Potentialanalyse - Otzberg
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Potentialanalyse - Otzberg
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INHALTSVERZEICHNIS<br />
INHALTSVERZEICHNIS SEITE 2<br />
VORWORT SEITE 3<br />
BESCHREIBUNG DER GEMEINDESTRUKTUR SEITE 6<br />
VERBRAUCHSANALYSE SEITE 7<br />
ISTANALYSE SEITE 12<br />
POTENTIALE FÜR ERNEUERBARE ENERGIEN SEITE 16<br />
BIOMASSE / BIOENERGIE SEITE 17<br />
SONNENENERGIE SEITE 20<br />
WINDENERGIE SEITE 23<br />
WASSERKRAFT SEITE 27<br />
GEOTHERMIE / UMGEBUNGSWÄRME SEITE 28<br />
POTENTIAL DER ENERGIEEINSPARUNG / ENERGIEEFFIZIENZ SEITE 33<br />
FAZIT SEITE 36<br />
VARIANTENKONZEPT SEITE 38<br />
ISTZUSTAND SEITE 39<br />
VARIANTE 1 - PESSIMISTISCH SEITE 40<br />
VARIANTE 2 – MEDIUM SEITE 41<br />
VARIANTE 3 - OPTIMISTISCH SEITE 42<br />
ANHANG SEITE 43<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 2
VORWORT<br />
Sehr geehrte Damen und Herren, liebe <strong>Otzberg</strong>er Mitbürger,<br />
der Arbeitskreis Energieneutrales <strong>Otzberg</strong> präsentiert Ihnen hier sein Ergebnis:<br />
Das Konzept für die Versorgung unserer Gemeinde zu 100% mit erneuerbarer Energie<br />
Es wurde in arbeitsintensivem Prozess von den ehrenamtlichen Mitgliedern des Arbeitskreises,<br />
Bürgermeister Ohlemüller und Frau Müller-Weber vom Umweltamt der Gemeinde erstellt.<br />
Der AK-ENO konnte dabei auf Daten zurückgreifen, die er selbst ermittelt hat oder von externen<br />
Stellen zur Verfügung gestellt bekommen hat. Ausdrücklich danken möchte der AK diesbezüglich<br />
den Bezirksschornsteinfegermeistern und der HSE für ihre Hilfe bei der Datenermittlung. Während<br />
andere Kommunen viel Geld und Zeit für ähnliche Studien einsetzen, kann <strong>Otzberg</strong> mit der<br />
Kreativität und dem Engagement des Arbeitskreises jetzt schon die wichtigen Prozesse zur<br />
Gestaltung seiner Zukunft einleiten.<br />
Das ursprüngliche Ziel, das <strong>Potentialanalyse</strong>werkzeug "Erneuerbar Komm!"<br />
(www.erneuerbarkomm.de) zu benutzen und damit alle Optionen und Potentiale einfach,<br />
anschaulich, transparent und für jeden Bürger leicht nachvollziehbar darstellen zu können, konnte<br />
in dem knappen Zeitrahmen bis zur Sommerpause 2012 nicht realisiert werden. Es wird jedoch im<br />
Rahmen des Landkreises mit Fördermitteln des Bundes angeschafft und steht der Gemeinde und<br />
der Öffentlichkeit voraussichtlich zum Jahresende zur Verfügung - wenn denn die Fördermittel<br />
bewilligt werden.<br />
Um also den nicht nur zeitlich anspruchsvollen Auftrag zu erfüllen, musste der AK-ENO die<br />
Datenermittlung und - auswertung, sowie die Darstellung der Potentiale und Optionen aus eigenen<br />
Kräften bewältigen. Daher konnte das Versprechen, die Öffentlichkeit in den Prozess mit<br />
einzubeziehen bisher nicht im gewünschten Umfang umgesetzt werden, da bei den Sitzungen<br />
konzentriert gearbeitet werden musste. Trotzdem hat der AK-ENO öffentliche Veranstaltungen<br />
durchgeführt, oder bei diesen seine Arbeit vorgestellt. Ganz besonders wichtig ist in diesem<br />
Zusammenhang die Thermografie - Aktion des AK-ENO zu erwähnen, bei der sehr günstige<br />
Möglichkeiten angeboten wurden, Wärmebildaufnahmen von Wohnhäusern zu erstellen, um somit<br />
Energiesparpotentiale zu erkennen und umzusetzen. Die Einsparung von Energie ist ein<br />
substanzieller Bestandteil jedes Zukunftskonzeptes zur Energieversorgung und bei der großen<br />
Anzahl von Altbauten in unseren Ortsteilen eine wichtige Herausforderung!<br />
Obwohl die Treffen der Arbeitsgruppe aus Gründen der Effektivität nicht öffentlich waren, bieten<br />
die Ergebnisse die Möglichkeit, verschiedene Optionen und Szenarien zu erstellen und<br />
dazwischen zu wählen. Der Arbeitskreis hat in ergebnisoffenem Prozess, ohne Vorbehalte, nur die<br />
verschiedenen Möglichkeiten für erneuerbare Energien am <strong>Otzberg</strong> erarbeitet. Somit haben die<br />
politischen Gremien und die Öffentlichkeit nun die Möglichkeit, diese Ergebnisse auszuwerten, zu<br />
diskutieren und zur transparenten Entscheidungsfindung für die beste Strategie, <strong>Otzberg</strong><br />
klimaneutral mit erneuerbaren Energien zu versorgen, zu nutzen.<br />
Die nun folgenden Diskussionen und Entscheidungen für den besten Weg und die Prozesse zur<br />
Umsetzung desselben können also auf Basis der vom AK-ENO ermittelten Optionen eingeleitet<br />
werden. Die Mitglieder des AK-ENO sind zuversichtlich, dass ihre Arbeit dazu beitragen wird, dass<br />
<strong>Otzberg</strong> die großen Herausforderungen der Zukunft, die klima- und energiepolitischen Probleme,<br />
nicht nur bewältigen wird, sondern im großen Maße von einer richtigen Strategie für erneuerbare<br />
Energien profitieren wird.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 3
Informationen zur Arbeit und zur Struktur des AK-ENO:<br />
Nach Auftrag durch die Gemeindevertretung vom Juni 2011 hat sich am 23.08.2011 der<br />
Arbeitskreis Energieneutrales <strong>Otzberg</strong> konstituiert.<br />
Zusammensetzung des Arbeitskreises:<br />
Er besteht aus jeweils zwei Mitgliedern der in der Gemeindevertretung präsenten Parteien, dem<br />
<strong>Otzberg</strong>er Bürgermeister und der Umweltbeauftragten.<br />
Auftrag:<br />
Der AK hat den Auftrag, bis zur Sommerpause 2012 ein Konzept für die Versorgung der Gemeinde<br />
<strong>Otzberg</strong> mit 100% erneuerbarer Energie zu erstellen. Es soll hier mindestens so viel erneuerbare<br />
Energie produziert werden, wie lokal verbraucht wird, somit also eine rechnerisch neutrale<br />
Energiebilanz erreicht werden.<br />
Von diesem Ziel leitet sich auch der Name des Gremiums ab: „Arbeitskreis Energieneutrales<br />
<strong>Otzberg</strong>“ kurz: „AK ENO“.<br />
Von der Gemeindevertretung hat der AK-ENO zusätzlich den Auftrag bekommen, geeignete<br />
Standorte für Windkraftanlagen auf Grundstücken der Gemeinde ausfindig zu machen.<br />
Aufgaben:<br />
In transparentem und ergebnisoffenem Prozess soll der AK seinen Arbeitsauftrag erfüllen durch:<br />
• Bilanzerstellung des <strong>Otzberg</strong>er Energiebedarfs, d.h. Strom- und Heizenergieverbrauch der<br />
Gemeinde feststellen<br />
• Ermittlung der bereits in <strong>Otzberg</strong> produzierten erneuerbaren Energie durch Photovoltaik,<br />
Solarwärme, Biogasanlagen, Heizungen mit nachwachsenden Rohstoffen (Holz), etc.<br />
• Ermittlung der <strong>Otzberg</strong>er Potentiale für weitere Anlagen zur Erzeugung Erneuerbarer<br />
Energie (E.E.)<br />
• Vorschläge zu erarbeiten, wie und wo die Gemeinde solche Anlagen mit Bürgerbeteiligung<br />
errichten könnte<br />
• Vorschläge zu erarbeiten, wie die Bürger auf transparente Weise einbezogen werden<br />
können<br />
• Kommunikation, Aufklärung & Information zur Steigerung der Akzeptanz beim Bürger für<br />
Anlagen zur Erzeugung von E.E.<br />
Grundsätze und Methoden:<br />
• monatliche Treffen<br />
• zunächst werden Ziele und Arbeitsweise unter Ausschluss der Öffentlichkeit überparteilich<br />
festgesetzt, sowie Informationen mit Hilfe von Experten gesammelt und ausgewertet<br />
• keine Parteipolitik im Arbeitskreis, um eine konstruktive Arbeit zu gewährleisten<br />
• Es wird angestrebt, das Potenzialanalysewerkzeug "Erneuerbar Komm!"<br />
(www.erneuerbarkomm.de) einzusetzen.<br />
• der Prozess der Konzepterstellung soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden<br />
• Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit sollen auch Informationen zu Energieeinsparung<br />
vermittelt werden.<br />
• Thermografie-Aktionen zur Ermittlung der Wärmedämmungspotenziale an Gebäuden<br />
sollen angeboten werden.<br />
Ansprechpartner:<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 4
Die Mitglieder des Arbeitskreises sind gern bereit, Ihre Anregungen und Fragen entgegenzunehmen.<br />
Karl Ohlemüller (Bürgermeister)<br />
Heinz-Gerd Arnold (Nieder-Klingen)<br />
Tobias Hanel (Lengfeld)<br />
Ruth Juhrig (Habitzheim)<br />
Tilo Kühne (Ober-Klingen)<br />
Benjamin Lotz (Hering)<br />
Manfred Rantzsch (Hering)<br />
Jens Rotzsche (Nieder-Klingen)<br />
Christian Wildner (Lengfeld)<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 5
BESCHREIBUNG DER GEMEINDESTRUKTUR<br />
Die Gemeinde <strong>Otzberg</strong> ist 1972 durch den freiwilligen Zusammenschluss der ehemals<br />
selbstständigen Ortsteile Lengfeld, Habitzheim, Nieder- und Ober-Klingen, Hering und Nauses<br />
entstanden.<br />
Der <strong>Otzberg</strong> als ehemaliger Vulkankegel überragt mit seinen ca. 365 Metern das „<strong>Otzberg</strong>er Land“<br />
und hat der Großgemeinde mit einer Gemarkungsfläche von 42 km 2 seinen Namen gegeben.<br />
Markant und zugleich höchster Punkt ist die „Weiße Rübe“ in der Mitte des Innenbereiches der<br />
Burg. Die Burg selbst ein beliebtes Ausflugsziel von nah und fern, beherbergt ein Museum mit<br />
wechselnden Themen und einen Gastronomiebetrieb.<br />
Die Gemeinde <strong>Otzberg</strong> liegt am nördlichen Rand des Odenwaldes und wird oft als „Tor zum<br />
Odenwald“ bezeichnet. Landwirtschaftlich genutzte Flächen wechseln sich mit Waldflächen ab.<br />
Darin eingebettet liegen die 6 Ortsteile der Gemeinde <strong>Otzberg</strong> mit seinen ca. 6700 Einwohnern.<br />
Die einzelnen Ortsteile haben ihren dörflichen Charakter mit zahlreichen Fachwerkhäusern, engen<br />
Straßen und Gassen bis heute erhalten. Lengfeld ist der größte Ortsteil und hat zentralen<br />
Charakter mit Rathaus, Schule, Bahnhof für die Odenwaldbahn, Einkaufsmöglichkeiten und einem<br />
Gewerbegebiet.<br />
Gesamtgemeindefläche: 4195 ha<br />
davon als: in % ha<br />
bebaute Fläche 4 167,80<br />
Verkehrsfläche 5,6 234,92<br />
Wiesen und Ackerfläche 64,5 2705,78<br />
Waldfläche 24,7 1036,17<br />
Wasserfläche 0,55 23,07<br />
sonstige Fläche 0,65 27,27<br />
100 4195,00<br />
Quelle: Wikipedia<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 6
VERBRAUCHSANALYSE<br />
Einleitung<br />
Die Ermittlung des Energieverbrauchs in <strong>Otzberg</strong> wurde unterstützt durch den Energieversorger<br />
HSE, die Untere Wasserbehörde, die Gemeindeverwaltung und die in <strong>Otzberg</strong> tätigen<br />
Bezirksschornsteinfegermeister. Außerdem wurden Verbraucherstudien aus dem Internet<br />
herangezogen sowie die aktuelle Potentialstudie des Landkreises Darmstadt-Dieburg, Stand 2008.<br />
Hierzu ist weiter anzumerken, dass weder personen- noch liegenschaftsbezogene Daten im<br />
Bericht sowie in den zur Verfügung gestellten Unterlagen erfasst sind.<br />
Die Ermittlung des Energieverbrauchs bezieht sich vorwiegend auf den Zeitraum 2010/2011.<br />
Zusammenfassung<br />
Im folgenden Abschnitt wird der Energieverbrauch in <strong>Otzberg</strong> gemäß seiner Anteile in Strom- und<br />
Heizenergie, nicht erneuerbare (fossile: Erdöl, Erdgas, Kohle, etc.) und erneuerbare (Biomasse:<br />
Holz etc., Biogas, Sonne, Wind, Wasser, Umgebungswärme/Geothermie) aufgeführt.<br />
Der Energieverbrauch für Verkehr wird nicht berücksichtigt.<br />
Als Ergebnis erhält man einen Energieverbrauch pro Bürger von rund 14.000 kWh 1 /a.<br />
Die Potentialstudie des Landkreises Darmstadt-Dieburg gibt für das Jahr 2008 einen<br />
Energieverbrauch von rund 8.039.300 MWh/a an. Pro Einwohner wären dies 27.720 kWh/a.<br />
Dieser setzt sich wie folgt zusammen:<br />
15,5 % für Strom (5,5 % Kreis/Kommunen, Schulen, Kirchen, private Haushalte + 10 % Gewerbe)<br />
52 % Wärme (36,6 % Kreis/Kommunen, Schulen, Kirchen, private Haushalte + 15,4 % Gewerbe)<br />
32,5 % Verkehr<br />
Der Vergleich mit dem Landkreis führt für <strong>Otzberg</strong> zu ca. 16.000 kWh pro Einwohner und Jahr, da<br />
die Bevölkerungsdichte 2 in der Gemeinde ca. 36,7 % des Landkreises beträgt und in der<br />
vorliegenden Verbrauchsermittlung kein Energieanteil für Verkehr berücksichtigt ist. Eine weitere<br />
Annäherung des Wertes kann über den Gewerbe/Handel/Dienstleistungs- und Industrieanteil<br />
erfolgen, der in <strong>Otzberg</strong> sicherlich unter dem vergleichbaren Anteil zum Landkreis liegt.<br />
1 bezogen auf 6767 Einwohner, Stand 30.06.2011<br />
2 Quelle wikipedia, Internetseiten Landkreis u. <strong>Otzberg</strong>: 439 Ew./km² Lkr., 161 Ew./km² Gmd. <strong>Otzberg</strong><br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 7
Energieverbrauch in <strong>Otzberg</strong><br />
a) Elektrische Energie (Strom)<br />
Es sind alle Strommengen erfasst, die durch das <strong>Otzberg</strong>er Netz geleitet werden.<br />
Die Hilfsenergie (Strom) für den Betrieb von z.B. Wärmepumpen ist hier enthalten.<br />
Verbraucher Kilowattstunden [kWh] Verbrauch [%]<br />
Haushalte, Kirchen, Vereine, etc. 12.911.162 54,28<br />
Heizungen elektr. (605 Anschlüsse) 6.445.933 27,10<br />
Gewerbe, Handel, Dienstleister, HSE<br />
Betriebsverbrauch, Telefonhäuschen,<br />
etc.<br />
480.673<br />
2,02<br />
Industrie 3.237.269 13,61<br />
Kommune incl. Heizung 459.794 1,93<br />
Straßenbeleuchtung 251.005 1,06<br />
Gesamt 23.785.836 100,00<br />
Daraus ergeben sich folgende Verbrauchswerte für Strom in <strong>Otzberg</strong>:<br />
rund 4.475 kWh/a elektrischer Strom pro Anschluss/Haushalt 3<br />
ca. 10.655 kWh/a elektrischer Strom für Heizungen pro Anschluss<br />
3 Anschlüsse bzw. Anzahl der Haushalte : 2885<br />
Anmerkung: im Durchschnitt verbraucht ein 4 Personenhaushalt 4.420 kWh/a im Landkreis<br />
Quelle: Potentialstudie 2008<br />
14%<br />
2% 1%<br />
2%<br />
27%<br />
54%<br />
Haushalte<br />
Haushalte Heizung<br />
Gewerbe, Handel, Dienstleister<br />
Industrie<br />
Kommunal (Gemeinde)<br />
Straßenbeleuchtung<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 8
) Fossile Brennstoffe<br />
Es sind alle Erdgasmengen erfasst, die durch das <strong>Otzberg</strong>er Netz geleitet werden.<br />
Die Ermittlung der weiteren Mengen fossiler Energien wurde über die kW-Leistung der<br />
Anlagen, sowie den bundesdurchschnittlichen kWh–Verbrauch der Haushalte bzw. EFH 4 ,<br />
MFH 4 , etc. ermittelt.<br />
Verbraucher Kilowattstunden [kWh] Verbrauch [%]<br />
Erdgasheizungen (201) 5.707.959 12,76<br />
Erdgas: Industrie 1.955.690 4,37<br />
Flüssiggasheizungen (52) 996.000 2,23<br />
Heizölheizungen (1221) 35.494.000 79,38<br />
Kohleöfen (15) 564.000 1,26<br />
Gesamt (1489) 44.717.649 100,00<br />
Es werden in <strong>Otzberg</strong> durchschnittlich rund 28.719 kWh/a fossiler Heizenergie pro<br />
Anschluss verbraucht.<br />
c) Brennstoffe aus Biomasse<br />
Die Ermittlung der Mengen nachwachsender Energien wurde über die kW-Leistung der<br />
Anlagen, sowie den bundesdurchschnittlichen kWh–Verbrauch der Haushalte bzw. EFH 4 ,<br />
MFH 4 , etc. ermittelt.<br />
Verbraucher Kilowattstunden [kWh] Verbrauch [%]<br />
Pelletsheizungen (24) 720.000 2,76<br />
Holzhackschnitzelanlagen (8) 2.660.000 10,20<br />
Holzheizungen (117) 6.660.000 25,53<br />
Holzöfen (1070) 16.043.200 61,51<br />
Gesamt (1219) 26.083.200 100,00<br />
Pro Feuerstelle in <strong>Otzberg</strong> werden durchschnittlich 21.397 kWh/a Biomasse für<br />
Heizenergie verbraucht.<br />
4 EFH: Einfamilienhaus, MFH: Mehrfamilienhaus<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 9
d) Erneuerbare Energien für den Strom- oder Heizenergieverbrauch wie z.B. Solarthermie für<br />
Warmwassererzeugung, Erdwärme / Geothermie für Wärmepumpen, die in <strong>Otzberg</strong><br />
verbraucht werden.<br />
Die Ermittlung der genauen Verbrauchsdaten ist hier nicht realisierbar. Für die Bilanzierung<br />
ist der Einfluss vernachlässigbar, da es sich um regenerative Energien handelt – die für die<br />
Nutzung dieser Energiequellen benötigte Hilfsenergie ist Strom, dieser ist bereits erfasst.<br />
Die ermittelbaren Wärmepumpen haben eine geschätzte durchschnittliche Nutzungszeit<br />
von 2000 Jahresstunden:<br />
Wärmepumpen Kilowattstunden [kWh] Verbrauch [%]<br />
5,4 kW bis 7,0 kW (11) 136.400 30,14<br />
8,0 kW bis 10,4 kW (7) 128.800 28,77<br />
11,6 kW bis 12,9 kW (6) 147.000 32,87<br />
> 16,0 kW (1) 32.000 8,22<br />
Gesamt (25) 444.200 100,00<br />
Eine Wärmepumpe in <strong>Otzberg</strong> muss durchschnittlich 17.768 kWh/a Energie erzeugen.<br />
Aus der Potentialstudie des Landkreises geht hervor, dass es in <strong>Otzberg</strong> rund 820 m²<br />
installierte Solarthermieanlagen gibt, Stand 2008. Pro m² können hiervon rund 370 kWh/a<br />
für die Brauchwassererwärmung genutzt werden.<br />
Solarthermieanlagen Kilowattstunden [kWh] Verbrauch [%]<br />
Brauchwasseranlage (104) 303.400 100,00<br />
Gesamt (104) 303.400 100,00<br />
Eine Solaranlage für die Warmwasserbereitung in <strong>Otzberg</strong> erzeugt durchschnittlich<br />
2.917,31 kWh/a.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 10
e) Der Gesamtenergieverbrauch für <strong>Otzberg</strong> setzt sich zusammen aus elektrischer Energie<br />
und Energie für Heizung und Warmwasser, das sind in Summe: 95.334.285 kWh.<br />
Dies entspricht einem Energieverbrauch von 14.088,12 kWh/ Einwohner im Jahr.<br />
Verbraucher<br />
kWh/a<br />
Strom f. Haushalte, Kirche, Vereine 12.911.162<br />
Strom f. GHD + Industrie 3.717.942<br />
Strom f. Straßenbeleuchtung 251.005<br />
Strom f. Kommune, incl. Heizung 459.794<br />
Zwischensumme Stromverbrauch 17.339.903<br />
Strom f. Heizungen 6.445.933<br />
Gesamtsumme Stromverbrauch 23.785.836<br />
Fossile Brennstoffe 44.717.649<br />
Summe nicht erneuerbarer Verbrauch 68.503.485<br />
Brennstoffe aus Biomasse 26.083.200<br />
Erdwärme 444.200<br />
Sonnenenergie 303.400<br />
Summe erneuerbarer Verbrauch 26.830.800<br />
Gesamtsumme Verbrauch 95.334.285<br />
Zusammensetzung: Energieverbrauch<br />
2%<br />
28%<br />
18%<br />
52%<br />
elektrischer Strom<br />
nicht erneuerb. Wärmeenergie<br />
Hauhalte<br />
nicht erneuerb. Wärmeenergie<br />
Industrie<br />
erneuerbare Wärmeenergie<br />
Damit entspricht der fossile Verbrauch 72 % und der regenerative Verbrauch 28 %.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 11
ISTANALYSE<br />
Einleitung<br />
Nachdem zuvor der Energieverbrauch in <strong>Otzberg</strong> ermittelt wurde, wird in der folgenden Istanalyse<br />
dieser festgestellte Verbrauch der zurzeit regenerativ erzeugten Energien in der Gemeinde<br />
gegenüber gestellt.<br />
Die Ermittlung der Energieeinspeisungen, elektrischer Strom, in <strong>Otzberg</strong> wurde unterstützt durch<br />
den Energieversorger HSE, außerdem wurde die aktuelle Potentialstudie des Landkreises<br />
Darmstadt-Dieburg, Stand 2008, genutzt, um z.B. den Ertrag aus installierten Solarthermieanlagen<br />
anzusetzen.<br />
Hierzu ist weiter zu bemerken, dass weder personen- noch liegenschaftsbezogene Daten im<br />
Bericht sowie in den zur Verfügung gestellten Unterlagen erfasst sind.<br />
Die Ermittlung der Energieeinspeisung bezieht sich vorwiegend auf den Zeitraum 2010/2011.<br />
Zusammenfassung<br />
Der Anteil der erzeugten elektrischen Energie in <strong>Otzberg</strong> ist im Verhältnis zum Verbrauch gering.<br />
Die eingespeiste Energie aus Photovoltaikanlagen, einer Wasserkraft- und einer Biomasseanlage<br />
deckt lediglich knapp 4,5 % des elektrischen Bedarfs für Strom und Heizung. Die Energie aus<br />
Wärmepumpe und Solarthermie deckt 1 % der benötigten Wärmeenergie. Bezogen auf den<br />
gesamten Energieverbrauch werden knapp 2 % in <strong>Otzberg</strong> mit regenerativer Energie abgedeckt.<br />
Um den Energiebedarf der Großgemeinde mit umweltfreundlicher Energie zu decken, muss also<br />
mehr erneuerbare Energie erzeugt und Energie eingespart werden. Daneben ist zu<br />
berücksichtigen, dass ein Teil der verbrauchten Heizenergie aus Biomasse besteht, die ebenfalls<br />
regenerativ ist – nur das dieses Holz zum jetzigen Zeitpunkt nicht überwiegend aus dem <strong>Otzberg</strong>er<br />
Wald stammt.<br />
Es gilt also festzustellen, welche Energiepotentiale es in <strong>Otzberg</strong> gibt, die genutzt werden könnten<br />
und welche Einsparpotentiale möglich sind.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 12
Stromeinspeisungen aus erneuerbaren Energien in das <strong>Otzberg</strong>er Netz 2010<br />
Erzeugung durch Kilowattstunden [kWh] Erzeugung [%]<br />
Photovoltaikanlagen (120) 948.615 88,90<br />
Wasserkraftanlage (1) 114.302 10,71<br />
Biomasseanlage 5 (1)<br />
4.096 0,38<br />
(1)<br />
Gesamt (122) 1.067.013 100,00<br />
Energiegewinnung für Wärme aus erneuerbaren Energien in <strong>Otzberg</strong> 2008<br />
Erzeugung durch Kilowattstunden [kWh] Erzeugung [%]<br />
Wärmepumpen (25) 444.200 59,42<br />
Solaranlagen (104) 303.400 40,58<br />
Gesamt (129) 747.600 100,00<br />
Zurzeit werden damit ca. 1.815 MWh erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> erzeugt.<br />
16,72%<br />
24,48%<br />
Photovoltaikanlagen<br />
Wasserkraftanlagen<br />
Biomasseanlagen<br />
Wärmepumpen<br />
Solaranlagen<br />
0,23%<br />
6,30%<br />
52,28%<br />
5 privater Betreiber, Annahme Rohstoff: Holz<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 13
Anteil des regenerativ erzeugten Stroms am verbrauchten Strom / Strombedarf<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
Stromverbrauch<br />
Stromerzeugung<br />
4,49%<br />
95,51%<br />
kommunale<br />
Stromeinspeisung<br />
Strombedarf<br />
Anteil der regenerativ erzeugten Wärmeenergie am Heizenergieverbrauch / Heizenergiebedarf<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
Wärmeverbrauch<br />
1,04%<br />
Wärmeerzeugung<br />
98,96%<br />
kommunale<br />
Wärmeerzeugung<br />
Wärmebedarf<br />
Anteil der regenerativ erzeugten Energie am Energieverbrauch / Energiebedarf<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
Energieverbrauch<br />
Energieerzeugung<br />
1,90%<br />
98,10%<br />
kommunale<br />
Energieerzeugung<br />
Energiebedarf<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 14
Einwohnerstruktur in <strong>Otzberg</strong><br />
a) Einwohnerentwicklung<br />
Stand vom Anzahl d. Einwohner Hauptwohnsitz Nebenwohnsitz<br />
30.06.2010 6789 6414 394<br />
31.12.2010 6780 6401 398<br />
30.06.2011 6767 6385 399<br />
b) Haushalte<br />
Stand vom<br />
Anzahl d. Haushalte<br />
30.06.2010 2885<br />
31.12.2010 2885<br />
30.06.2011 2885<br />
Quelle: Einwohnerzahlen, -struktur siehe Internetseite der Gemeinde <strong>Otzberg</strong><br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 15
POTENTIALE FÜR ERNEUERBARE ENERGIEN IN OTZBERG<br />
Einleitung<br />
In der Gemeinde <strong>Otzberg</strong> stehen folgende sogenannte erneuerbare Energieformen zur Verfügung<br />
bzw. könnten nutzbar gemacht werden:<br />
Biomasse, Bioenergie<br />
Sonne (Solar, Photovoltaik)<br />
Wind<br />
Wasserkraft<br />
Geothermie (Umgebungswärme)<br />
Aus der Istanalyse geht hervor, dass erneuerbare Energien in <strong>Otzberg</strong> bereits genutzt werden,<br />
nämlich:<br />
Photovoltaikanlagen und Solarthermieanlagen<br />
Wasserkraft<br />
Biomassenanlage<br />
Wärmepumpen<br />
Die erzeugte regenerative Energie deckt zurzeit jedoch nur knapp 2 % der benötigten Energien in<br />
<strong>Otzberg</strong> und muss somit deutlich gesteigert werden, um den tatsächlichen Verbrauch abzudecken.<br />
In 2012 geht eine Biogasanlage in Betrieb, sie kann sowohl Strom wie auch Wärme erzeugen.<br />
Die gewonnen Energien aus Geothermie, hier die Umgebungswärme, die über Wärmepumpen<br />
erzeugt wird, kann nur abgeschätzt werden. Die für diese Technik benötigten Hilfsenergien, Strom<br />
und Gas, sind allerdings in der Verbrauchsanalyse berücksichtigt.<br />
Es wird angestrebt, die Nutzung der Umgebungswärme besonders im privaten Wohnungsbau<br />
weiter auszubauen. Das gleiche gilt für die thermischen Solaranlagen, die die Heizungsanlagen<br />
unterstützen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden können. Es folgt eine<br />
Zusammenstellung der möglichen Potentiale (Flächen, Masse, etc.) für die zuvor genannten<br />
Erneuerbaren Energien mit ihren Vor-und Nachteilen.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 16
Biomasse / Bioenergie<br />
Im Gemeindegebiet sind ca. 2/3 der Flächen als Wiesen- und Ackerland, sowie rund 1/4 als<br />
Waldfläche vorhanden. Davon sind gerademal 10% im Eigentum der Gemeinde, nämlich knapp<br />
400 ha Wald und ca. 30 ha Grün- und Ackerland.<br />
Eine vorhandene Biomasseanlage 5 erzeugt ca. 4000 kWh pro Jahr.<br />
Die neue Biogasanlage kann Berechnungen zufolge 238 m³/h Biogas mit 52 % Methangehalt<br />
erzeugen, das ergibt einen Energiegehalt von 1252 kW im Jahr. Für den jährlichen Input der<br />
Anlage werden 6.200 t Gülle von 2000 Schweinen benötigt und ca. 10.200 t Mais auf rund 250 ha<br />
angebaut. Das entspricht ca. 10 % der Acker- und Wiesenflächen in <strong>Otzberg</strong> bzw. 6 % der<br />
gesamten Gemeindefläche.<br />
Quelle: LimnoTEC Projektbeschreibung, Biogasanlage <strong>Otzberg</strong> Nieder-Klingen<br />
Vor- und Nachteile einer Biogasanlage<br />
Vorteile<br />
Stromerzeugung für Grundlast, da witterungsunabhängig<br />
einfache Speicherung der Energie<br />
einfache Transportmöglichkeit / Verteilung<br />
geringere Umweltrisiken bei Transport und<br />
Lagerung als bei fossilen Brennstoffen<br />
Wertschöpfung bleibt in der Gemeinde<br />
Alleskönner der erneuerbaren Energien<br />
(Wärme, Strom, Treibstoff)<br />
immer verfügbar<br />
ökologische Bereicherung: Vielfalt durch<br />
Energiepflanzen wie Mais, Roggen, Zuckerrübe,<br />
Schilfgras, Waldrestholz, Bioabfälle, etc.<br />
Nachteile<br />
CO 2-Bilanz schlechter als bei Sonnen- und<br />
Windenergie (erforderliche Verbrennungsprozesse)<br />
Ertrag aus Biomasse bezogen auf Fläche ist<br />
ist schlechter als bei Sonne und Wind<br />
keine unbegrenzten Erweiterungsmöglichkeiten<br />
der Flächen<br />
Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion<br />
Monokulturen können Artenvielfalt zerstören<br />
Anlagensicherheit (Verpuffung, Explosion,<br />
Umweltschädigung)<br />
Problematik der vollständigen Wärmenutzung (besonders<br />
im Sommer) die anfallende Wärmemenge ist abhängig vom<br />
Prozesswärmebedarf<br />
abwechslungsreiche Fruchtfolgen erhöhen<br />
die Biogasproduktion<br />
Mischfruchtanbau, Ackerrand- und Blühstreifen<br />
Zweikulturenanbau (Sommer/Winter)<br />
Gärreste als Dünger einsetzbar, reduziert<br />
Mineraldüngereinsatz<br />
Biogas kann in Erdgasnetz eingespeist werden, für die<br />
Trocknung von Holz, Gülle, etc. und zur<br />
Klimatisierung/Kühlung (Sorptionstechnik) von Ställen,<br />
Gewächshäuser, Aquakulturen, etc. genutzt werden<br />
Reduzierung von Treibhausgasemission im<br />
Verkehrsbereich<br />
Standbein für Landwirtschaft schafft Arbeitsplätze<br />
rechtliche Bestimmungen verbieten den dauerhaften<br />
Anbau derselben Kulturpflanze<br />
(EU Nachhaltigkeitskriterien)<br />
kostspielige Kompostierung von Grünschnitt an z.B.<br />
Bachläufen, Brachflächen, etc. entfällt<br />
5 privater Betreiber, Annahme Rohstoff: Holz<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 17
In Biogasanlagen kann neben Strom und Wärme auch Kraftstoff produziert werden.<br />
Es gibt eine Vielzahl von Energiepflanzen, die in einer Biogasanlage alleine oder in Kombination<br />
eingesetzt werden können.<br />
Für das zu erstellende neutrale Energiekonzept ist es daher wichtig, verschiedene Varianten<br />
aufzuzeigen. Als Grundlage müssen der jeweilige Input der Masse und die daraus zu erzielende<br />
Energiemenge bekannt sein. Wenn der durchschnittliche Energieverbrauch der <strong>Otzberg</strong>er<br />
Haushalte bekannt ist, kann im Ergebnis ermittelt werden, wie viele Haushalte mit Strom, Biogas<br />
oder mit beidem versorgt werden können.<br />
Zusammenstellung der Parameter für das Variantenkonzept „Biogasanlage“<br />
<strong>Otzberg</strong>er Haushalte<br />
Durchschnittlicher Stromverbrauch: 4.475 kWh/a bezogen auf die ermittelten Verbrauchsdaten<br />
Durchschnittlicher Erdgasverbrauch: 28.400 kWh/a bezogen auf die ermittelten Verbrauchsdaten<br />
Mögliche Biomasse für Biogas in <strong>Otzberg</strong><br />
Quelle: AEE: Agentur für Erneuerbare Energien „Durchblick Energiepflanzen“, www. unendlich-viel-energie.de, FNR,<br />
IFEU, woodventure.de, wikipedia.org, etc..<br />
Umrechnung auf <strong>Otzberg</strong>er Randbedingungen<br />
Biomasse<br />
Biogasertrag<br />
in<br />
Ertrag /<br />
m³/t Fm 6 Input<br />
Methananteil<br />
in<br />
%<br />
kWh/a<br />
Strom HH<br />
Ø <strong>Otzberg</strong><br />
Wärme HH<br />
Ø <strong>Otzberg</strong><br />
Rindergülle 7 18 18 t/a 55 1.782 0,14 0,03<br />
Schweinegülle 7 19 3,3 t/a 60 376 0,03 0,01<br />
Maissilage 202 45 t/ha 52 47.268 3,70 0,75<br />
Raps 72 4 t/ha 55 1.584 0,12 0,03<br />
Kleegrassilage 169 12 t/ha 54 10.951 0,86 0,17<br />
Futterrübe 92 80 t/ha 51 37.536 2,92 0,60<br />
Zuckerrüben 148 55 t/ha 51 44.770 3,50 0,71<br />
Wiesengras 98 20 t/ha 54 10.584 0,83 0,17<br />
Roggen 163 36 t/ha 52 30.514 2,39 0,48<br />
6<br />
Fm: Festmasse<br />
7 pro Tier: Rind, Kuh, Mast- oder Zuchtschwein<br />
Der Ertrag des Biogases ist abhängig von verschiedenen Randbedingungen und Parametern, die<br />
zum einen anlagenabhängig (Wirkungsgrad) zum anderen abhängig von der Zusammensetzung<br />
des Materials, z.B. Anteil des (organischen) Trockensubstanzanteils, Abkürzung oTS bzw. TS und<br />
dem Methangehalt sind. In der Regel sind es z.B. 52 % für Silomais und 55 % für Rinder- bzw. 60<br />
% für Schweinegülle.<br />
Aus einem Hektar Mais mit 30 % Trockensubstanzanteil, Ernteertrag ca. 45 t können gut 9.000 m³<br />
Biogas gewonnen werden. Dies entspricht einem Heizwert von über 90.000 kWh. Bei einem<br />
Methangehalt von ca. 52 % sind dies rund 47.000 kWh, je nach Wirkungsgrad des Kraftwerks<br />
erfolgt die Verstromung dieser Energie mit ca. 35 % für Strom und ca. 45 % für Wärme.<br />
Quelle: AEE, www.unendlich-viel-energie.de<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 18
Holzpotential – Biomasse<br />
Energieholzpotenzial Kommunalwald <strong>Otzberg</strong>:<br />
Hiebsatz in Efm 8 oR 9 /a<br />
Eiche Buche Fichte Kiefer Summe<br />
Vornutzung<br />
(Pflegenutzung) 41 667 268 618 1594<br />
Endnutzung<br />
(Hauptnutzung) 54 1019 188 264 1525<br />
Gesamtnutzung 95 1686 456 882 3119<br />
Quelle: Forsteinrichtung Gemeindewald <strong>Otzberg</strong> 2011<br />
Schätzung vorhandener Holzmassen zur energetischen Verwendung in Efm oR/a<br />
Eiche Buche Fichte Kiefer Summe<br />
Vornutzung<br />
(Pflegenutzung) 16 267 54 124 461<br />
Endnutzung<br />
(Hauptnutzung) 22 408 38 53 521<br />
Gesamtnutzung 38 675 92 177 982<br />
Schätzung von Holzmassen zur energetischen Nutzung. Hier gilt das Prinzip stoffliche Nutzung vor energetischer Nutzung.<br />
Annahme des Energieholz Massenanfalls (40% bei Laubholz; 20% bei Nadelholz)<br />
Geschätztes energetisches Potential im Kommunalwald <strong>Otzberg</strong> in kWh/a<br />
Eiche Buche Fichte Kiefer Summe<br />
Vornutzung<br />
(Pflegenutzung) 46.400 747.600 113.400 285.200 1.192.600<br />
Endnutzung<br />
(Hauptnutzung) 63.800 1.142.400 79.800 121.900 1.407.900<br />
Gesamtnutzung 110.200 1.890.000 193.200 407.100 2.600.500<br />
Quelle: http://www.bau-energiekonzepte.de/erneuerbare-energien/biomasse-holz-pellets/heizwerte-fuer-holz.html<br />
Eiche 2900 kWh/EFM Buche 2800 kWh/EFM Fichte 2100 kWh/EFM Kiefer 2300 kWh/EFM<br />
Die grobe Schätzung des energetischen Potenzials ist optimistisch ausgelegt.<br />
Das Produktsegment des Industrieholzes (Einsatz z.B. als Hygienepapier) wurde geschätzt und<br />
mit in das Energieholzpotenzial aufgenommen.<br />
Durch eine verstärkte energetische Nutzung des Holzzuwachses könnten ca. 100 Haushalte ihren<br />
Wärmebedarf decken. Mit einer Verschlechterung der Holzgeldeinnahmen ist unter diesen<br />
Umständen zu rechnen.<br />
In der Variantenberechnung wird von einem mittleren Wirkungsgrad der Feuerstellen von 0,87<br />
ausgegangen. Dabei wird berücksichtigt, dass Pelletsheizungen einen Wirkungsgrad von bis zu<br />
95 % und Kaminöfen einen von > 80 % besitzen.<br />
8 Efm: Erntefestmeter<br />
9 oR: ohne Rinde<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 19
Sonnenenergie<br />
Photovoltaik und Solarthermie<br />
Solarenergie (bzw. Sonnenenergie) ist die Energie, die in der Sonne durch ständige Kernfusionen<br />
entsteht und die zum Teil als elektromagnetische Strahlung auf die Erde gelangt.<br />
Die Sonne ist die größte Energiequelle der Erde, alles Leben auf der Erde ist von ihr abhängig. So<br />
basiert das Wachstum, die Photosynthese der grünen Pflanzen auf der Zufuhr von Solarenergie.<br />
Es gibt jedoch noch weitere Potentiale der Sonnenenergie. So kann man sich die Energie der<br />
Sonne nutzbar machen, um elektrischen Strom zu erzeugen oder um Wärme zum Beheizen von<br />
Gebäuden oder Brauchwasser zu gewinnen.<br />
Unter Photovoltaik (auch Fotovoltaik) versteht man die direkte Umwandlung von Lichtenergie,<br />
meist aus Sonnenlicht, in elektrische Energie mittels Solarzellen. Solarmodule bestehen aus<br />
mehreren Solarzellen, die aus verschieden dotierten Halbleitermaterialen (meistens auf<br />
Siliziumbasis) bestehen. Unter "Dotierungen" ist das Einbringen von fremden Atomen in die<br />
Gitterstruktur des jeweiligen Halbleiters zu verstehen. Eine Solarzelle besteht nun aus einer<br />
Schicht, dessen Halbleiter so dotiert wurde, dass ein Elektronenüberschuß in der Gitterstruktur<br />
vorliegt, und aus einer anderen Schicht, die so dotiert wurde, dass noch Elektronen in den<br />
Gitterverband aufgenommen werden können. Wenn nun mittels des "Photovoltaischen Effektes"<br />
Elektronen aus der Schicht, in der ein Elektronenüberschuß vorliegt, aus dem Gitterverband gelöst<br />
werden, bewegen sich diese freien Elektronen in Richtung der Schicht, in der noch Elektronen in<br />
den Gitterverband aufgenommen werden können. Während dieses Vorganges entsteht in der<br />
Grenzschicht aufgrund von Ladungsdifferenzen elektrischer Strom, der genutzt werden kann.<br />
Da eine Solarzelle nur eine geringe Menge an elektrischem Strom erzeugen kann, sind in<br />
Solarmodulen viele Solarzellen zusammengefasst.<br />
In einem Haushalt braucht man zum Einen ein Wärmeträgermedium, welches zum Beheizen des<br />
Gebäudes dient, und zum Anderen warmes Brauchwasser, also Wasser, das z. B. zum Duschen<br />
oder Baden genutzt wird. Für diese Anwendungen muss das Wasser (bzw. Wärmeträgermedium)<br />
deutlich stärker erwärmt werden, als dies bei Schwimmbädern der Fall ist. Aus diesem Grunde<br />
kommen für derartige Einsatzzwecke auch keine einfachen Absorber in Frage, sondern es müssen<br />
deutlich aufwendiger herzustellende Flach- oder Röhrenkollektoren verwendet werden, die das<br />
Wasser auf die erforderlichen Temperaturen erhitzen können. Am Häufigsten kommen die<br />
sogenannten Flachkollektoren zum Einsatz, da diese in der Anschaffung günstiger sind, als<br />
Röhrenkollektoren. Leider ist der Wirkungsgrad dieser Flachkollektoren auch geringer als der von<br />
Röhrenkollektoren, da weniger Sonnenstrahlung in Wärme umgewandelt werden kann.<br />
Angebracht werden die Kollektoren zumeist auf Dachflächen, die der Sonne zugewandt sind. Das<br />
erhitzte Wasser wird von den Kollektoren über Rohrleitungen in einen Warmwasserspeicher<br />
geleitet, der dann als Speicher für Brauchwasser und/oder als Warmwasser-Speicher für die<br />
Heizungsanlage genutzt wird. Es ist mittels solcher Kollektoren auch in eher sonnenarmen<br />
Ländern, wie Deutschland, möglich, einen großen Teil des Wärmebedarfes eines Gebäudes zu<br />
decken.<br />
In Deutschland liegt die jährliche Sonneneinstrahlung pro Quadratmeter zwischen 900 und 1.200<br />
kWh. Das ist zwar weniger als in Südeuropa oder Afrika, jedoch ausreichend, einen wichtigen<br />
Beitrag zur Strom- und Wärmeversorgung in Deutschland zu leisten. Gebäudeflächen mit 234.400<br />
ha sind für die solare Nutzung geeignet. Bisher wurden hiervon nur 2,5 % genutzt.<br />
Schon 10 m² Dachfläche reichen aus, um ca. ein Viertel des Stromverbrauchs eines<br />
Durchschnittshaushaltes zu decken.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 20
Vor- und Nachteile von Sonnenenergie<br />
Vorteile<br />
Nachteile<br />
dauerhaft verfügbare Energiequelle<br />
„kostenloser“ Rohstoff<br />
Es entstehen keine CO 2 Emissionen bei<br />
Energiegewinnung, saubere Energie<br />
Abhängigkeit von Öl fördernden Staaten sinkt<br />
Reduzierung der Energieverluste und Kosten für<br />
Transport bei Energiegewinnung durch<br />
Photovoltaikanlagen vor Ort<br />
Hohe Kosten bei der Herstellung von Solarzellen und<br />
Photovoltaikmodulen/-anlagen<br />
Entsorgung von Solarzellen schwierig, da<br />
umweltbelastende Chemikalien verwendet werden<br />
Solarstrahlung ist wetter-, tages- und jahreszeitabhängig<br />
Notwendigkeit von Kraftwerken, um Schwankungen<br />
auszugleichen<br />
Verbraucher ist weniger abhängig von Energiekonzernen<br />
Es kann Wärme und Strom erzeugt werden<br />
Niedrigere Stromkosten<br />
geostrategisch sicherer Energieträger<br />
Quelle: AEE, www.solarenergie-sonnenenergie.com,www.strom-infos.net<br />
Ermittlung des Solarpotentials in <strong>Otzberg</strong><br />
So wurde gerechnet:<br />
Dachflächenzählung mit Hilfe von Google Earth, Einschätzung der Flächen im Durchschnitt für<br />
Wohnhäuser (150 m²), Hallen- und Scheunendächer (< 200 m²)<br />
Ortsteil Fläche in m²<br />
Lengfeld mit Zipfen (620) 88.570<br />
Habitzheim (790) 106.400<br />
Hering (329) 48.150<br />
Nieder – u. Ober – Klingen (738) 107.180<br />
Ober- u. Schloss – Nauses (93) 10.620<br />
Außerhalb (135) 17.100<br />
Gesamt (2705) 378.020<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 21
Als geeigneter Flächenanteil werden lediglich 25 % der ermittelten Gesamtfläche angenommen.<br />
Dabei wird berücksichtigt, dass ein Teil der Flächen nicht genutzt werden kann:<br />
‣ möglichen Verschattungen<br />
‣ Anteil der denkmal- und ensemblegeschützen Flächen<br />
Der Ertrag ist abhängig von Neigung, Ausrichtung und Verschattung des Moduls. Die höchsten<br />
Erträge werden bei genauer Südausrichtung und 35 Grad Dachneigung erzielt. Es wird eine<br />
Sonneneinstrahlung von 1050 kWh/m² angesetzt.<br />
Für die Photovoltaik - Variantenberechnung nehmen wir 20 % der ermittelten Dachflächen an,<br />
daraus folgt:<br />
Dachfläche<br />
in<br />
m²<br />
Solareinstrahlung<br />
in kWh/m² a<br />
Azimutwinkel<br />
berücksichtigt<br />
Winkel der<br />
Sonneneinstrahlun<br />
g<br />
Wirkungsgrad<br />
der<br />
Photovoltaikpaneele<br />
Nutzungsgrad<br />
der<br />
Dachflächen<br />
Theoret.<br />
Potential in<br />
<strong>Otzberg</strong><br />
[kWh/a]<br />
378.020 1050 0,7 0,16 0,20 8.891.030<br />
Das hier ermittelte theoretische Potential an elektrischer Energie von ca. 9.000 MWh beträgt über<br />
die Hälfte des z.Z. verbrauchten elektrischen Stroms (ohne elektr. Heizung) in <strong>Otzberg</strong>, oder etwa<br />
11 % der Gesamtenergiemenge. Würde man beispielsweise das Reifenlager als Potentialfläche<br />
dazurechnen, könnte man 100 % des elektrischen Energiebedarfs decken.<br />
Die Tatsache, dass diese Energie nicht konstant verfügbar ist, macht die Speicherung zur einer<br />
der wichtigsten Aufgabe für die Energiewende. Außerdem die intelligente Steuerung, d.h. man<br />
verbraucht dann Strom, wenn welcher da ist! (wann die Waschmaschine läuft ist eigentlich egal,<br />
auch Kühlschränke lassen sich kurzzeitig ausschalten)<br />
So ist die Photovoltaik gut, aber nicht das Allerheilmittel.<br />
Vom Wirkungsgrad besser ist die Solarthermie; dieses Potential darf man nicht unterschätzen! Hier<br />
ist auch die Steuerung kein großes Problem. Auch temporäre oder teilweise Verschattung fällt<br />
kaum ins Gewicht. Im Sommer lässt sich leicht und mit kalkulierbaren Kosten das Warmwasser bis<br />
zu 98 % über die Sonne generieren. Das Warmwasser macht ca. 18 % der Heizenergie aus. Es<br />
lässt sich ohne große Probleme die Hälfte des Warmwasserverbrauchs - übers Jahr gerechnet -<br />
mit Solarthermie gewinnen.<br />
Von den ermittelten ca. 76.000 MWh, die wir als Heiz/Warmwasserenergie in <strong>Otzberg</strong> jährlich<br />
verbrauchen wären 18 % ca. 14.000 MWh. Davon 50 % entsprechen gut 7 % des<br />
Gesamtenergieverbrauchs, die mittels Solarthermie erzeugt werden könnten.<br />
Einen Teil der Potentialfläche der Dächer sollte also auch für die Solarthermie genutzt werden.<br />
Für die Solarthermie - Variantenberechnung nehmen wir 5 % der ermittelten Dachflächen an,<br />
daraus folgt:<br />
Dachfläche<br />
in<br />
m²<br />
Solareinstrahlung<br />
in kWh/m² a<br />
Azimutwinkel<br />
berücksichtigt<br />
Winkel der<br />
Sonneneinstrahlun<br />
g<br />
Wirkungsgrad<br />
der<br />
Solarthermieanlage<br />
Nutzungsgrad<br />
der<br />
Dachflächen<br />
Theoret.<br />
Potential in<br />
<strong>Otzberg</strong><br />
[kWh/a]<br />
378.020 1050 0,7 0,50 0,05 6.946.117<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 22
Windenergie<br />
Wind ist bewegte Luft, also Moleküle, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortbewegen.<br />
Wenn sich Moleküle, die eine Masse aufweisen, bewegen, liegt bereits eine Energieform vor, die<br />
als kinetische Energie bezeichnet wird. Diese kinetische Energie des Windes kann man<br />
umwandeln in andere Energieformen, wie zum Beispiel der Rotationsenergie aus der sich<br />
wiederum elektrischer Strom erzeugen lässt.<br />
Im Falle einer Windkraftanlage erfolgt die Umwandlung der kinetischen Energie mittels der<br />
Rotorblätter, welche die Energie des Windes in eine Drehbewegung (Rotationsenergie)<br />
umwandeln. Die Rotorblätter, die sich an der Nabe einer Windkraftanlage befinden, treiben also<br />
eine Welle an, mit der ein Generator zur Stromerzeugung betrieben wird.<br />
Wieviel elektrischen Strom eine Windkraftanlage erzeugen kann, ist zum Einen abhängig von der<br />
Größe der Anlage und zum Anderen von dem Wirkungsgrad mit der die Anlage arbeitet. Letzeres<br />
bezieht sich auf das Verhältnis, wieviel Prozent der vorliegenden Windenergie eine<br />
Windkraftanlage in Rotationsenergie und somit folglich in Strom umwandeln kann.<br />
Die Gemeindevertretung hat den AK-ENO am 07.11.2011 beauftragt, geeignete Standorte<br />
für Windkraftanlagen auf Grundstücken der Gemeinde ausfindig zu machen. Damit werden in der<br />
<strong>Potentialanalyse</strong> des Arbeitskreises vorerst keine privaten Flächen berücksichtigt.<br />
Die Windkraft ist eine der wichtigsten erneuerbaren Energieformen - und die Effizienteste. Sie<br />
bietet den höchsten Stromertrag bei geringstem Flächenverbrauch.<br />
Laut Hessischem Energiegipfel soll ein großer Anteil an der zukünftigen Energiegewinnung durch<br />
Windenergie erfolgen. Bei maximaler Ausnutzung von 2 % der Landesfläche sind theoretisch bis<br />
zu max. 28 Terrawattstunden pro Jahr Windenergieerzeugung in Hessen möglich. Das sind rund<br />
63 % des heutigen hessischen Bruttoenergieverbrauchs. Dabei soll künftig die Windkrafterzeugung<br />
in hessischen Wäldern eine entscheidende Rolle spielen.<br />
Das Regierungspräsidium Darmstadt hat nach einem Windkataster und den Vorgaben des Naturund<br />
Immissionsschutzes eine Suchraumkarte für potenzielle Standorte für WKA 10 veröffentlicht.<br />
<strong>Otzberg</strong> verfügt laut dieser Karte über potentielle Standorte, sogar auf Flächen in Gemeindebesitz.<br />
Windkraftanlagen sind kontrovers, obwohl sich die Akzeptanz in Folge der "Energiewende" enorm<br />
verbessert hat. Um möglichst alle <strong>Otzberg</strong>er von den Vorteilen von WKA profitieren zu lassen,<br />
sollten diese auf Flächen stehen, die im Besitz der Gemeinde sind. Auch sollten evtl. Planungen<br />
von WKA im Dialog mit der Bevölkerung, mit Mitsprache - und Beteiligungsmöglichkeiten bei<br />
Projektierung, Investition und Gewinn durchgeführt werden.<br />
10 WKA: Windkraftanlage<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 23
Vor- und Nachteile von Windenergie<br />
Vorteile<br />
Nachteile<br />
dauerhaft verfügbare Energiequelle<br />
„kostenloser“ Rohstoff<br />
Emissionsarme Methode zur Energiegewinnung, saubere<br />
Energie<br />
Investitionskosten amortisieren sich schnell<br />
Effizienteste erneuerbare Energiequelle<br />
Lokale / Regionale Wertschöpfung (Steuern, Pacht,<br />
Arbeitsplätze)<br />
Geringer Flächenverbrauch<br />
Kostengünstigste erneuerbare Energie für den<br />
Verbraucher<br />
Gewinn für ein rohstoffarmes Land wie Deutschland,<br />
weniger abhängig von Rohstoffimporten<br />
geostrategisch sicherer Energieträger<br />
Unstetigkeit des Windes<br />
Wind lässt sich nicht speichern, muss vor Ort in elektr.<br />
Energie umgewandelt werden<br />
Beeinträchtigung des Landschaftbildes, Erholungsfunktion<br />
des Gebietes<br />
Auswirkungen auf Artenschutz, Vogel- und Fledermausschlag<br />
Gefahren durch Eiswurf, Rotorblattbruch<br />
Lärmemissionen, Schattenwurf, Diskoeffekt<br />
Flugsicherheitsbefeuerung<br />
Flächenverbrauch bei Errichtung<br />
Waldwirtschaftliche Aspekte<br />
Hohe Investitionskosten bei Herstellung und Errichtung<br />
Quelle: AEE, www.solarenergie-sonnenenergie.com,www.strom-infos.net<br />
Kriterien für die Auswahl von möglichen Gebieten für Windkraftanlagen:<br />
Standorte für Windkraftanlagen müssen verschiedene Parameter und Vorgaben erfüllen, um<br />
wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll zu sein und eine Chance auf Genehmigung zu haben. Dazu<br />
gehören u. a:<br />
• Abstand zur Wohnbebauungen (1000m/600m Einzelgehöfte/150m Bundesstr.)<br />
• Windgeschwindigkeit: Wirtschaftlichkeitsuntergrenze für WKA ist eine Windgeschwindigkeit von<br />
5,5 m/s, gemessen in 140 m Höhe<br />
• Mindestgröße der Anlage (5000 m² für 3 MW mit Nabenhöhe 149 m)<br />
• Abstandsflächen, wenn mehrere Anlagen nebeneinander errichtet werden: empfohlen 18 ha für 3<br />
Anlagen; 5- bis 6-facher Abstand der Rotorendurchmesser in Hauptwindrichtung<br />
• evtl. Bauverbote wegen Schutzverordnung z. B. Naturschutzgebiet, Wasserschutzgebiet Zone 1,<br />
Biotop, qualifizierter Wald<br />
• Immissionsschutz<br />
• wirtschaftlicher Netzanschluss möglich<br />
• bestehende Flächennutzung<br />
• Topographie, Bodenbeschaffenheit<br />
Das Regierungspräsidium Darmstadt hat eine Suchraumkarte veröffentlicht, die die<br />
Ausschlussgebiete und die Windhöffigkeit abbilden. Mit Hilfe dieser Karte hat der AK-ENO nun<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 24
potentielle Standorte identifiziert. Dabei wurde auch eine möglichst schonende Zuwegung, d. h, die<br />
Nutzung bestehender Wege sowie naturschutz- und forstwirtschaftliche Kriterien berücksichtigt.<br />
Suchraumkarte des RP Darmstadt ( Ausschnitt):<br />
Windpotential auf gemeindeeigener Fläche in <strong>Otzberg</strong>:<br />
Im bezeichneten Gebiet könnten drei bis vier WKA projektiert werden. Der AK-ENO konnte einen<br />
unabhängigen Planungsingenieur für Windenergie gewinnen, der unentgeltlich und ohne<br />
kommerzielles Interesse Vorschläge für potentielle Windenergieanlagen gemacht hat. Seine<br />
Empfehlung bietet folgendes Potential:<br />
‣ 3 - 4 Anlagen à 3 MW (Nabenhöhe 150m, Rotordurchmesser 100m, Gesamthöhe 200m)<br />
‣ Eine solche Anlage erzeugt im Jahr bei ca. 2000 Volllaststunden (Windstärke ca. 11m/s)<br />
ungefähr 6 Millionen Kilowattstunden. Diese Menge reicht für ca. 1700 - 2000 Haushalte.<br />
Je höher und leistungsstärker eine WKA umso weniger davon braucht man, und umso ruhiger<br />
dreht der Rotor.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 25
Abbildung der Flächen mit 6 m/s Windstärke innerhalb der Suchräume:<br />
Mögliche Standorte für WKA innerhalb der rosa-/olivegefärbten Flächen am Märkerwald und im<br />
Nieder-Klinger Wald. Alternative Standorte je nach Zuwegung, Naturschutz- und Forstwirtschaftlichen<br />
Kriterien sind innerhalb dieser markierten, windhöffigen Bereiche möglich. Der<br />
Standort am Klingelskopf gehört Hessen Forst und nicht der Gemeinde <strong>Otzberg</strong>.<br />
Mögliches Potential für <strong>Otzberg</strong>:<br />
Anzahl der Anlagen Leistung der Anlage Ertrag in kWh<br />
bei 2000 Volllaststunden<br />
Windgeschwindigkeit<br />
von 11 m/s<br />
Ertrag in MWh<br />
1 3 MW 6.000.000 6.000<br />
2 2 * 3 MW 12.000.000 12.000<br />
3 3 * 3 MW 18.000.000 18.000<br />
4 4 * 3 MW 24.000.000 24.000<br />
Die Umsetzung dieser Potentiale ist neben den Investitionskosten im Wesentlichen von den<br />
baurechtlichen, naturschutzrechtlichen und waldgesetzlichen Vorschriften abhängig.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 26
Wasserkraft<br />
Die Wasserkraftnutzung ist technisch ausgereift und hat eine lange Tradition. Die Mehrzahl der<br />
Wasserkraftanlagen mit einer installierten Leistung von mehr als 1 MW wurde vor 1960 gebaut.<br />
Zuwachsmöglichkeiten bestehen deshalb vor allem in der Modernisierung von bestehenden<br />
Anlagen und der damit verbundenen Chance höhere Leistungen zu erzielen und haben<br />
gleichzeitig die Möglichkeit, den Schutz von Natur und Gewässern zu erhöhen.<br />
Für das Wasserkraftpotential eines Standorts sind geografische Faktoren wie die Höhendifferenz<br />
und Abflussmenge entscheidend. Die meisten Wasserkraftwerke nutzen daher die Seen und<br />
Flüsse der Gebirge und Mittelgebirge. Das wird besonders bei der regionalen Verteilung der<br />
Laufwasserkraftwerke unter 5 MW deutlich: Diese Anlagen sind hauptsächlich in den Ländern<br />
Bayern, Baden-Württemberg, Hessen, Rheinland-Pfalz und Thüringen zu finden.<br />
Die einzige Wasserkraftanlage in <strong>Otzberg</strong> befindet sich an der Gersprenz, sie fällt mit einem<br />
jährlichen Ertrag von 114 MWh unter die Bezeichnung Kleinstwasserkraftwerk.<br />
Vor- und Nachteile der Wasserkraft<br />
Vorteile<br />
Nachteile<br />
Dauerhaft zur Verfügung stehende Energiequelle<br />
Kostenlose Energiequelle<br />
Saubere, regenerative Energieerzeugung<br />
Einsatzmöglichkeit: Stromerzeugung<br />
Eingriffe in die Natur<br />
Einfluss auf Landschaftsbild<br />
Investitionskosten abhängig von Anlagengröße<br />
Gefährdung von Wasserlebewesen<br />
Quelle: AEE, www.solarenergie-sonnenenergie.com,www.strom-infos.net<br />
Ein Ausbau der Wasserkraft ist in <strong>Otzberg</strong> nicht möglich, evtl. eine Modernisierung.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 27
Geothermie / Umgebungswärme<br />
Im Inneren unserer Erde liegen zum Teil sehr hohe Temperaturen vor. So beträgt laut<br />
Schätzungen die Temperatur im inneren Kern unserer Erde 4.500 bis 6.000 Grad Celsius.<br />
Der Ursprung der Wärme in Erdinneren beruht auf verschiedenen Ursachen. Im Wesentlichen sind<br />
diese Ursachen:<br />
<br />
<br />
<br />
Radioaktive Zerfallsprozesse im Inneren der Erde<br />
Restwärme aus der Entstehungszeit der Erde<br />
Wärme durch Strahlungsenergie der Sonne<br />
Der kleinste Teil der Erdwärme beruht auf der direkten Einstrahlung der Sonne auf die Erde, weil<br />
die Sonneneinstrahlung nur relativ oberflächennahe Schichten der Erde erwärmen kann.<br />
Wenn die im Erdinneren vorliegende Wärme nur bis zu einer Tiefe von rund 200 Metern genutzt<br />
wird und keine geologischen Anomalien vorliegen, spricht man von der oberflächennahen<br />
Geothermie.<br />
Die Temperaturen innerhalb der Erde, die in diesen eher geringen Tiefen vorliegen, sind für eine<br />
direkte Nutzung nicht hoch genug. Genutzt werden kann diese Wärme jedoch, wenn man die im<br />
Erdinneren vorliegenden Temperaturen mittels Wärmepumpen anhebt.<br />
Das grundsätzliche Funktionsprinzip einer Wärmepumpe mag sich recht kompliziert anhören, die<br />
Technik ist jedoch lange bekannt und findet sich in beinahe jedem Haushalt.<br />
So funktioniert zum Beispiel ein Kühlschrank ebenfalls mittels des Prinzips der Wärmepumpe.<br />
Prinzip: Wärmepumpe<br />
Wärmepumpen sind Aggregate, die Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau aufnehmen und unter<br />
Hinzunahme von Antriebsenergie als Wärme auf einem höheren, nutzbaren Temperaturniveau wieder<br />
abgeben. Hierzu ist ein zusätzlicher Kreislauf eines Kältemittels erforderlich. Als Wärmequellen können das<br />
Erdreich oder das Grundwasser, aber auch die Umgebungsluft genutzt werden.<br />
Auf der Seite der Wärmequelle nimmt das Kältemittel, das sich hier im Niederdruck befindet, Wärme auf.<br />
Durch den Kompressor wird eine Druck- und Temperaturerhöhung des Kältemittels erreicht. Diese Wärme<br />
kann dann an den Heizwasserstrom im Gebäude abgegeben werden. Das Kältemittel wird dann abgekühlt in<br />
den Verdampfer zurückgeführt.<br />
Quelle: EVA-Gebäudeenergie Prgr.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 28
Bei der oberflächennahen Geothermie werden diese thermodynamischen Vorgänge genutzt, um<br />
die Wärmeenergie, die im Inneren der Erde vorliegt, auf das innerhalb von Erdsonden<br />
expandierende Fluid zu übertragen. Das Fluid wird anschließend an der Oberfläche verdichtet und<br />
somit wird die relativ geringe Wärme des Erdinneren auf ein Niveau hochgepumpt, das ausreicht,<br />
um Gebäude beheizen zu können. Damit das zum Einsatz kommende Fluid hinreichend<br />
Wärmeenergie aus dem Erdinneren entnehmen kann, muss in der erforderlichen Tiefe genügend<br />
Kontaktfläche gegeben sein. Dies erreicht man über das Einbringen mehrerer Sonden, die in die<br />
Erde gebohrt werden, oder durch Kollektorsysteme, die großflächig horizontal in die Erde<br />
eingebracht werden.<br />
Vor- und Nachteile der Geothermie<br />
Vorteile<br />
Nachteile<br />
Dauerhaft zur Verfügung stehende Energiequelle<br />
Emissionsarme Nutzung zur Energieerzeugung<br />
Vielseitige Einsatzmöglichkeit: Wärmegewinnung,<br />
Klimatisierung, Stromerzeugung (Tiefengeothermie)<br />
Gleichbleibende Temperatur<br />
Geringer Platzbedarf für Pumpe<br />
Aufwendige Vorarbeiten besonders bei Tiefengeothermie<br />
oder Erdsonden notwendig<br />
Hohe Investitionskosten<br />
Nicht überall realisierbar (Wasserschutzgebiete,<br />
Grundstücksfläche, etc.)<br />
Hilfsenergie in Form von Strom zum Betrieb der<br />
Wärmepumpe notwendig<br />
Wartungsaufwand von Wärmepumpen<br />
Quelle: AEE, www.solarenergie-sonnenenergie.com,www.strom-infos.net<br />
Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, die mit unterschiedlichen Medien betrieben<br />
werden können:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Luft-Luft-Wärmepumpe<br />
Abluft-Wasser-Wärmepumpe<br />
Luft-Wasser-Wärmepumpe<br />
Sole-Wasser-Wärmepumpe (Flächenkollektoren oder Erdsonde)<br />
Wasser-Wasser-Wärmepumpe (Grundwassernutzung)<br />
Die technischen Funktionsprinzipien sowie deren Vor- und Nachteile können der Literatur<br />
entnommen werden.<br />
Für die Potentialstudie werden die Bedingungen für die Sole-Wasser- bzw. Wasser-Wasser-<br />
Wärmepumpe erörtert. Die Luftwärmepumpen können unabhängig von einer Fläche genutzt<br />
werden. Somit wird hier ermittelt, in welchen <strong>Otzberg</strong>er Gebieten es möglich ist, Wärmepumpen zu<br />
installieren.<br />
Siehe folgenden Kartenauszug:<br />
Einschränkungen im Bereich Nutzung von Erdwärme in Wasserschutzgebieten<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 29
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 30
Aus der Karte ist ersichtlich, dass es nicht in allen bebauten Gebieten uneingeschränkt möglich ist,<br />
Wärmepumpen zu installieren, die auf Erdwärme oder Grundwasserwärme basieren.<br />
Der AK ENO hält den Einsatz von Wärmepumpen sinnvoll für Neubauten. In Altbauten ist die<br />
Umrüstung mit sehr hohen Kosten (energetische Sanierung) verbunden, da der Einsatz einer<br />
Wärmepumpe nur niedrige Vorlauftemperaturen erlaubt.<br />
Geothermiepotential in <strong>Otzberg</strong>:<br />
Einschränkungen im Gebiet <strong>Otzberg</strong> sind gegeben<br />
Wasserschutzgebiete keine Geothermie<br />
Struktur der Gebäudetypologie der Gemeinde<br />
Eine effiziente Wärmepumpe deckt ihren Energiebedarf zu 75 % und benötigt noch 25 %<br />
Hilfsenergie (Jahresarbeitszahl > 4, mit einem Teil eingesetzter Energie werden drei Teile Energie<br />
erzeugt).<br />
Der Einsatz von Wärmepumpen ist bei niedrigen Vorlauftemperaturen (25° bis 40°) also für<br />
Fußboden- oder Niedertemperaturheizungen effizient, evtl. auch bei sanierten Gebäuden, wenn<br />
die Heizlast reduziert wurde.<br />
Ein <strong>Otzberg</strong>er Haushalt verbraucht im Schnitt 27.000 kWh/a für Heizung und Warmwasser nach<br />
der aufgestellten Verbrauchsanalyse. Bei einer reduzierten Heizlast durch energetische<br />
Sanierungsmaßnahmen von 20 % verbleiben rund 21.600 kWh. Eine effizient arbeitende<br />
Wärmepumpe müsste hier also eine Leistung von 16.220 kWh erbringen.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 31
Wärmepumpenpotential:<br />
Anteil der Haushalte Installierte Wärmepumpen Ertrag in kWh<br />
3% von 2885 = 87 * 0,75 * 21.600 = 1.409.400<br />
10% von 2885 = 289 * 0,75 * 21.600 = 4.681.800<br />
Zurzeit beträgt der Anteil der Haushalte, die eine Wärmepumpe basierend auf Erd-Wasser<br />
betreiben unter 1 %.<br />
Die Installation von Wärmepumpen in privaten Haushalten könnte ca. 2 bis 6 % der benötigten<br />
Heiz- und Warmwasserenergie abdecken.<br />
Der AK ENO geht bei der <strong>Potentialanalyse</strong> von mind. 3 % installierter Sole-Wasser-Wärmepumpen<br />
aus, in einigen Neubauten wurden diese schon umgesetzt. Um den Randbedingungen<br />
(Wasserschutzgebiete, Bodenuntergrund, etc.) in <strong>Otzberg</strong> zu genügen, wird eine maximal<br />
mögliche WP-Installation von 10% angenommen, wobei sich diese auf Sole-Wasser- oder Wasser-<br />
Wasser-Wärmepumpe bezieht. Wärmepumpen, die auf dem Medium Luft basieren werden in dem<br />
Konzept nicht berücksichtigt, aber auch diese Anlagen reduzieren den Energiebedarf.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 32
POTENTIAL DER ENERGIEEINSPARUNG / ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Die Großgemeinde <strong>Otzberg</strong> besteht aus sechs Ortsteilen. Die Baujahre der Gebäude sind weit<br />
gestreut. Fachwerkhäuser aus dem 19. Jahrhundert, Vorkriegs- und Nachkriegsbauten,<br />
Neubaugebiete aus den 60er Jahren bis heute.<br />
Auf den Gebäudebestand fallen in Hessen rund 40 % des Endenergieverbrauchs. Hierbei haben<br />
Ein-, Zweifamilien- und Reihenhäuser einen Anteil von 65 %.<br />
Die Hessische Energiesparaktion teilt die Gebäudetypen im Bestandsbau bis Ende der 80er Jahre<br />
in folgende Baualtersklassen ein:<br />
Quelle: Hessen, Energiesparaktion<br />
Der Großteil des Gebäudebestandes ist in privater Hand. Hier gilt, ob und wieviel Energie<br />
eingespart werden kann, ist abhängig vom Bürger. Umfassende energetische Sanierungen<br />
bedingen Kosten, die finanziert werden müssen. Eigenleistungen werden in der Regel nur wenig<br />
oder gar nicht gefördert. Hier gilt es in den kommenden Jahren Lösungen zu finden, das bedeutet<br />
Fördermaßnahmen weiterauszubauen.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 33
Auch im denkmalgeschützten Gebäudebestand wird sich noch einiges bewegen müssen, damit<br />
auch hier die möglichen Einspar- oder Energieerzeugungspotentiale genutzt werden können.<br />
Energiesparen und energetische Sanierung haben viele positive Merkmale:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bausubstanz erhalten<br />
Bauschäden durch Wärmeschutz beseitigen, dauerhaft vermeiden<br />
Immobilienwert steigt<br />
Wohnkomfort steigt (Behaglichkeit durch höhere Oberflächentemperaturen)<br />
Sinkende Heizkosten<br />
Im Folgenden sind sinnvolle Sanierungsmaßnahmen aufgeführt, mit denen sich Energie einsparen<br />
bzw. Energie effizienter nutzen lässt:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Dämmung der Außenwände (WDVS, 12 bis 14 cm)<br />
Dämmung zweischaliger Außenwände (Kerndämmung ca. 6 bis 8 cm)<br />
Innenwanddämmung, wenn Außenwanddämmung nicht möglich (6 bis 8 cm)<br />
Kellerdeckendämmung unterseitig (6 bis 10 cm)<br />
Zwischensparrendämmung (14 bis 20 cm, evtl. Aufdoppelung der Sparren)<br />
Aufsparrendämmung, wenn Zwischensparrendämmung nicht möglich (12 bis 18 cm)<br />
Dämmung von Flachdächern (> 16 cm)<br />
Dämmung von oberen Geschoßdecken (ca. 14 cm)<br />
Austausch der Verglasung, neue Fenster (U < 1,1 W/m²K)<br />
Niedertemperaturkessel (Öl)<br />
Brennwertkessel (Gas)<br />
Fernwärme (Kraft-Wärme-Kopplung, erneuerbare Energieträger)<br />
Brennstoffbetriebene Wärmepumpen<br />
Wärmebrückenminimierung: Fensterdichtungen austauschen, Rollladenkästen nachträglich<br />
dämmen, warmwasserführende Rohrleitungen dämmen, etc.<br />
Heizung sanieren: effiziente Pumpen, Nachtabsenkung, automatische Steuerungen,<br />
hydraulischer Abgleich, Thermostatventile erneuern, etc.<br />
Strom sparen: effiziente Geräte nutzen, Stand-by-Modus vermeiden, etc.<br />
Regeln für richtiges Lüften und Heizen beachten<br />
Die Hess. Energiesparaktion hat in ihrem Katalog auch sanierte Gebäudetypen dargestellt. Aus<br />
diesen Typologien kann man für den <strong>Otzberg</strong>er Gebäudebestand, die den oben aufgeführten<br />
Baualtersklassen entsprechen, folgende mögliche Energieeinsparungspotentiale im Mittel<br />
annehmen:<br />
EFH, ZFH: bis 1949: 60 % bis 1990: 50 %<br />
MFH: bis 1949: 53 % bis 1980: 50 % bis 1990: 40 %<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 34
Einsparpotentiale im <strong>Otzberg</strong>er Gebäudebestand:<br />
Altersstruktur und Energieverbrauch im Mittel geschätzt. Dieser Gebäudebestand verbraucht<br />
zurzeit rund 76.000 MWh/a für Heizung und Warmwassererzeugung.<br />
Einsparpotential ermitteln:<br />
.<br />
Gebäudetyp<br />
Anteil am<br />
Gebäudebestand<br />
Verbrauchsanteil<br />
im Mittel<br />
geschätzte<br />
Energieeinsparung<br />
Einsparpotential<br />
-1918 - 1948 20 % 15.000 MWh 50 % 7.500 MWh<br />
1949 - 1957 10 % 10.000 MWh 45 % 4.500 MWh<br />
1958 - 1968 15 % 14.000 MWh 40 % 5.600 MWh<br />
1969 - 1978 12,5 % 12.000 MWh 40 % 4.800 MWh<br />
1979 - 1984 12,5 % 10.000 MWh 35 % 3.500 MWh<br />
1985 - 1994 10 % 6.000 MWh 30 % 1.800 MWh<br />
1995 - 2005 10 % 5.000 MWh<br />
2006 - 2012 10 % 4.000 MWh<br />
Gesamt 100 % 76.000 MWh 36,45 % 27.700 MWh<br />
In Summe könnten 27.700 MWh/a durch energetische Gebäudesanierung und Erneuerung der<br />
Heizungsanlagen im Gebäudebestand eingespart werden. Das entspricht rund 36 % des<br />
gesamten Energieverbrauchs für Heizung und Brauchwasser in <strong>Otzberg</strong>. Im allgemeinen geht man<br />
bei Energieanalysen davon aus, dass rund 40 % Energie durch Sanierungsmaßnahmen am<br />
Gebäudebestand eingespart werden müssen, um die Energiewende mit erneuerbaren Energien<br />
umsetzen zu können.<br />
Die Sanierungsquote liegt zurzeit im Schnitt bei 1 % pro Jahr.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 35
FAZIT<br />
Der Energiebedarf der Gemeinde liegt unter dem Wert der Potentialstudie für den Landkreis aus<br />
dem Jahr 2008. Im Vergleich zum Landkreis Darmstadt-Dieburg weist <strong>Otzberg</strong> eine geringere<br />
Bevölkerungsdichte auf. Es gibt weniger Industrie – und vor allem wird im vorliegenden Bericht der<br />
Verbrauch und das Potential für die im Verkehrswesen benötigte Energie vernachlässigt. Die<br />
vorliegende Studie des AK-ENO bezieht sich auf den Energieverbrauch für elektrischen Strom und<br />
Wärme, nämlich für Heizung und Brauchwasser.<br />
Bisher können gerademal 2 % des Energieverbrauchs in <strong>Otzberg</strong> mit regenerativen Energien, die<br />
in der Gemeinde erzeugt werden, gedeckt werden. Um den Bedarf komplett zu decken, das heißt<br />
ein energieneutrales <strong>Otzberg</strong> zu schaffen, müssen diese Energiequellen weiter ausgebaut werden<br />
und zusätzlich andere mögliche genutzt werden.<br />
MWh/a<br />
30000<br />
Genutztes und verbleibendes Energiepotential<br />
Potential genutzt<br />
Potential verbleibend<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
0<br />
Aufgrund der geografischen Lage sind rund 60 % der 42 km² Gemeindefläche Wiesen- und<br />
Ackerland. Damit könnte ein begrenzter Teil der Ackerlandfläche zum Energiepflanzenanbau<br />
genutzt werden. Desweiteren gilt zu prüfen, in welchem Umfang die Windenergiepotentiale genutzt<br />
werden können, denn hier sind vergleichbar große Energieerträge auf begrenzten Flächen<br />
möglich.<br />
Eine weitere große Rolle wird der Energieeinsparung durch energetische Sanierungen des<br />
Gebäudebestandes zufallen. Hier müssen neben den steigenden Energiepreisen weitere Anreize<br />
für den Bürger geschaffen werden, um in Sanierung und Modernisierung zu investieren. Da<br />
aufgrund steigender Nachfrage auch hier die Kosten für die Umsetzung am Markt in die Höhe<br />
schnellen – und Eigenleistungen werden kaum gefördert. Dies gilt ebenso für einen Ausbau der<br />
Photovoltaik- und Solarthermieanlagen. Zusätzlich sollte die Wärmepumpentechnik dort umgesetzt<br />
werden, wo die Bodenverhältnisse es zulassen.<br />
Aus den Variantentabellen ist ersichtlich, dass selbst bei optimistischer Einschätzung der<br />
Potentialnutzung noch keine 100%ige Versorgung der Gemeinde mit erneuerbarer Energie<br />
möglich ist.<br />
Das liegt daran, dass der hohe Heizenergieverbrauch (immerhin 71 % unseres<br />
Bruttoenergieverbrauchs) in die Studie mit einbezogen wurde. Wenn es allein um erneuerbare<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 36
Elektrizität ginge, wie das in vielen anderen <strong>Potentialanalyse</strong>n der Fall ist, könnte sich <strong>Otzberg</strong><br />
relativ leicht zu 100 % mit lokal produziertem Ökostrom versorgen. Damit würde man es sich aber<br />
zu leicht machen, denn letztendlich muss eine komplette CO 2 - neutrale Energieversorgung das<br />
Ziel sein. Es kursieren Visionen dieser Art auf Landes- und Bundesebene, die sich 2050 als<br />
Zielmarke setzen, ein Datum, für das auch das Ende der fossilen Energien prognostiziert wird und<br />
das unsere Kinder und Enkelkinder erleben werden. Wir stehen nun in der Verantwortung, ihnen<br />
eine lebenswerte Welt zu hinterlassen.<br />
Zum Energieneutralen <strong>Otzberg</strong> ist es ein weiter Weg, zu dem es jedoch keine Alternative gibt.<br />
Daher sollte die Gemeinde <strong>Otzberg</strong> schrittweise den Ausbau der erneuerbaren Energien forcieren<br />
und damit den Weg vom energiefreundlichen oder energiesparsamen zum in Zukunft<br />
energieneutralen <strong>Otzberg</strong> einschlagen, dessen Fundamente der effiziente Umgang mit Energie,<br />
die Energieeinsparung und die Nutzung lokaler erneuerbarer Energiequellen mit Akzeptanz durch<br />
die Bevölkerung sind.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 37
VARIANTENKONZEPTE<br />
Die Variantentabellen sind das Kernstück der <strong>Potentialanalyse</strong>. Hier kann man erkennen, mit<br />
welchen Mitteln die jeweiligen Ergebnisse erzielt werden. Die unterschiedlichen erneuerbaren<br />
Energiearten finden Sie links, in der Vertikalen. In der Horizontalen sind die Verbrauchs- und<br />
Ertragswerte organisiert.<br />
Der AK-ENO hat verschiedene Varianten für die Studie herausgearbeitet – weitere sind möglich.<br />
Die Excel-Tabellen beginnen mit dem Istzustand. Es folgt eine "pessimistische Variante“, bei<br />
der die Biogasanlage zum Tragen kommt, und davon ausgegangen wird, dass nur 2 % der<br />
Gebäudesubstanz energetisch saniert werden. Der Anteil der Dachflächen, die für Photovoltaik<br />
genutzt werden, wird vom Istzustand (2,13 %) auf 5 % großzügig verdoppelt. Bei den anderen<br />
erneuerbaren Energiearten gibt es keinen Zuwachs.<br />
Die "Medium-Variante" geht von einer energetischen Sanierungsquote von 10 % aus. Die<br />
energetische Nutzung von Holz aus dem Gemeindewald steigt auf 30 %. Dies bedeutet einen<br />
Paradigmenwechsel der Holznutzung. Denn bisher gilt, aus Gründen des finanziellen Ertrags:<br />
stoffliche Verwertung vor energetischer Verwertung (Holz wird selbstverständlich nachhaltig<br />
bewirtschaftet). Das Erdwärme - Potential (Geothermie) wird auf 3 % gesteigert. Die Solarthermie<br />
belegt 2,5 %, die Photovoltaik bleibt bei 5 % der Dachflächen. Biogas bleibt ebenfalls bei den<br />
vorher etablierten Werten (250 ha Maisanbau). Zusätzlich wird die Windkraft genutzt: es kommen<br />
zwei Windräder hinzu. Somit könnten wir 78 % des Stromverbrauchs abdecken, aber nur 16 % des<br />
Heizenergiebedarfs und rund 33 % des Gesamtenergiebedarfs.<br />
Die "optimistische Variante" geht in mancher Hinsicht über die bisher realistischen Annahmen<br />
hinaus, man könnte sie auch, wenn man skeptisch sein wollte, die "phantastische Variante"<br />
nennen. So gehen wir z.B. von einer energetischen Sanierungsquote von 36,45 % aus, was, wenn<br />
man die bisherigen, realistischen Fortschritte auf diesem Feld betrachtet, gewagt ist. Die durchaus<br />
zu erwartende dramatische Steigerung der Heizkosten gibt hier jedoch Anlass zur Hoffnung.<br />
Holz wird zu 100 % energetisch genutzt, problematisch: der zu erwartende Mangel an Bau- und<br />
Industrieholz. Die Biogasanlage wird ausgebaut, um die doppelte Leistung zu erwirtschaften – also<br />
500 ha Maisanbau in Monokultur, problematisch die Folgen für die Böden und die möglichen<br />
Auswirkungen auf die Nahrungsmittelpreise.<br />
Die Energiegewinnung aus Geothermie soll auf 10 % gesteigert werden, ob das aufgrund der<br />
geologischen Bedingungen erreicht werden kann, bleibt vorerst offen.<br />
Die Nutzung der Solarthermie steigt auf 5 %, die der Photovoltaik auf 20 % - damit sind die<br />
angenommenen potentiellen Dachflächen belegt. Nach der jüngsten Entwicklung der<br />
Einspeisevergütung ist das eine gewagte Annahme.<br />
Es müssten außerdem vier Windkraftanlagen errichtet werden, vorausgesetzt, die Bevölkerung<br />
akzeptiert dies und der Planungsprozess scheitert nicht an Artenschutz- oder andern<br />
Hindernissen.<br />
Mit dem Mix der Maßnahmen der optimistischen Variante kann man 188 % des benötigten Stroms<br />
produzieren, damit könnte die Gemeinde <strong>Otzberg</strong> sogar 19 MWh/a Strom exportieren. Außerdem<br />
werden 51 % der benötigten Heizenergie in der Gemeinde erzeugt.<br />
Die Gemeinde <strong>Otzberg</strong> kann in der optimistischen Variante 95 % der benötigten Gesamtenergie<br />
erneuerbar erzeugen. Das Ziel, energieneutral zu werden, ist damit fast erreicht.<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 38
KONZEPT FÜR EIN ENERGIENEUTRALES / -FREUNDLICHES OTZBERG<br />
VARIANTEN DER ERNEUERBAREN ENERGIEN (EE)<br />
BEZEICHNUNG Anteil [%] Holzanteil [%] pflz. Anteil [ha] tier. Anteil [St] WP [%] Dachanteil [%] Dachanteil [%] Anzahl WKA Anzahl WaK Erneuerb. Energieerzeug. für Verbrauch 9<br />
Istzustand Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Anteil Strom Anteil Hzg.+WW Gesamt je Energieträger<br />
energet. Einspar. 0 0%<br />
3 MW -WKA [MWh] [MWh] [MWh] [MWh]<br />
Potential 0,00 0,00<br />
Energie für Wärme, teilw. Strom<br />
Biomasse 1 0%<br />
Potential 0,00 0,00 0,00 0,00 -26.083,20<br />
Biomasseanlage 2 4,10 4,10 0,00 4,10<br />
Biogasanlage 3 0 0<br />
0,00 0,00<br />
Potential 0,00 0,00 0,00 0,00 -44.717,65<br />
Geothermie 4 0,95%<br />
Potential 444,20<br />
Potential genutzt 444,20 0,00 444,20 444,20 -444,20<br />
Solarthermie 5 0,22%<br />
Potential 303,40<br />
Potential genutzt 303,40 0,00 303,40 303,40 -303,40<br />
Teilsumme in MWh/a 4,10 747,60 751,70 -71.548,45<br />
Energie für Strom<br />
Photovoltaik 6 2,13%<br />
Potential 948,61<br />
Potential genutzt 948,62 948,61 0,00 948,61<br />
Windkraft 7 0<br />
Potential 0,00 0,00 0,00 0,00<br />
Wasserkraft 8<br />
Potential genutzt 114,30 114,30 0,00 114,30<br />
Teilsumme in MWh/a 1.062,92 0,00 1.062,92 -23.785,84<br />
Ergebnis SUMME in MWh/a 1.067,01 747,60 1.814,61 -95.334,29<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -23.785,84 -71.548,45 -95.334,29<br />
ENERGIEEINSPARPOTENTIAL in MWh/a 0,00 0,00 0,00<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -23.785,84 -71.548,45 -95.334,29<br />
DECKUNGSANTEIL EE an Verbrauch in % 4,49% 1,04% 1,90%<br />
10<br />
ÜBERSCHUSS in MWh/a<br />
0 durch Modernisierung/Sanierung d. Gebäudebestandes, s. Verbrauchsanalyse S.35: max. 36,45% von 76.038,69 MWh/a - nicht berücksichigt<br />
1 Holz aus gemeindeeigenem Wald, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.19: 2.600,50 MWh/a, Wirkungsgrad d. Hzg. i.M. 0,87 - kein Ansatz<br />
2 s. Istanalyse S.13: 4096 kWh/a, Rohstoffannahme Holz - Anteil in geschätztem Holzpotential inbegriffen<br />
3 s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.18, kein Ansatz<br />
4 Geothermie: s. Istanalyse S.13: 444.200 kWh/a<br />
5 s. Istanalyse S.13: 303.400 kWh/a Erzeugung in 2008; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,50 Wirkungsgrad = ca. 370 kWh/m²a<br />
6 s. Istanalyse S.13: 948.615 kWh/a; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,16 Wirkungsgrad = ca. 120 kWh/m²a<br />
7 Windkraft: 3 MW je WKA mit 2000 Volllaststunden, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.26 - Ansatz keine WKA<br />
8 Wasserkraft, s. Istanalyse S.13: 114.302 kWh/a<br />
9 Gesamtverbrauch beträgt: 95.334,285 MWh/a s. Verbrauchsanalyse S. 11<br />
10 Teil der erzeugten Energie für el. Strom oder Wärme, die in dem jeweiligen Bereich nicht benötigt wird<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 39
KONZEPT FÜR EIN ENERGIENEUTRALES / -FREUNDLICHES OTZBERG<br />
VARIANTEN DER ERNEUERBAREN ENERGIEN (EE)<br />
BEZEICHNUNG Anteil [%] Holzanteil [%] pflz. Anteil [ha] tier. Anteil [St] WP [%] Dachanteil [%] Dachanteil [%] Anzahl WKA Anzahl WaK Erneuerb. Energieerzeug. für Verbrauch 9<br />
Variante 1 Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Anteil Strom Anteil Hzg.+WW Gesamt je Energieträger<br />
PESSIMISTISCH 3 MW -WKA [MWh] [MWh] [MWh] [MWh]<br />
energet. Einspar. 0 2,00%<br />
Potential 1.520,77 1.520,77<br />
Energie für Wärme, teilw. Strom<br />
Biomasse 1 10%<br />
Potential 226,24 0,00 222,15 222,15 -26.083,20<br />
Biomasseanlage 2 4,10 4,10 0,00 4,10<br />
Biogasanlage 3 250 2.000<br />
11.817,00 752,40<br />
Potential 10.935,38 3.827,38 4.920,92 8.748,30 -44.717,65<br />
Geothermie 4 3,00%<br />
Potential 1.402,11<br />
Potential genutzt 444,20 0,00 1.402,11 1.402,11 -444,20<br />
Solarthermie 5 1,00%<br />
Potential 1.389,22<br />
Potential genutzt 303,40 0,00 1.389,22 1.389,22 -303,40<br />
Teilsumme in MWh/a 3.831,48 7.934,40 11.765,88 -71.548,45<br />
Energie für Strom<br />
Photovoltaik 6 5,00%<br />
Potential 2.222,76<br />
Potential genutzt 948,62 2.222,76 0,00 2.222,76<br />
Windkraft 7 0<br />
Potential 0,00 0,00 0,00 0,00<br />
Wasserkraft 8<br />
Potential genutzt 114,30 114,30 0,00 114,30<br />
Teilsumme in MWh/a 2.337,06 0,00 2.337,06 -23.785,84<br />
Ergebnis SUMME in MWh/a 6.168,54 7.934,40 14.102,94 -95.334,29<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -23.785,84 -71.548,45 -95.334,29<br />
ENERGIEEINSPARPOTENTIAL in MWh/a 121,66 1.399,11 1.520,77<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -23.664,17 -70.149,34 -93.813,51<br />
DECKUNGSANTEIL EE an Verbrauch in % 26,07% 11,31% 15,03%<br />
10<br />
ÜBERSCHUSS in MWh/a<br />
0 durch Modernisierung/Sanierung d. Gebäudebestandes, s. Verbrauchsanalyse S.35: max. 36,45% von 76.038,69 MWh/a - Ansatz 2%<br />
1 Holz aus gemeindeeigenem Wald, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.19: max. 2.600,50 MWh/a, Wirkungsgrad d. Hzg. i.M. 0,87 - Ansatz 10%<br />
2 s. Istanalyse S.13: 4096 kWh/a, Rohstoffannahme Holz - Anteil in geschätztem Holzpotential inbegriffen<br />
3 s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.18, Ansatz (geplante Biogasanlage Nieder-Klingen): je Schw. 63m³ mit 60% Methan, je ha Mais 9090 m³ mit 52% Methan… Verstromung in 35% Strom u. 45% Wärme<br />
4 Geothermie: s. Istanalyse S.13: 444.200 kWh/a; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.31+32: Leistungen um 10 kW bei 2000 Laststd. pro Jahr pro WP - Ansatz 3%<br />
5 s. Istanalyse S.13: 303.400 kWh/a Erzeugung in 2008; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,50 Wirkungsgrad = ca. 370 kWh/m²a für 1% d. Dachflächen<br />
6 s. Istanalyse S.13: 948.615 kWh/a; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,16 Wirkungsgrad = ca. 120 kWh/m²a für 5% d. Dachflächen<br />
7 Windkraft: 3 MW je WKA mit 2000 Volllaststunden, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.26 - Ansatz keine WKA<br />
8 Wasserkraft, s. Istanalyse S.13: 114.302 kWh/a, kein zusätzliches Potential möglich<br />
9 Gesamtverbrauch beträgt: 95.334,285 MWh/a s. Verbrauchsanalyse S. 11<br />
10 Teil der erzeugten Energie für el. Strom oder Wärme, die in dem jeweiligen Bereich nicht benötigt wird<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 40
KONZEPT FÜR EIN ENERGIENEUTRALES / -FREUNDLICHES OTZBERG<br />
VARIANTEN DER ERNEUERBAREN ENERGIEN (EE)<br />
BEZEICHNUNG Anteil [%] Holzanteil [%] pflz. Anteil [ha] tier. Anteil [St] WP [%] Dachanteil [%] Dachanteil [%] Anzahl WKA Anzahl WaK Erneuerb. Energieerzeug. für Verbrauch 9<br />
Variante 2 Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Anteil Strom Anteil Hzg.+WW Gesamt je Energieträger<br />
MEDIUM 3 MW -WKA [MWh] [MWh] [MWh] [MWh]<br />
energet. Einspar. 0 10,00%<br />
Potential 7.603,87 7.603,87<br />
Energie für Wärme, teilw. Strom<br />
Biomasse 1 30,00%<br />
Potential 678,73 0,00 674,63 674,63 -26.083,20<br />
Biomasseanlage 2 4,10 4,10 0,00 4,10<br />
Biogasanlage 3 250 2.000<br />
11.817,00 752,40<br />
Potential 10.935,38 3.827,38 4.920,92 8.748,30 -44.717,65<br />
Geothermie 4 3,00%<br />
Potential 1.402,11<br />
Potential genutzt 444,20 0,00 1.402,11 1.402,11 -444,20<br />
Solarthermie 5 2,50%<br />
Potential 3.473,06<br />
Potential genutzt 303,40 0,00 3.473,06 3.473,06 -303,40<br />
Teilsumme in MWh/a 3.831,48 10.470,72 14.302,20 -71.548,45<br />
Energie für Strom<br />
Photovoltaik 6 5,00%<br />
Potential 2.222,76<br />
Potential genutzt 948,62 2.222,76 0,00 2.222,76<br />
Windkraft 7 2<br />
Potential 12.000,00 12.000,00 0,00 12.000,00<br />
Wasserkraft 8<br />
Potential genutzt 114,30 114,30 0,00 114,30<br />
Teilsumme in MWh/a 14.337,06 0,00 14.337,06 -23.785,84<br />
Ergebnis SUMME in MWh/a 18.168,54 10.470,72 28.639,26 -95.334,29<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -23.785,84 -71.548,45 -95.334,29<br />
ENERGIEEINSPARPOTENTIAL in MWh/a 608,31 6.995,56 7.603,87<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -23.177,53 -64.552,89 -87.730,42<br />
DECKUNGSANTEIL EE an Verbrauch in % 78,39% 16,22% 32,64%<br />
10<br />
ÜBERSCHUSS in MWh/a<br />
0 durch Modernisierung/Sanierung d. Gebäudebestandes, s. Verbrauchsanalyse S.35: max. 36,5% von 76.038,69 MWh/a - Ansatz 10%<br />
1 Holz aus gemeindeeigenem Wald, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.19: 2.600,50 MWh/a, Wirkungsgrad d. Hzg. i.M. 0,87 - Ansatz 30%<br />
2 s. Istanalyse S.13: 4096 kWh/a, Rohstoffannahme Holz - Anteil in geschätztem Holzpotential inbegriffen<br />
3 s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.18, Ansatz (geplante Biogasanlage Nieder-Klingen): je Schw. 63m³ mit 60% Methan, je ha Mais 9090 m³ mit 52% Methan… Verstromung in 35% Strom u. 45% Wärme<br />
4 Geothermie: s. Istanalyse S.13: 444.200 kWh/a; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.31+32: Leistungen um 10 kW bei 2000 Laststd. pro Jahr pro WP - Ansatz 3%<br />
5 s. Istanalyse S.13: 303.400 kWh/a Erzeugung in 2008; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,50 Wirkungsgrad = ca. 370 kWh/m²a für 2,5% d. Dachflächen<br />
6 s. Istanalyse S.13: 948.615 kWh/a; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,16 Wirkungsgrad = ca. 120 kWh/m²a für 5% d. Dachflächen<br />
7 Windkraft: 3 MW je WKA mit 2000 Volllaststunden, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.26 - Ansatz 2 WKA<br />
8 Wasserkraft, s. Istanalyse S.13: 114.302 kWh/a, kein zusätzliches Potential möglich<br />
9 Gesamtverbrauch beträgt: 95.334,285 MWh/a s. Verbrauchsanalyse S. 11<br />
10 Teil der erzeugten Energie für el. Strom oder Wärme, die in dem jeweiligen Bereich nicht benötigt wird<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 41
KONZEPT FÜR EIN ENERGIENEUTRALES / -FREUNDLICHES OTZBERG<br />
VARIANTEN DER ERNEUERBAREN ENERGIEN (EE)<br />
BEZEICHNUNG Anteil [%] Holzanteil [%] pflz. Anteil [ha] tier. Anteil [St] WP [%] Dachanteil [%] Dachanteil [%] Anzahl WKA Anzahl WaK Erneuerb. Energieerzeug. für Verbrauch 9<br />
Variante 3 Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Energie [MWh] Anteil Strom Anteil Hzg.+WW Gesamt je Energieträger<br />
OPTIMISTISCH 3 MW -WKA [MWh] [MWh] [MWh] [MWh]<br />
energet. Einspar. 0 36,45%<br />
Potential 27.716,10 27.716,10<br />
Energie für Wärme, teilw. Strom<br />
Biomasse 1 100,00%<br />
Potential 2.262,44 0,00 2.258,34 2.258,34 -26.083,20<br />
Biomasseanlage 2 4,10 4,10 0,00 4,10<br />
Biogasanlage 3 500 4.000<br />
23.634,00 1.504,80<br />
Potential 21.870,76 7.654,76 9.841,84 17.496,60 -44.717,65<br />
Geothermie 4 10,00%<br />
Potential 4.673,70<br />
Potential genutzt 444,20 0,00 4.673,70 4.673,70 -444,20<br />
Solarthermie 5 5,00%<br />
Potential 6.946,12<br />
Potential genutzt 303,40 0,00 6.946,12 6.946,12 -303,40<br />
Teilsumme in MWh/a 7.658,86 23.720,00 31.378,86 -71.548,45<br />
Energie für Strom<br />
Photovoltaik 6 20,00%<br />
Potential 8.891,03<br />
Potential genutzt 948,62 8.891,03 0,00 8.891,03<br />
Windkraft 7 4<br />
Potential 24.000,00 24.000,00 0,00 24.000,00<br />
Wasserkraft 8<br />
Potential genutzt 114,30 114,30 0,00 114,30<br />
Teilsumme in MWh/a 33.005,33 0,00 33.005,33 -23.785,84<br />
Ergebnis SUMME in MWh/a 40.664,19 23.720,00 64.384,19 -95.334,29<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -23.785,84 -71.548,45 -95.334,29<br />
ENERGIEEINSPARPOTENTIAL in MWh/a 2.217,29 25.498,81 27.716,10<br />
ENERGIEVERBRAUCH in MWh/a -21.568,55 -46.049,63 -67.618,18<br />
DECKUNGSANTEIL EE an Verbrauch in % 188,53% 51,51% 95,22%<br />
10<br />
ÜBERSCHUSS in MWh/a 19.095,65<br />
0 durch Modernisierung/Sanierung d. Gebäudebestandes, s. Verbrauchsanalyse S.35: 76.038,69 MWh/a - max. Ansatz 36,5%<br />
1 Holz aus gemeindeeigenem Wald, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.19: 2.600,50 MWh/a, Wirkungsgrad d. Hzg. i.M. 0,87 - max. Ansatz 100%<br />
2 s. Istanalyse S.13: 4096 kWh/a, Rohstoffannahme Holz - Anteil in geschätztem Holzpotential inbegriffen<br />
3 s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.18, doppelter Ansatz (geplante Biogasanlage Nieder-Klingen): je Schw. 63m³ mit 60% Methan, je ha Mais 9090 m³ mit 52% Methan… Verstromung in 35% Strom u. 45% Wärme<br />
4 Geothermie: s. Istanalyse S.13: 444.200 kWh/a; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.31+32: Leistungen um 10 kW bei 2000 Laststd. pro Jahr pro WP - Ansatz 10%<br />
5 s. Istanalyse S.13: 303.400 kWh/a Erzeugung in 2008; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,50 Wirkungsgrad = ca. 370 kWh/m²a für 5% d. Dachflächen<br />
6 s. Istanalyse S.13: 948.615 kWh/a; s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.22: 1050 kWh/m²a*0,7 Einfallswinkel*0,16 Wirkungsgrad = ca. 120 kWh/m²a für 20% d. Dachflächen<br />
7 Windkraft: 3 MW je WKA mit 2000 Volllaststunden, s. <strong>Potentialanalyse</strong> S.26 - max. Ansatz 4 WKA<br />
8 Wasserkraft, s. Istanalyse S.13: 114.302 kWh/a, kein zusätzliches Potential möglich<br />
9 Gesamtverbrauch beträgt: 95.334,285 MWh/a s. Verbrauchsanalyse S. 11<br />
10 Teil der erzeugten Energie für el. Strom oder Wärme, die in dem jeweiligen Bereich nicht benötigt wird<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 42
ANHANG<br />
‣ Einwohnerstruktur<br />
‣ Angaben des Energieversorgers<br />
‣ Angaben der Bezirksschornsteinfeger<br />
‣ Gaserträge für Biogasanlagen<br />
‣ Angaben für Erdwärmesonden<br />
‣ Globalstrahlung Deutschland<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 43
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 44
Email vom 24.10.2011<br />
Sehr geehrte Frau Juhrig,<br />
folgende Anzahlen und Mengen für die Gemeinde <strong>Otzberg</strong> im Jahr 2010:<br />
Anzahl der PV-Anlagen: 120<br />
Einspeisemenge - PV: 948.615 kWh<br />
Anzahl der Wasserkraft-Anlagen: 1<br />
Einspeisemenge - Wasserkraft: 114.302 kWh<br />
Anzahl der Biomasse-Anlagen: 1<br />
Einspeisemenge - Biomasse: 4.096 kWh<br />
Für Fragen stehe ich zur Verfügung.<br />
Freundliche Grüße<br />
Rudolf Erbeldinger<br />
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Verteilnetzbetreiber (VNB)<br />
Rhein-Main-Neckar GmbH & Co. KG<br />
Querschnittsfunktionen<br />
Frankfurter Straße 100<br />
64293 Darmstadt<br />
Telefon: 06151 404-2310<br />
Telefax: 06151 701-8009<br />
E-Mail: rudolf.erbeldinger@vnb-rmn.de<br />
Internet: www.vnb-rmn.de<br />
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 45
Email vom 15.11.2011<br />
Hallo Frau Juhrig,<br />
in der Anlage finden Sie die Daten für den Energieverbrauch, wie wir<br />
diese als Netzbetreiber unterscheiden können.<br />
Bei Fragen stehe ich zur Verfügung; bitte um Info über die weiteren<br />
Entwicklungen ENO.<br />
Freundliche Grüße<br />
Rudolf Erbeldinger<br />
---------------------------------------------------------------------------------------------<br />
---------------------------------------<br />
Verteilnetzbetreiber (VNB)<br />
Rhein-Main-Neckar GmbH & Co. KG<br />
Energiedaten Gemeinde <strong>Otzberg</strong><br />
Strom<br />
2010<br />
Gesamt<br />
23.785.836<br />
kWh<br />
HH ) 1 19.357.095<br />
kWh<br />
davon Heizung<br />
6.445.933<br />
kWh<br />
GHD ) 2<br />
480.673 kWh<br />
Industrie ) 3 3.237.269<br />
kWh<br />
Kommunal ) 4<br />
710.799 kWh<br />
davon StraBel<br />
251.005 kWh<br />
) 1 Inkl. Heizungen<br />
) 2 Gewerbe, Landwirtschaft, HSE-Betriebsverbrauch, sonstiger Verbrauch, Telefonhäuschen<br />
) 3 Industrie<br />
) 4 Inkl. Straßenbeleuchtung<br />
Gas<br />
Gesamt<br />
Haushalt<br />
Gewerbe<br />
Industrie<br />
Aufschlüsselung nach kommunalen Verbrauchsstellen nicht<br />
möglich.<br />
2010<br />
7.663.649<br />
kWh<br />
5.707.959<br />
kWh<br />
0 kWh<br />
1.955.690<br />
kWh<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 46
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 47
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 48
Angaben des Bezirksschornsteinfegermeisters für Habitzheim:<br />
Liegenschaften mit Gasfeuerstätten: 53 (davon 1 Flüssiggas)<br />
Liegenschaften mit Ölfeuerstätten: 227<br />
Liegenschaften mit Feuerstätten für feste Brennstoffe: 260 (davon 1 Hackschnitzelanlage, 4<br />
Pelletsheizungen, 4 Holzheizungen, sonst Einzelöfen)<br />
kW – Annahmen entsprechend den anderen Liegenschaften<br />
Annahmen für fossile Brennstoffe/Biomasse um den Verbrauch zu schätzen:<br />
Flüssiggas<br />
Ermittlung über Angabe der Schornsteinfeger<br />
Techem Studie 16.000 kWh pro EFH -andere Angaben sind bei 20.000 kWh/a<br />
wähle Faktor 18.000 bis 25kW<br />
Heizöl<br />
Ermittlung über Angabe der Schornsteinfeger, durchschn. 25 kW<br />
Techem Studie durchschn. 2.180 l pro EFH (Bj. vor 77 bis ab 2002)- 3.200 l pro MFH<br />
wähle Faktor 2.800 l für ca. 25 kW, 3.200 l > 25 kW<br />
Kohle<br />
Ermittlung über Angabe der Schornsteinfeger, 15 - 50 kW<br />
20 bis 30 kg/m² - 150 m² = 4.500 kg/a EFH, 250 m² = 7500 kg/a<br />
Heizwert 8 kWh/kg<br />
Pellets<br />
Ermittlung über Angabe der Schornsteinfeger<br />
Techem Studie durchschn. 1,5 t/a bei 10 kW; 4 bis 7 t/a bei 15 kW pro EFH (Bj. 2004)<br />
wähle 6 t/a als Faktor<br />
Heizwert 5 kWh/kg<br />
Holzhackschnitzel<br />
Techem Studie durchschn. 10 t/a bei 20 kW<br />
Heizwert 4 kWh/kg<br />
Holzheizungen<br />
300 m³ umbauter Raum durchschn. ca. 30 rm/a bis ca. 40 kW, Steigerung fiktiv<br />
Heizwert ca. 1850 kWh/rm für Buche<br />
Einzelöfen<br />
7 bis 15 kW - wähle 8 rm/a, > 15 kW<br />
wähle 12 rm/a<br />
Heizwert ca. 1850 kWh/rm für Buche<br />
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 49
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 50
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 51
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 52
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 53
Erneuerbare Energie in <strong>Otzberg</strong> Seite 54