Einbindung von dezentraler Energie aus erneuerbaren Energieträgern in bestehende Fernwärmenetze

Einbindung von dezentraler Energie aus erneuerbaren Energieträgern in bestehende FernwärmenetzeUntersuchung von Potenzialen sowie technischen/wirtschaftlichen und organisatorischen Lösungsmöglichkeiten zur Einbindung von dezentral erzeugter Wärmeenergie aus erneuerbaren Energieträger in bestehende, überwiegend mit fossilen Energieträgern betriebene Fernwärmenetze.

Kurzbeschreibung

Bei den österreichischen Fernwärmenetzen mit einer Gesamtlänge von über 3400 km und über 13.000 GWh Wärmeerzeugung pro Jahr ist ein deutliches Potenzial für den Einsatz erneuerbarer Energien vorhanden, allerdings unter langfristigen Gesichtspunkten. Primär wird seitens der Netzbetreiber aus wirtschaftlichen Gründen zuerst auf verfügbare und sinnvolle Abwärmeressourcen zurückgegriffen und erst in zweiter Linie wird an neue Anlagen gedacht.

Als Ergebnis der Befragung der Netzbetreiber konnte ein kurzfristiges Potenzial (bis 2006) von jährlich rund 569.000 MWh für die Einspeisung von Wärme aus erneuerbarer Energie (inkl. Abwärmenutzung) in die Netze eruiert werden, dies sind rund 4,5 Prozent der derzeitigen Fernwärmeerzeugung. Zahlreiche Projekte sind derzeit in Planung oder Ausführung, das Ökostromgesetz hat einen Investitionsschub in Richtung Biomasse-Kraft-Wärmekopplung ausgelöst. Es erfolgt somit eine Erhöhung des Anteiles der erneuerbaren Energieträger von derzeit 12% auf ca. 16 %. Die CO2 Einsparung beträgt jährlich rund 380.000 t (inkl. Dampfnetzumstellung Netz Salzburg).

Durch die sehr guten Einspeisetarife (Ökostromgesetz 2002) ist aber ein Ungleichgewicht zwischen Strom- und Wärmenutzung entstanden. Die neu entstehenden Anlagen werden primär stromgeführt betrieben, die Wärme wird insbesondere im Sommer weggekühlt. Die Grenze für den sinnvollen Einsatz erneuerbarer Energien in Fernwärmenetzen ist auf Grund der notwendigen hohen Volllaststunden daher der Sommerabsatz. Hier gibt es noch Forschungsbedarf für weitere Entwicklungen und Verbesserung der Sommernutzung (Kühlung mit Wärme, Umstellung der Warmwasserbereitungen auf Fernwärme etc.).

Wirtschaftliche Einflussfaktoren für die mittel- und langfristigen Potenziale für die Einspeisung erneuerbarer Energie in bestehende Netze sind vor allem die Entwicklung des Ökostromgesetzes (insbesondere Einspeisetarife), Entwicklung des Preises fossiler Brennstoffe und die Entwicklung des Emissionshandels (Preise für Emissionszertifikate). Die Entwicklung in Richtung erneuerbare Energieträger in bestehenden Fernwärmenetzen wird positiv beeinflusst durch die Verringerung der Abhängigkeit vom Rohölpreis, die Biomassepreise sind derzeit stabiler und langfristiger kalkulierbarer und es sind Förderungen lukrierbar. Eine Abschätzung der realen langfristigen Potenziale für die Einspeisung erneuerbarer Energieträger in bestehende Netze ist derzeit nicht zuverlässig möglich, da zu viele Faktoren nicht beeinflusst werden können (Ölpreis etc.).

Der Bereich Fernwärme weist jährlich starke Steigerungsraten beim Absatz auf (über 2%). Ziel sollte es sein, auch bei verschlechterten Rahmenbedingungen zumindest die Steigerungen durch erneuerbare Energieträger zu decken.

Es bestehen bereits zahlreiche technische Lösungsmöglichkeiten (insbesondere im KWK-Bereich) zur Einspeisung erneuerbarer Energieträger in bestehende Fernwärmenetze - Forschungspotenzial ist bei vielen Systemen allenfalls in Detailfragen gegeben - Hauptgrund, warum die Umsetzung nicht massiver seitens der Betreiber forciert wird sind wirtschaftliche Fragestellungen und mangelnder Absatz der Wärme im Sommer (wirtschaftliches Problem für Biomasse Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die auf Grund der hohen Anfangsinvestition eine hohe Auslastung erfordern). Die Anlagenauslastung (Jahresvolllaststunden) ist einer der wichtigsten Parameter bei der Strom- und Wärmeerzeugung mit erneuerbaren Energieträgern. Die Vorteile von Anlagen die mit erneuerbaren Energien betrieben werden sind vor allem langfristig zu sehen. Beispiele zeigen, dass bei einer Kombination von erneuerbaren Energieträgern (zur Grundlastabdeckung) und fossilen Brennstoffen zur Spitzenabdeckung ein wirtschaftliches Gesamtoptimum für die Wärmeerzeugung möglich ist und sogar wirtschaftliche Vorteile gegenüber reinen fossil betriebenen Anlagen bieten kann. Bei derartigen Anlagenkombinationen ist das größte Potenzial zu sehen. Es können so, je nach Jahresganglinie des Netzes und Auslegung der Biomasseanlagen, bis zu 70 % der Wärmeenergie aus erneuerbaren Energie abgedeckt werden. Wichtig dabei ist wiederum die Sommernutzung bzw. -auslastung des Netzes.

Projektstatus

abgeschlossen

Publikationen

Dezentrale erneuerbare Energie für bestehende Fernwärmenetze

Schriftenreihe 78/2006 G. Bucar et al.
Deutsch, 156 Seiten

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Projektbeteiligte

Projektleiter (Kontaktadresse)

DI Gerhard Bucar
Grazer Energieagentur GmbH
Kaiserfeldgasse 13/I, A-8010 Graz
Tel +43 (0)316/811848-0
Fax +43 (0)316/811848-9
E-Mail: bucar@grazer-ea.at
Internet: www.grazer-ea.at

Projekt- bzw. Kooperationspartner

  • AEE Intec (Werkvertragspartner)
  • ÖFPZ Arsenal GmbH (Werkvertragspartner)
  • S.O.L.I.D. GmbH (Werkvertragspartner)
  • Institut für Wärmetechnik TU Graz (Werkvertragspartner)
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