn Maßnahmen in Gebäuden umgesetzt werden (energetische Sanierung, größere Heizkörper, veränderte Trinkwasseraufbereitung zur Verhinderung von Legionellen).