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Dr. Christian Korndörfer - Dresdner Agenda 21

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Integriertes Energie- und<br />

Klimaschutzkonzept <strong>Dr</strong>esden 2030<br />

<strong>Dr</strong>esden auf dem Weg zur<br />

energieeffizienten Stadt –<br />

“Philosophie” des Konzeptes und<br />

resultierende Herausforderungen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Inhaltsübersicht<br />

1. Eckpunkte/Philosophie in der Konzepterstellung<br />

2. Ebenen der Energieeffizienz<br />

3. Ergebnisse in den Bereichen Strom- und Wärmeversorgung<br />

4. Resultierende Herausforderungen (technisch, organisatorisch,<br />

wissenschaftlich, kommunalpolitisch)<br />

Solarstrom zur Eigennutzung<br />

Einsatz von Gaswärmepumpen<br />

Optimierung bestehender Heizungsanlagen<br />

Netzsteuerung und Lastmanagement<br />

Zukunftsfähigkeit der Fernwärmeversorgung<br />

Energiespeicherung in Anknüpfung an vorhandene Infrastruktur<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Ziele des Integrierten Energie- und<br />

Klimaschutzkonzeptes <strong>Dr</strong>esden 2030<br />

Reduzierung des CO2-Ausstoßes um 40% bis 2030<br />

Einsparung von fossiler Primärenergie durch Erhöhung der Effizienz bei der<br />

Erzeugung, Übertragung und Anwendung von Strom und Wärme und im<br />

Verkehrsbereich<br />

Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energie am Endenergieverbrauch<br />

bei Erhalt der Netzstabilität und der Versorgungssicherheit<br />

Gewährleistung einer sozial verträglichen Energieversorgung<br />

Steigerung der regionalen Wertschöpfung<br />

Anpassung an den Klimawandel (Überwärmung)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Zielsetzung in der <strong>Dr</strong>esdner Klimaschutzstrategie<br />

<br />

CO 2<br />

-Bilanz im IEuKK<br />

(ohne Luft- und Güterverkehr sowie Beiträge von CH 4<br />

- und N 2<br />

O-Emissionen)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energiekosten der Haushalte, Unternehmen und<br />

öffentlichen Einrichtungen in 2010: ≈ 1 Mrd. Euro!<br />

1.130 €/E<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Anteil der Wohnkosten am Haushaltsnettoeinkommen<br />

Quelle: KBU 2010<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


„Philosophie“ der Erarbeitung des Konzeptes<br />

Energie: „Lebenssaft“ für den städtischen Organismus größte Sorgfalt nötig!<br />

- alle Handlungsansätze im Zusammenhang betrachten und die inneren<br />

Wechselwirkungen verstehen und beachten<br />

- die relevanten Akteure einbeziehen, ihre Interessen herausfinden und<br />

möglichst zusammenführen<br />

- die bestehende energietechnische Infrastruktur nutzen und so weiter<br />

entwickeln, dass sie unter den sich ändernden Anforderungen<br />

(z. B. Erneuerbare Energien) wirtschaftlich betrieben werden kann<br />

- langfristige Trends beachten, „Moden“ und Ideologien vermeiden<br />

- das rechte Maß suchen für zentrale und dezentrale Lösungen<br />

- Maßnahmen zur Umsetzung vorschlagen, die wirtschaftlich sind<br />

- Umsetzung maßgeblich durch jene Akteure, die davon profitieren<br />

- Unsicherheiten bleiben Handlungsspielräume für die Zukunft lassen!<br />

- Prozesscharakter: Überprüfung der Ansätze – Korrektur – Fortschreibung<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Wichtige Rahmenbedingungen bis 2030<br />

Energieeffizienz hat durch modernes GuD-Heizkraftwerk und das Fernwärmesystem<br />

bereits hohes Niveau erreicht, aber Wärmemarkt schrumpft<br />

Großteil der Gebäudesubstanz inkl. der Heizungssysteme ist bereits auf mittlerem<br />

Niveau modernisiert geringere Erneuerungsraten zu erwarten<br />

Steigende Bevölkerung und dynamisch wachsende Wirtschaft erfordern<br />

Erweiterungen in der Energieversorgung kaum Rückbau in der Infrastruktur<br />

Wachsende Erwerbseinkünfte, aber sinkendes Rentenniveau sind bei der<br />

Sozialverträglichkeit der privaten Energiekosten zunehmend zu betrachten<br />

Überdurchschnittliche Preissteigerung für Kraftstoffe erfordert energieeffiziente<br />

Mobilitätslösungen<br />

Steigende Energiepreise für Privathaushalte und klein- und mittelständische<br />

Unternehmen motivieren die Akteure, die Potenziale zu Energieeinsparung,<br />

Effizienzsteigerung und Ausbau erneuerbarer Energien zu aktivieren<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Handlungsansätze des Integrierten Energieund<br />

Klimaschutzkonzeptes <strong>Dr</strong>esden 2030<br />

- Energieeinsparung<br />

- Steigerung der Effizienz bei<br />

Energieerzeugung<br />

Energieübertragung<br />

Energieanwendung<br />

- Ausbau erneuerbarer Energien im Stadtgebiet und in der Region<br />

- Erweiterung der Energiespeichermöglichkeiten und Bereitstellung<br />

aktiver/passiver Regelenergie<br />

- Entwicklung intelligenter Netze („smart grids“)<br />

Betrachtung aller Aspekte im Zusammenhang und aktive Gestaltung<br />

der Infrastruktur durch Stadtentwicklungsplanung (BauGB, INSEK)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energieeffizienz - Thema in allen Teilbereichen<br />

Erzeuger/<br />

Kraftwerksbetreiber<br />

Netz/Speicher<br />

Verbraucher<br />

Handlungserfordernisse auf nationaler wie auch auf kommunaler Ebene<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energieeffizienz - Thema in allen<br />

Teilbereichen des Gebäudes<br />

Heizkörper,<br />

Raumwärmebedarf<br />

Erzeuger<br />

(Heizkessel, Wärmepumpe,<br />

Solarkollektor, BHKW ... )<br />

Verteil-Netz / Speicher<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Maßnahmen im Effizienzszenario in den<br />

Bereichen Strom- und Wärmeversorgung –<br />

resultierende Herausforderungen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Stromversorgung<br />

Ausbau der Photovoltaik zur Eigennutzung und Kapitalaktivierung<br />

durch Energie-Genossenschaften, um bis 2030 ca. 50 % des theoretischen Potentials<br />

von <strong>Dr</strong>esdner Dach- bzw. Freiflächen zu erschließen<br />

Erhöhung des Anteils von KWK-Strom von jetzt 60 % auf 75 %<br />

Erneuerung der KWK-Anlage HKW Nord<br />

Nutzung von Solarstrom für Gebäudeklimatisierung<br />

Förderung von Pilot- und Demonstrationsprojekten<br />

Begrenzte Nutzung von Windstrom außerhalb der Stadt<br />

Beteiligung der DREWAG an on-shore Windkraftanlagen und Einspeisung nach <strong>Dr</strong>esden<br />

Aktivierung betrieblicher Einsparpotentiale<br />

Fortsetzung der Kampagnen ÖKOPROFIT (mit IHK) und Gewerbe-Energie-Pass (mit SAENA)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

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3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Herausforderungen 1:<br />

Solarstrom zur Eigennutzung<br />

Eine Eigennutzung (privat wie gewerblich) entlastet die Notwendigkeiten<br />

zum Netzausbau und die Erweiterung von zentralen Speichern.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Herausforderungen 2:<br />

Intelligente Netzsteuerung und wirksames Lastmanagement<br />

können den <strong>Dr</strong>uck zum Netzausbau und zur Erweiterung von<br />

zentralen Speichern reduzieren<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Herausforderungen – Wo fordert die künftige Praxis des<br />

Energieeinsatzes neue technische Lösungen?<br />

4. Intelligente Netzsteuerung und wirksames Lastmanagement<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Modernisierung und<br />

Flexibilisierung der Fernwärmeversorgung<br />

Anreizprogramm zum hydraulischen Abgleich bestehender Heizungsanlagen<br />

Fernwärmeausbau entsprechend der künftigen Stadtentwicklung<br />

Errichtung von Inselnetzen<br />

Erhöhung der Versorgungssicherheit und hydraulischen Leistungsfähigkeit<br />

durch zweite/dritte Elbquerung, Bildung von Versorgungsringen (Norden) und<br />

Errichtung von operativen und saisonalen Wärmespeichern<br />

Senkung der Übertragungsverluste und Erhöhung der Effizienz durch<br />

Absenkung der Rück- und Vorlauftemperatur<br />

Flexibilisierung des Gesamtsystems zur wirtschaftlichen Nutzung von<br />

erneuerbarem Strom und Erhöhung der Stromgutschrift der KWK<br />

Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energie in der Fernwärme<br />

tiefengeothermische Anlage zur Direkteinkopplung in das Fernwärmenetz<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Herausforderungen 3:<br />

Optimierung bestehender Heizungsanlagen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienzszenario –<br />

Wärmeversorgung-<br />

Schalenmodell<br />

Gelb: Schale 1 – Bestandsgebiet<br />

Grün: Schale 2 – Ausbaugebiet bis 2022<br />

Blau: Schale 3 – Zielnetzgebiet bis 2030<br />

Farblos: Schale 4 (dezentrale Versorgung)<br />

Quelle: DREWAG/Umweltamt, Stand November 2012<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Wärmeversorgung<br />

Schalenmodell: Entwicklung der Wärmeversorgung entsprechend der<br />

Bebauungs- und Nutzungsdichteverteilung im Stadtgebiet<br />

1. Schale: Fernwärme-Bestandsgebiet<br />

2. Schale: Fernwärme-Ausbaugebiet bis 2022<br />

3. Schale: Fernwärme-Zielnetzgebiet bis 2030 (schrittweise Übernahme der<br />

Wärmeversorgung)<br />

4. Schale: Dezentrale Wärmeversorgung in Stadtrandlagen und<br />

Eingemeindungsgebieten auf der Grundlage von Erdgas mit Anteilen an<br />

Biogas, zunehmende Nutzung von Umweltwärme (Wärmepumpen zur Nutzung<br />

von Wärme aus dem Grundwasser oder dem oberflächennahen Festgestein)<br />

sowie Biomasse<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

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3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Flexibilisierung des FW-Systems:<br />

Nutzung von erneuerbarem Strom, Erhöhung der<br />

Stromgutschrift der KWK und Netzstabilisierung<br />

Speicherfähigkeit des <strong>Dr</strong>esdner FW-Systems erhöhen und ausnutzen:<br />

Normalbetrieb: FW-Erzeugung in KWK, wärmegeführt<br />

Schwachlastbetrieb (Sommer) und Überschuss an regenerativem Strom<br />

Abschaltung KWK, Wärmeerzeugung mit regenerativem Strom<br />

Spitzenlastbetrieb (hoher Strompreis )<br />

Betrieb KWK stromgeführt und Zwischenspeicherung<br />

überschüssiger Wärme im FW-System<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Herausforderungen 4:<br />

Realisierung der technischen Voraussetzungen für die<br />

Flexibilisierung des FW-Systems<br />

Ermittlung und Optimierung der Wärmespeicherkapazität im bestehenden FW-<br />

System<br />

Senkung der Systemtemperaturen zumindest in Teilnetzen<br />

Bau von operativen und saisonalen Speichern<br />

Installation leistungsfähiger Wärmeerzeuger mit regenerativem Strom<br />

Steuerung der GuD-Turbinen<br />

Integration erneuerbarer Wärmequellen (Biomasse, Tiefengeothermie)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energiespeicherung mit Nutzung vorhandener Infrastruktur<br />

Thermischer <strong>Dr</strong>uckspeicher am HKW Nord bis 3.000 m³<br />

Erhöhung der Speicherkapazität in Reick, langfristig drucklos im<br />

Kontext mit Absenkung der Vorlauftemperatur („low ex“-Strategie)<br />

Elektrodenkessel 30 bis 50 MW zur Nutzung von Überschussstrom<br />

aus dem Verbundnetz und Speicherung als Fernwärme<br />

Saisonaler thermischer Speicher am Heller in Verbindung mit<br />

Solarthermie<br />

Ertüchtigung Pumpspeicherwerk Niederwartha durch Eigentümer (?)<br />

Gesteuerte Nutzung dezentraler Speicherkapazität<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Dezentrale Wärmeversorgung<br />

Anreizprogramm zum hydraulischen Abgleich von Heizungsanlagen<br />

Förderung der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden<br />

Verstärkter Ausbau der (Gas-)Wärmepumpentechnik für Nutzung der<br />

Wärmeenergie des Grundwassers und des Oberflächengesteins<br />

Verstärkte Nutzung der Solarthermie<br />

Dezentrale Nutzung von Biomasse (insb. Holz/Holzpellets)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Dezentrale Wärmeversorgung<br />

Förderung der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden<br />

Initiative im Deutschen Städtetag zur Entwicklung eines geeigneten Förderinstruments<br />

Nutzung des besonderen Städtebaurechts<br />

Auswahl der sinnvoll ökonomisch zu dämmenden Gebäudetypen und Entwicklung eines<br />

Förderprogramms zur Kostenminimierung und Sicherung der Sozialverträglichkeit<br />

Verstärkter Ausbau der Wärmepumpentechnik für Nutzung der Wärmeenergie des Grundwassers und des<br />

Oberflächengesteins<br />

Städtisches Beratungsprogramm<br />

Marketingoffensive mit Gaswirtschaft zur Weiterentwicklung und breiten Einführung der Gaswärmepumpen<br />

Pilotprojekt (200 kW) mit einem großen Wohnungsunternehmen: Nutzung von Solarstrom zum<br />

Wärmepumpenbetrieb<br />

Verstärkte Nutzung der Solarthermie<br />

Einbindung von Solarwärme in bestehende Anlagen und neue Wärmepumpenanlagen zur Anhebung des<br />

exergetischen Niveaus (Marketingstrategie mit Installationshandwerk und Herstellern)<br />

Prüfung einer solarthermischen Großanlage mit saisonalem Speicher am Heller (kein Bestandteil des<br />

Effizienz-Szenarios)<br />

Dezentrale Nutzung von Biomasse<br />

Marketingstrategie für Stückholz- und Pelletheizung gezielt in Stadtrandlagen und Eingemeindungsgebieten<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Neubau und energieeffiziente Altbauten: Wärmepumpen mit<br />

Solarthermie, Erdwärme/Grundwasser , Photovoltaik<br />

Nutzung der Umweltwärme: Leistungszahlen von 3,0 bis 5,5 erreichbar<br />

Nutzungstemperaturen ca. 50 C Flächenheizungen notwendig<br />

für WW-Bereitung Nachheizen!<br />

Pufferspeicher<br />

Durch Kombination mit Photovoltaik weiterer Effizienzgewinn<br />

Bei geeigneter Auslegung auch Kühlen möglich<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Teilsanierte Bestandsgebäude: Gaswärmepumpen,<br />

Pelletheizung, Stückholzheizung, Blockheizkraftwerke<br />

Bestehende Zentralheizungen benötigen Vorlauftemperaturen > 60 C<br />

elektrische Wärmepumpe ineffizient<br />

Gaswärmepumpe erreicht durch Nutzung der Verbrennungswärme<br />

höheres Temperaturniveau<br />

Blockheizkraftwerke wirtschaftlich bei ganzjähriger Nutzung (MFH)<br />

Pellet- und Stückholzheizung in Stadtrandlagen und ländlichen<br />

Gebieten<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Herausforderung 6: Gaswärmepumpe (GWP)<br />

Erdgas und regenerative<br />

Energien in einem System<br />

verbindet Vorzüge der Brennwerttechnik<br />

mit erneuerbaren<br />

Energien<br />

75% Erdgas und 25% Umweltwärme<br />

aus Erde, Luft und<br />

Sonnenenergie<br />

Wirkungsgrade bis 118%<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Gasmotorische Gaswärmepumpen<br />

werden mit Erdgas betrieben<br />

Einsatz eines Verbrennungsmotors,<br />

um den Gasverdichter<br />

in Gang zu setzen<br />

Arbeiten primärenergetisch<br />

effektiver als Elektro-Wärmepumpen,<br />

da sich die Abwärme<br />

zusätzlich als Heizwärme<br />

nutzen lässt<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Absorptions-Gaswärmepumpen<br />

Nutzen Erdgas anstelle<br />

elektrischer Antriebsenergie<br />

Im Systemkreislauf wird eine<br />

Wasser-Ammoniak-Lösung und<br />

Helium als Hilfsgas transportiert,<br />

so dass bewegliche Teile für den<br />

Betrieb nicht erforderlich sind<br />

sehr ausfallsicher und praktisch<br />

wartungsfrei<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Adsorptions-Gaswärmepumpen<br />

machen sich die physikalischen<br />

Eigenschaften des Minerals<br />

Zeolith zu eigen<br />

Zeolith bindet Wasserdampf und<br />

saugt sich wie ein Schwamm voll,<br />

wobei Wärme entsteht, die an das<br />

Heizsystem abgeführt wird.<br />

Bei der Trocknung des Minerals<br />

durch einen Erdgasbrenner, tritt<br />

das gespeicherte Wasser als<br />

Dampf wieder aus, kondensiert<br />

und gibt Wärme an das<br />

Heizsystem ab.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Schlussbemerkung<br />

Dargestellt wurden einige<br />

technische,<br />

energiewirtschaftliche und<br />

organisatorische<br />

Herausforderungen in der weiteren Umgestaltung der kommunalen<br />

Energielandschaft.<br />

Nicht betrachtet bzw. hier nicht präsentiert:<br />

•absehbare Veränderungen in den sozio-ökonomische Rahmenbedingungen,<br />

•anstehende landes- und bundes- und europapolitische politischen Vorgaben<br />

•Verknappungstendenzen und Preisentwicklungen<br />

•die Auswirkung neuer Förderbedingungen und von sich abzeichnenden<br />

Verwerfungen in den Energiemärkten auf die kommunale Ebene/Stadtwerke<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />

Kontakt:<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

Tel: +49 351 488 6200<br />

Mail: umweltamt@dresden.de<br />

Internet:<br />

www.dresden.de/de/08/03/02/c_02.php<br />

Hinweis:<br />

Themenabend des Umweltamtes<br />

am 25.11.2013 19 Uhr im Stadtmuseum<br />

„Meine Heizung kann mehr“<br />

Heizungsoptimierung- hydraulischer Abgleich<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Back up<br />

<strong>Dr</strong>esden auf dem Weg zur<br />

energieeffizienten Stadt<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Stadtratsbeschluss 20.06.2013 (1)<br />

1. Der Stadtrat nimmt das Integrierte Energie- und Klimaschutzkonzept <strong>Dr</strong>esden 2030 gemäß<br />

Anlage 1 zur Vorlage zur Kenntnis und bestätigt es als fortzuschreibende Grundlage für die<br />

Aktivitäten der Stadtverwaltung und der städtischen Unternehmen im Bereich Energie und<br />

Klimaschutz bis zum Jahr 2030. In dem zur Gremienbefassung ausgereichten Integrierten Energieund<br />

Klimaschutzkonzept <strong>Dr</strong>esden 2030 (Volltext und Zusammenfassung vom 5. Februar 2013) sind<br />

die in der Anlage zu dieser Beschlussausfertigung aufgeführten redaktionellen Änderungen<br />

vorzunehmen.<br />

2. Der Stadtrat beauftragt die Oberbürgermeisterin, zur Ausschöpfung der im Integrierten<br />

Energie- und Klimaschutzkonzept <strong>Dr</strong>esden 2030 aufgezeigten Potenziale der Energieeinsparung,<br />

der Erhöhung der Energieeffizienz und des Ausbaus der erneuerbaren Energien Maßnahmen zu<br />

entwickeln und umzusetzen. Die einzelnen Maßnahmen sind soweit notwendig dem Stadtrat zur<br />

Beschlussfassung vorzulegen.<br />

3. Zur Verfolgung der im Integrierten Energie- und Klimaschutzkonzept <strong>Dr</strong>esden 2030<br />

ausgewiesenen Zielstellungen und Bewertung der gemäß Beschlusspunkt 2 eingeleiteten<br />

Maßnahmen ist ein Monitoring-Programm zu erarbeiten. Das Monitoring-Programm ist<br />

nachvollziehbar mit den Möglichkeiten des European Energy Award ® zu vergleichen.<br />

Das Ergebnis ist dem Stadtrat bis zum 31. Dezember 2013 zur Entscheidung vorzulegen.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Stadtratsbeschluss 20.06.2013 (2)<br />

4. Der Stadtrat beauftragt die Oberbürgermeisterin, zur Realisierung der Beschlusspunkte 2 und 3<br />

eine Arbeitsgruppe mit Mitwirkenden aus DREWAG, Kämmerei, Stadtplanungsamt, Hochbauamt,<br />

Umweltamt und ggf. weiteren betroffenen Ämtern, städtischen Betrieben und Akteuren (z. B. TU<br />

<strong>Dr</strong>esden, Wohnungsgesellschaften) einzurichten. Die Stadtratsfraktionen werden kontinuierlich<br />

(jährlich) über die Arbeit der Facharbeitsgruppe unterrichtet.<br />

5. Die Oberbürgermeisterin wird beauftragt, bei den gemäß Beschlusspunkt 2 einzuleitenden<br />

Maßnahmen die Bürgerinnen und Bürger intensiv zu beteiligen. Über Formen und Ergebnisse dieser<br />

Bürgerbeteiligung ist jährlich, erstmals zum 31. Dezember 2013 dem Stadtrat zu berichten.<br />

6. Die Oberbürgermeisterin wird beauftragt zu prüfen, wie die Zusammenarbeit zwischen <strong>Dr</strong>esden<br />

und der Region <strong>Dr</strong>esden bei der Umsetzung des Integrierten Energie- und Klimaschutzkonzepts<br />

institutionalisiert werden kann, und dem Stadtrat bis zum 31. Dezember 2013 zum Ergebnis zu<br />

berichten.<br />

7. Die Oberbürgermeisterin wird beauftragt, ein zentrales Liegenschaftsmanagement einzurichten,<br />

dem (u. a.) die Verantwortung für die Umsetzung von Maßnahmen der Energieeinsparung und<br />

Energieeffizienzerhöhung bei Planung, Bau und Bewirtschaftung städtischer Liegenschaften<br />

übertragen wird. Dem Stadtrat ist bis 31. Dezember 2013 ein erster Bericht über die eingeleiteten<br />

Schritte vorzulegen.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Stadtratsbeschluss 20.06.2013 (3)<br />

8. Der Stadtrat lehnt die Errichtung von Windkraftanlagen im gesamten <strong>Dr</strong>esdner Stadtgebiet ab.<br />

9. Bei der Fortschreibung des Konzeptes ist zu berücksichtigen, dass auf dem Territorium der Stadt<br />

<strong>Dr</strong>esden auch im Effizienz-Szenario keine Windkraftanlagen installiert werden.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energiepolitische Zielsetzungen der<br />

Bundesregierung (Energiekonzept 2010)<br />

CO 2<br />

-Minderung um 55 % bis 2030 (Referenzjahr 1990)<br />

Senkung des Primärenergieverbrauchs um 20 % bis 2020, 50 % bis<br />

2050 (Referenzjahr 2008)<br />

Senkung des Stromverbrauchs um 10 % bis 2020, 25 % bis 2050<br />

Senkung des Treibstoffverbrauchs für Verkehr um 10 % bis 2020 und<br />

50 % bis 2050<br />

Steigerung der Gebäudesanierungsrate auf 2 % p. a.<br />

Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien am Brutto-<br />

Endenergieverbrauch auf 50 % bis 2030<br />

Angegebener Investitionsbedarf: 20 Mrd. €/a 244 €/(EW*a )<br />

(entspricht bereits EEG-Umlage 2013! Kraftwerke? Wärme? Verkehr?)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


<strong>Dr</strong>esden hat eine gute Ausgangsbasis:<br />

Von den 58.000 Wohngebäuden haben 2/3 zusätzliche Außendämmung<br />

Die 292.742 Wohnungen haben einen niedrigen Wärmebedarf von<br />

120…135 kWh/m²/a (BRD-Durchschnitt 2010: 160…170 kWh/m²/a)<br />

Ein GuD-HKW erzeugt 60 % des Strombedarfs der Stadt und versorgt mit<br />

einem großen Fernwärmenetz 45 % der Wohnungen mit Wärme<br />

Erdgas als dominierender Energieträger hat geringe CO 2<br />

-Emission<br />

Modernes Verkehrssystem mit hohem Anteil an Elektromobilität<br />

Straßenbahn: 517,4 Mio. Personen-km (2011); entspricht Fahrleistung von ca. 50.000 Elektro-Pkw<br />

Diversifizierte Unternehmensstruktur mit hohem Anteil klein- und<br />

mittelständiger Unternehmen<br />

Hochschulen und Forschungsinstitute mit großer Innovationskraft<br />

Aber: Mit 3 % im bundesweiten Vergleich unterdurchschnittlicher Anteil<br />

erneuerbarer Energie an Gesamtenergieerzeugung<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Zielsetzung in der <strong>Dr</strong>esdner Klimaschutzstrategie<br />

Ziel der LH <strong>Dr</strong>esden: Senkung der CO 2-äq<br />

-Emissionen pro Einwohner ab 2005 um 10 % alle 5 Jahre<br />

(im Bilanzierungsrahmen der Klimaschutzberichte 1998, 2004 und 2008)<br />

16<br />

CO 2-equivalent<br />

t/EW/a<br />

15,4<br />

CO 2-equivalent<br />

t/EW/a<br />

16<br />

14<br />

14<br />

12<br />

10<br />

10,2<br />

9,9 10,0 10,1<br />

9,8<br />

neues strategisches Ziel:<br />

-10 % über jeweils 5 Jahre<br />

12<br />

10<br />

8<br />

8<br />

6<br />

6<br />

4<br />

4<br />

2<br />

globales Nachhaltigkeitsniveau ,<br />

der CO 2eq -Emissionen ,<br />

pro Einwohner ,<br />

2<br />

0<br />

0<br />

1987<br />

1988<br />

1989<br />

1990<br />

1991<br />

1992<br />

1993<br />

1994<br />

1995<br />

1996<br />

1997<br />

1998<br />

1999<br />

2000<br />

2001<br />

2002<br />

2003<br />

2004<br />

2005<br />

2006<br />

2007<br />

2008<br />

2009<br />

2010<br />

2020<br />

2030<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Zielsetzung in der <strong>Dr</strong>esdner Klimaschutzstrategie<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Städtevergleich: CO 2 -Emissionen/Einwohner (2005)<br />

(mit bedingter Aussagefähigkeit)<br />

Vergleich ohne Flugverkehr (z.T. Straßengüterverkehr) und nichtenergetische Treibhausgas-Emissionen<br />

Emissionen der öffentlichen Einrichtungen sind als Teil der Emissionen IGHD (Industrie, Gewerbe, Handel,<br />

Dienstleistungen) dargestellt.<br />

Erfassung der Einwohnerzahlen unterscheidet sich zwischen den Städten, z. B. in der Einbeziehung der Einwohner mit<br />

Nebenwohnsitz.<br />

Die Vergleichbarkeit ist infolge eines fehlenden einheitlichen Bilanzierungsinstrumentes nur bedingt gegeben.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Trend-Szenario – Ergebnisse<br />

Angetrieben durch die Energiekostensteigerungen und staatliche<br />

Regulierungsmaßnahmen werden bis 2030 etwa 1,1 bis 1,3 Mrd. EUR (126 €/E/a)<br />

für Reduktions- und Effizienzmaßnahmen eingesetzt.<br />

Die relativ stärkste Energieeinsparung bringt der Verkehrsbereich.<br />

Hohe Mietpreissteigerung durch suboptimale Gebäudesanierung<br />

Fernwärmesystem gerät unter wirtschaftlichen <strong>Dr</strong>uck (u. a. durch geförderte<br />

unwirtschaftliche Klein-BHKW) bis zur Substanzgefährdung<br />

Das wirtschaftliche Potential für erneuerbare Energien wird nicht erschlossen.<br />

Der Endenergieverbrauch sinkt um ca. 14 % gegenüber 2005. Das kann den<br />

Anstieg der Energiepreise (20 – 40 %) allerdings nicht auffangen!<br />

Der CO 2 -Ausstoß sinkt nur um 25 %, der Zielwert von 4,2 Tonnen CO 2 /E/a wird<br />

nicht erreicht.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Trend und Ziele für die Senkung des<br />

CO 2 -Emissionen in <strong>Dr</strong>esden bis 2030<br />

Spezifische CO 2<br />

-Emission<br />

Basisjahr 2005: 7,1 t/E*a<br />

Ziel 2030: 4,2 t/E*a<br />

Hinweis: ohne Flug- und Güterfernverkehr sowie nichtenergetische Emissionen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Handlungsansätze des Integrierten Energieund<br />

Klimaschutzkonzeptes <strong>Dr</strong>esden 2030<br />

- Energieeinsparung<br />

- Steigerung der Effizienz bei<br />

Energieerzeugung<br />

Energieübertragung<br />

Energieanwendung<br />

- Ausbau erneuerbarer Energien im Stadtgebiet und in der Region<br />

- Erweiterung der Energiespeichermöglichkeiten und Bereitstellung<br />

aktiver/passiver Regelenergie<br />

- Entwicklung intelligenter Netze („smart grids“)<br />

Betrachtung aller Aspekte im Zusammenhang und aktive Gestaltung<br />

der Infrastruktur durch Stadtentwicklungsplanung (BauGB, INSEK)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Wärmeversorgung<br />

Schalenmodell: Entwicklung der Wärmeversorgung entsprechend der<br />

Bebauungs- und Nutzungsdichteverteilung im Stadtgebiet<br />

1. Schale: Fernwärme-Bestandsgebiet<br />

2. Schale: Fernwärme-Ausbaugebiet bis 2022<br />

3. Schale: Fernwärme-Zielnetzgebiet bis 2030 (schrittweise Übernahme der<br />

Wärmeversorgung)<br />

4. Schale: Dezentrale Wärmeversorgung in Stadtrandlagen und<br />

Eingemeindungsgebieten auf der Grundlage von Erdgas mit Anteilen an<br />

Biogas, zunehmende Nutzung von Umweltwärme (Wärmepumpen zur Nutzung<br />

von Wärme aus dem Grundwasser oder dem oberflächennahen Festgestein)<br />

sowie Biomasse<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Koexistenz von Fernwärme<br />

und oberflächennaher<br />

Geothermie<br />

Gelb: Schale 1 – Bestandsgebiet<br />

Grün: Schale 2 – Ausbaugebiet bis 2022<br />

Blau: Schale 3 – Zielnetzgebiet bis 2030<br />

Loschwitz<br />

Blassgrün:<br />

Rot:<br />

Schale 4 – Erdwärmenutzung aus<br />

Grundwasser*<br />

Schale 4 – Erdwärmenutzung aus<br />

Festgestein<br />

Blasewitz<br />

Quelle: DREWAG, Entwurf Oktober 2012<br />

* unter Beachtung rechtlicher Einschränkungen, z. B. TWSG<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Fernwärmeversorgung<br />

Anreizprogramm zum hydraulischen Abgleich von Heizungsanlagen (Senkung der Systemtemperatur<br />

und der Übertragungsverluste, Nutzung von Umweltwärme)<br />

Förderprogramm Stadt-DREWAG-Kreishandwerkerschaft, Zertifizierung von Fachbetrieben<br />

Fernwärmeausbau entsprechend der künftigen Stadtentwicklung – Weiterentwicklung Schalenmodell<br />

Bildung einer AG aus DREWAG, Stadtplanung, Kämmerei, Umweltamt<br />

Erhöhung der Versorgungssicherheit und hydraulischen Leistungsfähigkeit durch zweite Elbquerung<br />

und Bildung von Versorgungsringen rechtselbisch<br />

Errichtung <strong>Dr</strong>uckspeicher von ca. 3.000 m³<br />

Senkung der Übertragungsverluste und Erhöhung der Effizienz durch Absenkung der Rück- und<br />

Vorlauftemperatur<br />

Fortsetzung „Low Ex“-Strategie der DREWAG<br />

Errichtung von drucklosen Speichern zur Aufnahme von regenerativer Energie<br />

Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energie in der Fernwärme durch Biomasse (grundlastfähig)<br />

Holz-HKW (20 MW el<br />

) und Biogas-HKW (5 MW el<br />

) speisen bis 2030 in das zentrale Wärmenetz ein<br />

thermische Einspeisung von überschüssigem Windstrom Einbau Elektrodenkessel 30 - 50 MW<br />

im Fernwärmenetz (Nossener Brücke) und weiterer Speicher<br />

tiefengeothermische Anlage zur Direkteinkopplung in das Fernwärmenetz: nur mit staatlicher Förderung<br />

und Begrenzung der Gesamtkosten auf 3.000 Euro/kW realisierbar; ab 2030 Bereitstellung von 10 - 20 MW th<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Dezentrale Wärmeversorgung<br />

Anreizprogramm zum hydraulischen Abgleich von Heizungsanlagen<br />

Förderung der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden<br />

Verstärkter Ausbau der (Gas-)Wärmepumpentechnik für Nutzung der<br />

Wärmeenergie des Grundwassers und des Oberflächengesteins<br />

Verstärkte Nutzung der Solarthermie<br />

Dezentrale Nutzung von Biomasse (insb. Holz/Holzpellets)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Dezentrale Wärmeversorgung<br />

Förderung der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden<br />

Initiative im Deutschen Städtetag zur Entwicklung eines geeigneten Förderinstruments<br />

Nutzung des besonderen Städtebaurechts<br />

Auswahl der sinnvoll ökonomisch zu dämmenden Gebäudetypen und Entwicklung eines<br />

Förderprogramms zur Kostenminimierung und Sicherung der Sozialverträglichkeit<br />

Verstärkter Ausbau der Wärmepumpentechnik für Nutzung der Wärmeenergie des Grundwassers und des<br />

Oberflächengesteins<br />

Städtisches Beratungsprogramm<br />

Marketingoffensive mit Gaswirtschaft zur Weiterentwicklung und breiten Einführung der Gaswärmepumpen<br />

Pilotprojekt (200 kW) mit einem großen Wohnungsunternehmen: Nutzung von Solarstrom zum<br />

Wärmepumpenbetrieb<br />

Verstärkte Nutzung der Solarthermie<br />

Einbindung von Solarwärme in bestehende Anlagen und neue Wärmepumpenanlagen zur Anhebung des<br />

exergetischen Niveaus (Marketingstrategie mit Installationshandwerk und Herstellern)<br />

Prüfung einer solarthermischen Großanlage mit saisonalem Speicher am Heller (kein Bestandteil des<br />

Effizienz-Szenarios)<br />

Dezentrale Nutzung von Biomasse<br />

Marketingstrategie für Stückholz- und Pelletheizung gezielt in Stadtrandlagen und Eingemeindungsgebieten<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Stromversorgung<br />

Erhöhung des Anteils von Strom aus Kraft-Wärme-Kopplung von jetzt<br />

60 % auf 75 % oder alternativ des Anteils aus importierter erneuerbarer Energie<br />

Ausbau der Photovoltaik (bis zu ca. 100 GWh/a) zur Eigennutzung, u. a.<br />

auch für Gebäudeklimatisierung<br />

Aktivierung betrieblicher Einsparpotentiale der <strong>Dr</strong>esdner Unternehmen<br />

Nutzung von Windstrom (on shore - Region und Stadtgebiet)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Übergreifende Maßnahmen<br />

Weiterentwicklung des Fernwärmeversorgungskonzeptes, dabei enge<br />

Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen (TU <strong>Dr</strong>esden, BTU Cottbus) und<br />

Unternehmen<br />

Nutzung des Fernwärmesystems zur Stabilisierung des Stromnetzes<br />

Verwertung Bioabfälle (Vergärung): Wertschöpfung und CO 2<br />

-Gutschrift in <strong>Dr</strong>esden<br />

Erarbeitung und Umsetzung von Bauleitlinien für Schulneubauten, ggf. auch<br />

Kindertagesstätten energetisch optimiertes Bauen zur Verringerung des technischen<br />

Aufwands und der Betriebskosten<br />

Entwicklung einer Dachmarke, z. B. „<strong>Dr</strong>esden Energieeffizient“, unter der Initiativen<br />

und Maßnahmen der <strong>Dr</strong>esdner Akteure publiziert, beworben und ggf. gefördert werden<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Übergreifende Maßnahmen<br />

Bildung einer AG Investitionssteuerung zur Weiterentwicklung des<br />

Fernwärmeversorgungskonzeptes aus DREWAG, Kämmerei,<br />

Stadtplanungsamt, Hochbauamt, Umweltamt u. a. analog AK Infrastruktur<br />

Stadtentwässerung (Umsetzung ABK)<br />

Weiterentwicklung des Mietspiegels zur differenzierteren Betrachtung<br />

ökologischer und energiewirtschaftlicher Kriterien<br />

Energetische Verwertung Bioabfälle: Wertschöpfung und CO 2 -Gutschrift in<br />

<strong>Dr</strong>esden<br />

Erarbeitung und Umsetzung einer Baurichtlinie für Schulneubauten, evtl. auch<br />

Kindertagesstätten als Voraussetzung für den energetisch optimierten Betrieb<br />

(Verringerung des technischen Aufwands und der Betriebskosten)<br />

Entwicklung einer Dachmarke, z. B. „<strong>Dr</strong>esden Energieeffizient“, unter der<br />

Initiativen und Maßnahmen der <strong>Dr</strong>esdner Akteure publiziert, gefördert und<br />

beworben werden können<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Endenergie: Senkung in allen Verbrauchssektoren<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energiekosten steigen im Effizienzszenario<br />

langsamer als die Inflationsrate<br />

Trendszenario<br />

Inflationsrate<br />

(1,5 % angenommen)<br />

Effizienzszenario<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Erneuerbare Energien und Energiespeicherung<br />

Biomasse – Verbrennung, Vergasung<br />

Geothermie – oberflächennahe und Tiefengeothermie<br />

Solarthermie – dezentral oder in Verbindung mit Nah-/Fernwärme<br />

(Windenergie) – nicht im Stadtgebiet<br />

Photovoltaik<br />

Energiespeicher – Tagesspeicher, saisonale Speicher<br />

„Virtuelles Kraftwerk“<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


CO 2 -Minderung bis 2030 um 41 % gegenüber 2005<br />

Durch koordiniertes und engagiertes Handeln der kommunalen Akteure<br />

kann der Zielwert von 4,2 Tonnen CO 2 /EW/a im Jahr 2030 erreicht werden.<br />

Hinweis: ohne Flug- und Güterfernverkehr sowie nichtenergetische Emissionen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Nutzen-Kosten-Ergebnisse<br />

CO 2<br />

-Einsparung<br />

kumuliert<br />

bis 2030 (Mio. t)<br />

Investitionskosten<br />

kumuliert<br />

bis 2030 (Mio. EUR)<br />

Erträge aus<br />

Einsparung kumuliert<br />

bis 2030 (Mio. EUR)<br />

Trend-Szenario 2,3 1.050 bis 1.250 1.000 bis 1.100<br />

Effizienz-Szenario 12,5 bis 14,5 3.050 bis 3.450 3.250 bis 3.650<br />

Hinweis: ohne solarthermische Großanlage im Effizienz-Szenario; hier enthaltene Teilwerte für EVU sind<br />

vorläufige Annahmen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Kosten-Nutzen-Ergebnisse pro Investorengruppe<br />

im Effizienz-Szenario bis 2030<br />

Kumulierte<br />

Investitionskosten<br />

bis 2030 (Mio.<br />

EUR)<br />

Kumulierte CO 2<br />

-<br />

Einsparung<br />

bis 2030 (Mio. t)<br />

Kumulierte Erträge<br />

bis 2030 (Mio. EUR)<br />

Haushalte 1.800 – 1.900 5 ... 6 1.700 – 1.800<br />

Unternehmen 650 – 750 5 ... 6 800 – 900<br />

LH <strong>Dr</strong>esden 350 – 450 1,0 300 – 400<br />

Energieversorgungsunternehmen<br />

250 – 350 1,5 450 – 550<br />

Hinweis: ohne solarthermische Großanlage im Effizienz-Szenario; Werte für EVU sind vorläufige<br />

Annahmen; Erträge der LH <strong>Dr</strong>esden ohne Anrechnung der zusätzlichen Einnahmen aus Steuern und<br />

Erträgen der kommunalen Unternehmen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energiekostenersparnisse<br />

kumuliert gegenüber Trend-Szenario<br />

[Mio. Euro]<br />

Aktions-Szenario<br />

Effizienz-Szenario<br />

Einsparungen belaufen sich im Effizienz-Szenario bis 2050 auf 7,1 Mrd. EUR.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013<br />

6


Top Ten-Maßnahmen des IEuKK <strong>Dr</strong>esden 2030 (1)<br />

energetische Optimierung bestehender Heizungsanlagen in Verbindung mit<br />

Beratung zur zukünftigen Wärmeversorgung<br />

Ausbau und technologische Ertüchtigung des zentralen Fernwärmesystems<br />

einschließlich der Herstellung von Wärmespeichern, des Betriebs von zwei<br />

Biomasse-HKW (Holz und Biogas) und der abschnittsweisen Absenkung<br />

der Systemtemperatur<br />

Investitionsprogramm und Marketingkampagne zum Fernwärmeausbau auf<br />

Basis von Gebietsuntersuchungen (Friedrichstadt, Löbtau/Plauen,<br />

Pieschen/Leipziger Vorstadt, Wissenschaftsstandort Ost, …) unter Beachtung<br />

städtebaulicher Entwicklungsziele und Vorhaben der Stadterneuerung<br />

Ausarbeitung von Maßnahmen gemäß Szenario B des<br />

Verkehrsentwicklungsplans und deren Umsetzung einschließlich<br />

einer Erdgasoffensive für Nutzfahrzeuge<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Top Ten-Maßnahmen des IEuKK <strong>Dr</strong>esden 2030 (2)<br />

Vergärung der Bioabfälle aus <strong>Dr</strong>esden und ggf. aus der Region <strong>Dr</strong>esden<br />

Marketingprogramm mit Anlagenbauern, der TU <strong>Dr</strong>esden und der<br />

Gaswirtschaft für die Weiterentwicklung und die breite Einführung der<br />

Gaswärmepumpen<br />

Energetische und funktionale Optimierung von dauerhaften Verwaltungs-,<br />

Schul- und Kita-Neubauten<br />

Förderprogramm zur Verbesserung der Energieeffizienz von klein- und<br />

mittelständischen Betrieben gemeinsam mit Sächsischer Energieagentur<br />

(Ökoprofit, Gewerbe-Energie-Pass)<br />

Initiative zur Heizungsmodernisierung (Holz/Holzpellets) in Stadtrandlagen<br />

und Eingemeindungsgebieten gemeinsam mit Handwerk und Sachsenforst<br />

Entwicklung einer Dachmarke, unter der die Maßnahmen aller Akteure<br />

gebündelt, publiziert, beworben und ggf. gefördert werden können<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Mit schrittweiser Umsetzung des Effizienz-Szenarios<br />

können die Zielsetzungen erreicht werden<br />

Langfristige Sicherung der Attraktivität des Standorts <strong>Dr</strong>esden und der<br />

Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft bei gleichzeitiger Senkung des CO 2 -<br />

Ausstoßes<br />

Sozialverträglichkeit der Energieversorgung (Kostenbegrenzung!)<br />

Steigerung der regionalen Wertschöpfung<br />

Vorhandene Infrastruktur zukunftsfähig ergänzen und modernisieren<br />

Energieeinsparung und Erhöhung der Effizienz bei Erzeugung, Übertragung<br />

und Anwendung fossiler Energie<br />

Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energie am Endenergieverbrauch bei<br />

Erhalt der Netzstabilität und der Versorgungssicherheit<br />

Ertragsfähigkeit der DREWAG erhalten und steigern bei Erschließung neuer<br />

Geschäftsfelder<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Zur Fortschreibung des IEuKK erforderliche<br />

Untersuchungen (teilweise bereits veranlasst)<br />

Einsparpotenziale der Stadtbeleuchtung und der Verkehrssignalanlagen<br />

Gebietskonzepte energetische Optimierung in Stadtteilen (Laubegast, Löbtau,<br />

Friedrichstadt, Wissenschaftsstandort <strong>Dr</strong>esden-Ost, Pieschen/Mickten und Klotzsche)<br />

Entwicklung des Biomassemarktes in der Region einschließlich grenznaher Gebiete der<br />

Tschechischen Republik<br />

Voruntersuchungen und seismische Erkundungen für Tiefengeothermieanlage<br />

Beratungs- und Unterstützungsprogramm für die Betriebsoptimierung und den<br />

hydraulischen Abgleich bestehender Heizungsanlagen<br />

Möglichkeiten zur Gebäudeklimatisierung auf Basis regenerativer Energien und<br />

Konzipierung eines Pilotvorhabens<br />

Potenziale des Einsatzes von „smart metering“ und des Betriebs von „smart grids“<br />

einschließlich Durchführung von Pilotvorhaben<br />

Verfahren zur Energie- und CO 2 -Bilanzierung, das den Bedingungen einer weiter<br />

steigenden Eigenstromerzeugung in Unternehmen und Haushalten Rechnung trägt<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Noch nicht in das IEuKK aufgenommene<br />

Maßnahmen, die weiter verfolgt werden sollten<br />

Photovoltaik-Anlage auf dem Südhang der Deponie Radeburger Straße<br />

nach Abklingen der Setzungen; realisierbares Potential: 20 GWh/a zur<br />

teilweisen Deckung des Eigenbedarfs der BMA<br />

Abwärmenutzung aus dem Abwasser – Auswertung der Erfahrungen mit<br />

der Anlage der Zentralen Leitstelle; theoretisches Potential: 500 kWh/E*a<br />

Energieeffizienzsteigerung bei Wasserversorgung und<br />

Abwasserentsorgung bei ohnehin notwendigen Ersatzinvestitionen;<br />

theoretisches Potential: 75 kWh/E*a (Wasser) bis 150 kWh/E*a (Abwasser)<br />

Solarthermische Großanlage mit saisonalem Speicher auf Brachfläche,<br />

evtl. in Verbindung mit Elektrodenkessel<br />

Energieeffizienzsteigerung bei Stadtbeleuchtung, Verkehrssteuerung, …<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Einflussmöglichkeiten auf kommunaler Ebene<br />

Eigentümer, Nutzer und Verkäufer von Immobilien<br />

Optimierung von Energieversorgung und energetischer Sanierung<br />

Eigennutzung von Photovoltaik, z. B. für Wärmepumpen zur Klimatisierung<br />

Verkauf von Immobilien mit Auflagen zur energetischen Sanierung/Einhaltung energetischer<br />

Standards<br />

Verkehrsminimierende Anordnung von kommunalen Einrichtungen<br />

Eigentümer und Betreiber von Fahrzeugen, Geräten und Anlagen<br />

Flottenmodernisierung, Erdgas- und Elektroantrieb (ggf. Leasing-Modelle)<br />

Energieverbrauch von IT-Anlagen, Ampeln, Stadtbeleuchtung senken<br />

Untere Bauordnungsbehörde, z. B. Mitwirkung bei der Umsetzung der EnEV<br />

Träger der vorbereitenden und verbindlichen Bauleitplanung inkl. Verkehrsplanung<br />

Konzessionsgeber für die Wegenutzung<br />

Berater und Förderer von Unternehmen<br />

Berater der Bürger (Vertrauensstellung als Garant der Bürgerinteressen), Initiativ- und<br />

Vorbildfunktion<br />

Einflussnahme über die kommunalen Spitzenverbände (DST, SSG) auf die Bundes- und<br />

Landesgesetzgebung<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

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<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Energiespeicherung<br />

Thermischer <strong>Dr</strong>uckspeicher am HKW Nord bis 3.000 m³<br />

Erhöhung der Speicherkapazität in Reick, langfristig drucklos im<br />

Kontext mit Absenkung der Vorlauftemperatur (low ex-Strategie)<br />

Elektrodenkessel 30 bis 50 MW zur Nutzung von Überschussstrom<br />

aus dem Verbundnetz und Speicherung als Fernwärme<br />

Saisonaler thermischer Speicher in Verbindung mit Solarthermie<br />

Prüfung, ob Pumpspeicherwerk Niederwartha durch Eigentümer<br />

ertüchtigt werden kann, keine Übernahme in städtisches Eigentum<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Konzept-Ergebnisse<br />

Parameter<br />

Trend-Szenario 2030<br />

[Veränderung gegenüber 2005]<br />

Effizienz-Szenario 2030<br />

[Veränderung gegenüber 2005]<br />

Hinweise<br />

Endenergieverbrauch<br />

(verkaufte Energiemengen)<br />

9,9 TWh (End)<br />

8,8 TWh (End)<br />

2005: ca. 10,35 TWh (End)<br />

[-13 %]<br />

[- 22 %]<br />

Kumulierter Energieverbrauch<br />

(Primärenergieaufwand insg. z.<br />

B. durch Förderung,<br />

Umwandlung, Transport u. a.<br />

energetische<br />

Bereitstellungsverluste)<br />

15 TWh (KEV)<br />

[- 9 %]<br />

13 TWh (KEV)<br />

[- <strong>21</strong> %]<br />

2005: ca. 16,4 TWh (KEV)<br />

Spezifische CO 2äq -Emissionen<br />

nach dem Inländerprinzip; inkl.<br />

zugehöriger energetischer<br />

Prozesskette<br />

5,3 t/EW<br />

[- 25 %]<br />

4,2 t/EW<br />

[- 41 %]<br />

2005: 7,1 t/EW<br />

[Ziel: - 41 %]<br />

ohne nichtenergetische<br />

Treibhausgas-Emissionen, ohne<br />

Güter- und Flugverkehr<br />

Energiekosten pro Jahr<br />

[Veränderung gegenüber 2010]<br />

1,33 Mrd. € p.a.<br />

[+ 29 %]<br />

1,17 Mrd. € p.a.<br />

[+ 14 %]<br />

nur verbrauchsgebundene<br />

Aufwendungen berücksichtigt<br />

(keine Fixkosten)<br />

Investitionen (2014 bis 2030<br />

insg.)<br />

1.050 – 1.250 Mio. € 3.050 – 3.450 Mio. €<br />

Erträge (2014 bis 2030 insg.) 1.000 – 1.100 Mio. € 3.250 – 3.650 Mio. €<br />

bei Industrie/Gewerbe, Infrastruktur,<br />

öffentlichen Einrichtungen und<br />

Haushalten<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Zur Fortschreibung des IEuKK erforderliche<br />

Untersuchungen (teilweise bereits veranlasst)<br />

Einsparpotenziale der Stadtbeleuchtung und der Verkehrssignalanlagen<br />

Erweiterungsmöglichkeiten für Fernwärme energetische Optimierung in Stadtteilen<br />

(Friedrichstadt, Löbtau/Plauen, Pieschen/Mickten, Dobritz/Niedersedlitz, Klotzsche/Hellerau)<br />

Entwicklung des Biomassemarktes in der Region einschl. grenznaher Gebiete Tschechiens<br />

Voruntersuchungen und seismische Erkundungen für Tiefengeothermie-Anlage (10 – 20 MW th )<br />

Beratungs- und Unterstützungsprogramm für die Betriebsoptimierung und den<br />

hydraulischen Abgleich bestehender Heizungsanlagen<br />

Möglichkeiten zur Gebäudeklimatisierung auf Basis regenerativer Energien und<br />

Konzipierung eines Pilotvorhabens<br />

Potenziale des Einsatzes von „smart metering“ und des Betriebs von „smart grids“<br />

einschließlich Durchführung von Pilotvorhaben<br />

Verfahren zur Energie- und CO 2 -Bilanzierung, das u. a. den Bedingungen zunehmender<br />

Eigenstromnutzung Rechnung trägt (Mitwirkung an bundeseinheitlichem Instrumentarium)<br />

Studie zur Ermittlung des Beitrags der Fernwärme zur lokalen Wertschöpfung<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

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<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Noch nicht in IEuKK-Szenarios betrachtete<br />

Maßnahmen, die weiter verfolgt werden sollten<br />

Photovoltaik-Anlage auf dem Südhang der Deponie Radeburger Straße nach<br />

Abklingen der Setzungen; realisierbares Potential: 20 GWh/a zur teilweisen Deckung<br />

des Eigenbedarfs der BMA<br />

Abwärmenutzung aus dem Abwasser – Auswertung der Erfahrungen mit der<br />

Anlage der Zentralen Leitstelle; theoretisches Potential: 500 kWh/E/a<br />

Energieeffizienzsteigerung bei Wasserversorgung und Abwasserentsorgung<br />

bei ohnehin notwendigen Ersatzinvestitionen; theoretisches Potential: 75 kWh/E/a<br />

(Wasser) bis 150 kWh/E/a (Abwasser)<br />

Solarthermische Großanlage mit saisonalem Speicher (Sandgrube am Heller),<br />

evtl. in Verbindung mit Elektrodenkessel<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Effizienz-Szenario – Ergebnisse<br />

Durch kommunale und private Akteure werden bis 2030 etwa 3,1 bis 3,5 Mrd.<br />

Euro für Reduktions- und Effizienzmaßnahmen eingesetzt.<br />

Die Senkung des Endenergieverbrauchs um 2,4 TWh/a (ca. 22 %) gegenüber<br />

dem Basisjahr 2005 kompensiert den Anstieg der Energiepreise.<br />

Fernwärmesystem und KWK werden ertüchtigt und erweitert, neue<br />

Systemdienstleistungen werden erschlossen (z. B. Regelenergie).<br />

Die bestehende Infrastruktur wird genutzt und maßvoll erweitert durch Nutzung<br />

erneuerbarer Energien und neue Speichermöglichkeiten.<br />

Im Effizienz-Szenario kann durch koordiniertes und engagiertes Handeln<br />

der kommunalen Akteure der Zielwert von 4,2 Tonnen CO 2 /E/a erreicht<br />

werden.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


CO 2 -Minderung durch Ausbau der Fernwärme<br />

korrespondiert mit Ausbau erneuerbarer Energien<br />

Fossile Erzeugung der Fernwärme in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)<br />

erfolgt mit einem Primärenergiefaktor, der streng exergetisch ermittelt<br />

im Bereich von 0,7 liegt.<br />

Der in <strong>Dr</strong>esden in KWK erzeugte Strom hat (noch) einen deutlich<br />

besseren Primärenergiefaktor als der verdrängte Strom aus dem<br />

Verbundnetz.<br />

Im Ergebnis wird z. Zt. durch Ausbau der Fernwärme in KWK eine<br />

deutliche CO 2<br />

-Reduzierung mit hoher Kosteneffizienz erreicht.<br />

Vorteile der Fernwärme müssen langfristig durch die Zunahme des<br />

Anteils an erneuerbarer Energie im Fernwärmenetz gesichert werden.<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Fernwärme-Ausbau: Wachsen oder Weichen<br />

Anbindung von Inselnetzen an das zentrale Fernheiznetz und damit<br />

Erhöhung des KWK-Anteils am <strong>Dr</strong>esdner Strom<br />

Anschluss von Betrieben mit Bedarf an Prozesswärme<br />

Erschließung der Wärmespeicherkapazitäten des Fernwärmesystems zur<br />

Einspeisung, Zwischenspeicherung und Verteilung erneuerbarer Energie<br />

Klimaverträgliche Alternative zur Außenwanddämmung für städtebaulich<br />

bzw. denkmalpflegerisch wertvolle Gebäude<br />

langfristige Sicherung der Wirtschaftlichkeit der Fernwärme in <strong>Dr</strong>esden<br />

bei sinkendem Wärmemarkt<br />

Perspektivische Sicherstellung des Ertragspotenzials der Stadtwerke<br />

und der bestehenden modernen Erzeugeranlagen<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Fernwärme braucht regenerative Komponente<br />

Primärenergiefaktor [kWh NE/kWhPE]<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

Entwicklung der Primärenergiefaktoren im Systemvergleich<br />

ZFHN ohne Biogas und ohne Geothermie<br />

el. Wärmepumpe COP=3,5<br />

el. Wärmepumpe COP=2,5<br />

Erdgas-Brennwertkessel (sigma = 90%)<br />

Strom-Direktheizung<br />

0,0<br />

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />

Quelle: DREWAG 2012<br />

ohne erneuerbare Komponenten verliert Fernwärme auf lange Sicht den<br />

Primärenergie-Effizienzvorteil<br />

Diagramm berücksichtigt nicht, dass KWK Einspeisevorrang besitzt und damit nur<br />

ältere konventionelle Kraftwerke (und keine EE) verdrängt<br />

Effizienzvorteil bleibt deshalb viel länger als im Diagramm dargestellt erhalten<br />

dennoch ist Integration von EE in Fernwärmesysteme eine sinnvolle Gegenstrategie<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Zunehmender Stromexport Deutschlands zwischen 1990 und 2012<br />

Stromimport<br />

Stromexport<br />

Insgesamt exportierte Deutschland im Jahr 2012 mehr Strom, als es importierte.<br />

Der Stromaustauchsaldo betrug -23 TWh. (Jahresverbrauch in <strong>Dr</strong>esden ca. 2,6 TWh)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Strompreisprivilegien<br />

der Deutschen Industrie<br />

Quelle: ENERGIEDEPESCHE 1-2013<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Vorteil für<br />

Deutsche<br />

Industriestrompreise<br />

Quelle: ENERGIEDEPESCHE 1-2013<br />

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<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Fazit und Ausblick für das Handlungsfeld der Energieversorgung<br />

Verdichtung bestehender Wärmenetze<br />

Ausbau der Fernwärme (schrittweise Erschließung der Ausbau- und<br />

Zielnetzgebiete im Stadtgebiet)<br />

Angepasste Formen der Preisbildung<br />

Etablierung und Nutzung von künftigen Kapazitätsmärkten<br />

Integration neuer Systemdienstleistungen (Nutzung von Überschussstrom)<br />

Konzepte für neue gesellschaftsrechtliche Betriebsformen (Nutzung von<br />

dezentralen KWK-Systemen und erneuerbaren Quellen, Umgang mit<br />

Eigenstromverwendungen)<br />

Kooperation mit der Region <strong>Dr</strong>esden (Abstimmung mit<br />

Energiekonzepten/Projekten im <strong>Dr</strong>esdner Umland)<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Pumpspeicherwerk Niederwartha<br />

6 Pumpspeichersätze à 20 MW, Höhenunterschied 143m,<br />

Triebwasserleitung l=1920m, d=3,5 …2,5m, Nutzvolumen 2 Mio m³<br />

Wirkungsgrad theoretisch max. 73%, real (Ein-/Ausspeisungsverluste)<br />

61,3%, Ziel 67…70%<br />

Energieerzeugung ca. 650 MWh, Pumpkapazität ca. 900MWh (η= 72%)<br />

praktischer Speicherbetrieb 400MWh Kurzzeitreserve (Vergleich: <strong>Dr</strong>esden<br />

500MW Leistungsbedarf)<br />

Wichtige Anforderungen: Regelbarer Betrieb, Hochwassersicherheit,<br />

Sanierung Triebwasserleitung und Wasserschlösser, schnelle<br />

Stauspiegelschwankungen bis 108m³/s, Einhaltung DIN 19700<br />

Investition ca.150 Mio €, lfd. Unterhaltg 3 Mio €, Eigenkapitalrendite: 3%<br />

Bedeutung für <strong>Dr</strong>esden: Sicherung der Schwarzstartfähigkeit!<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013


Fernwärme braucht regenerative Komponente<br />

Primärenergiefaktor [kWh NE/kWhPE]<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

Entwicklung der Primärenergiefaktoren im Systemvergleich<br />

ZFHN ohne Biogas und ohne Geothermie<br />

el. Wärmepumpe COP=3,5<br />

el. Wärmepumpe COP=2,5<br />

Erdgas-Brennwertkessel (sigma = 90%)<br />

Strom-Direktheizung<br />

0,0<br />

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050<br />

Quelle: DREWAG 2012<br />

ohne erneuerbare Komponenten verliert Fernwärme auf lange Sicht den<br />

Primärenergie-Effizienzvorteil<br />

Diagramm berücksichtigt nicht, dass KWK Einspeisevorrang besitzt und damit nur<br />

ältere konventionelle Kraftwerke (und keine EE) verdrängt<br />

Effizienzvorteil bleibt deshalb viel länger als im Diagramm dargestellt erhalten<br />

dennoch ist Integration von EE in Fernwärmesysteme eine sinnvolle Gegenstrategie<br />

Landeshauptstadt <strong>Dr</strong>esden<br />

Umweltamt<br />

<strong>Dr</strong>. <strong>Christian</strong> <strong>Korndörfer</strong><br />

3. Energiewirtschaftliches<br />

Kolloquium des VDI <strong>Dr</strong>esden<br />

10. September 2013

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