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KWK = Strom („Kraft“) - Wärmekopplung

DPG2010_AKE9.1 ergänzt für Lehramtsseminar SS2010 . Thermodynamisch optimiertes Heizen und der Mythos der KWK. Dr. Gerhard Luther Universität des Saarlandes, FSt. Zukunftsenergie c/o Technische Physik – Bau E26 D-66041 Saarbrücken EU - Germany.

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KWK = Strom („Kraft“) - Wärmekopplung

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Presentation Transcript

  1. DPG2010_AKE9.1 ergänzt für Lehramtsseminar SS2010 Thermodynamisch optimiertes Heizen und der Mythos der KWK Dr. Gerhard LutherUniversität des Saarlandes, FSt. Zukunftsenergie c/o Technische Physik – Bau E26 D-66041 SaarbrückenEU - Germany Tel.: (49)  0681/ 302-2737; Fax /302-4676 e-mail: Luther.Gerhard@vdi.deluther.gerhard@mx.uni-saarland.de Homepage: http://www.uni-saarland.de/fak7/fze KWK = Strom („Kraft“) - Wärmekopplung

  2. 0. Zur Einstimmung : Budgetansatz eigentlich: ProKopf-Budget - Ansatz

  3. EU, US & ... China, Mexico &.... Entwicklungsländer 2 °C-Leitplanke fossiles CO2: Beispiele für Pro-Kopf-Emissionsverläufe 12t [CO2 /Kopf/a] < 750 [Gt] CO2 in 2010 bis 2050 > 1 t [CO2 /Kopf/a] ProKopf-Budgetansatz mit Emissionshandel Quelle: WBGU - Sondergutachten 2009, Abb.2

  4. Was folgt daraus für Heizen in DE: 1. Extreme Anforderung an CO2-Einsparung 2. GlobalePro Kopf Zuteilung übersieht Heizbedarf 3. Heizen wird richtig teuer. • daher : • Grundlegende Einsparungen bei Heizenergie notwendig • Ganzheitliche Betrachtung: Umfassende Thermische SanierungEinsatz von Solarenergie(WW im Sommer, Beitrag zur Heizung) Thermodynamisch optimierte Bereitstellung und Anwendung der Heizwärme Bei Teilsanierung immer das Endziel im Auge behalten

  5. Thermodynamisch optimiertes Heizen und der Mythos der KWK 0. Zur Einstimmung: CO2 Budgetansatz 1.Thermodynamisch optimiertes Heizen 2. Der KWK Mythos 3. Ein Ganzheitlicher Ansatz für Vergleiche Ergebnisse bei Erdgas:Vergleich KWK mit zentralem GuD und dezentralem Brennwertkessel bzw. WärmepumpeKann optimale KWK Effizienz eines WP- Systems erreichen? 4. KWK – eine ökologische Sackgasse ? 5. Erdgas für Strom und Wärmeoptimal einsetzen

  6. 1. 1. Thermodynamisch optimiertes Heizen • MinimalerExergie- Einsatz zur Abdeckung des noch • übrig bleibenden Heizwärmebedarfes, • nach thermischer Sanierung, und im • Gesamtrahmen der Strom- und Wärme- Erzeugung

  7. TU ΔS ΔS ΔE ΔQ Ideale Wärme – Kraftmaschine T ΔQU 1.1 Der Exergiebegriff: • Elektrizität ΔEist • Entropie frei. 2. Entropie ΔS verkleinert sich nicht: im optimalen, reversiblen Fall gilt dann (2.Hauptsatz): ΔS = ΔQ/ T und ΔS = ΔQU/ TU 3. Energiebilanz (1.Hauptsatz): ΔE = ΔQ - ΔQU daher: ΔE = (T- TU) /T * ΔQ heißt Exergie also: Exergie = Carnotfaktor * entnommene Wärmemenge = „ maximal verfügbare Arbeit“

  8. 1.2 1.2 Die drei Ansätze zum thermodynamischen Heizen 1. Strom Wärme Kopplung beim Brennstoff-Einsatz: KWK Die Entropie ΔS wirdoberhalb der Umgebungstemperatur TU an ein Kühlmittel abgegeben. Das kostet Exergie für die Stromerzeugung, aber man kann bei geeigneter Festlegung der Abgabetemperatur mit dieser Wärme noch etwas anfangen, z.B.Heizen (oder auch Kühlen mit Absorber WP : KWKK) • Strom Wärme Kopplung beim Stromeinsatz: WärmepumpeAnergieΔQU aus der Umgebung entnehmen, • reine Exergie in Form mechanischer oder elektrische Energie ΔE hinzugeben, und dann die Wärmemenge ΔQ auf einem höheren Temperaturniveau T (e.g.) zu Heizzwecken nutzen 3. Das Auskommen mit kleinen Temperaturdifferenzen bei der KWK, im Wärmepumpenprozess, und vor allem bei der Wärmeübertragung: Flächenheizung,Aufheizenstatt „isothermer Wärmeabgabe“

  9. 1.3 1.3 Die zum Heizen notwendige Exergie Mindest - Exergie für die drei thermischen Grundaufgaben: 1. Ausgleich der TransmissionsverlusteQTTemperatur halten bei ca. 20 °C ΔET = (Tinnen – Taußen) /Tinnen * ΔQT 2. LüftungswärmeQL aufbringen, zur Aufwärmungvon Frischluft von ca. 0° auf ca. 20°C ΔEL = 0.5 *(Tinnen – Taußen) /Tinnen * ΔQL 3.Warmwasser - Wärme QW liefern, Trinkwasser aufwärmen von ca. 15 °C auf ca. 50-60 °C, ΔEW = 0.5 *(Tw –Taußen2) /Tw * ΔQW Taußen bzwTaußen2 = Umgebungstemperatur für die Wärmepumpe in Heizperiode bzw. im Gesamtjahr

  10. 2. 2. Der KWK Mythos

  11. KWK als Hoffnungsträger zur Energieeinsparung • Gesetzlicher Auftrag zur Verdoppelung der Stromerzeugung aus KWKauf eine Anteil von 25%bis 2020 AD(KWKG) • Abnahmeverpflichtung von KWK-Strom • Jährliche Subventionen in etwa Milliardenhöhe durch Einspeisevergütung gemäß : KWKG = Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz 2009 und EEG = Erneuerbare-Energien-Gesetz 2009(Finanziert durch Abwälzung auf Strompreis) • und weitere Vergünstigungen ( z.B. Anrechnung als RE in EEWärmeG, Interessenverband ist „gemeinnützig“, etc. )

  12. 2.1 Ein beliebter Spruch: „ KWK nutzt Abwärme, die sonst verloren wäre.“ Verschwiegen wird meist: Fernwärme wird bei thermodynamisch noch Arbeits - fähigem Temperaturniveau betrieben, daher: bei Dampfkraftwerken ergibt sich eine deutliche Stromeinbuße, und bei Motoren und Gasturbinen ist wg. der hohen Abwärme-Temperatur der elektrische Wirkungsgradvon vornehereinniedrig.

  13. 2.2 Man erhältmärchenhafte CO2- und PE Einsparungen wenn man z.B.: 1. Nur die „Brennstoffausnutzung“ vergleicht also bei der KWK Strom und Wärme addiert, und dann mit dem Strom aus einem reinen Kraftwerk vergleicht. • {2. +3.}: moderneErdgas –KWK vergleicht mit: • altemÖlkessel + altemKoKW • + StromMix (50% Kohleanteil) Ergebnis: KWK - Mythos mit märchenhaften 30 - 60% Einsparung an CO2 und PE

  14. 2.3 Die EU schreibt daher vor, dass bei Förderung der KWK in den Mitgliedsländern, zum Vergleich mit der getrennter Erzeugung von Strom und Wärme betrachtet wird: 1. Eine detaillierte Gleicheit der Wärme- und Stromproduktion also gleiche Strom- und gleiche Wärmeproduktion auch in getrennter Erzeugung. 2. Gleiche Primärenergieträger also z.B. Erdgaseinsatz nicht nur bei KWK sondern auch bei getrennter Erzeugung 3. Moderne Anlagen der getrennten Erzeugung also z.B.: GUD und Brennwertkessel

  15. eigentlich trivial Zitat aus EU Richtlinie 2004/8/EGAnhang III „Verfahren zur Bestimmung der Effizienz des KWK-Prozesses f) Wirkungsgrad-Referenzwerte für die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme …… Die Wirkungsgrad-Referenzwerte werden nach folgenden Grundsätzen berechnet: 1. Beim Vergleich von KWK-Blöcken gemäß Artikel 3 mit Anlagen zur getrennten Stromerzeugung gilt der Grundsatz, dass die gleichen Kategorien von Primärenergieträgern verglichen werden. 2. Jeder KWK-Block wird mit der besten, im Jahr des Baus dieses KWK- Blocks auf dem Markt erhältlichen und wirtschaftlich vertretbaren Technologie für die getrennte Erzeugung von Wärme und Strom verglichen. 3. … 4. … Quelle: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2004:052:0050:0060:DE:PDF

  16. Zitate für EU –KWK-Richtlinie: RICHTLINIE 2004/8/EGDES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 11. Februar 2004 über die Förderung einer am Nutzwärmebedarf orientierten Kraft-Wärme-Kopplung im Energiebinnenmarkt und zur Änderung der Richtlinie 92/42/EWG http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2004:052:0050:0060:DE:PDF Entscheidung 2007/74/EG = Entscheidung der Kommission vom 21.12.2006, zur Festlegung harmonisierter Wirkungsgrad-Referenzwerte für die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme in Anwendung der RL 2004/8/EG..) http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:032:0183:0188:DE:PDF

  17. 3. Ein Ganzheitlicher Ansatz für Vergleiche Ergebnisse bei Erdgas: Mehraufwand bei getrennter Erzeugung mit GuD + BrennwertkesselGuD + Wärmepumpe Schwerpunkt: Erdgas - KWK für Gebäudewärme

  18. 3.0 Modernisierungs Szenario Aufgabe: ModerneErdgas- Anlagen sollen einige bestehende alte Stromkraftwerke und eine sehr große Zahl von alten Heizungsanlagenverdrängen. ein Hintergrund: Der deutsche Gasabsatz von insgesamt 925 TWh wurde 2007 zu 11,5 % zur Verstromung in Kraftwerken und zu 27 %meist zuHeizzwecken in den Haushalten eingesetzt. Veranschaulichung: 250 TWh Heizwärme entspricht {Faktor 0.6) ca. 150 TWh Strom Gesamte Stromerzeugung in DE: ca. 600 TWh

  19. Modernisierungs Szenario Aufgabe:ModerneErdgas- Anlagen sollenalte Stromkraftwerkeund Heizungsanlagenverdrängen. Hierzu werden 2 Erdgas - Fälle betrachtet und verglichen: (1.) KWK - Untersuchungsfall:KWK Anlagen verdrängendie alten Heizungsanlagen und Stromkraftwerke . (2.) Referenzfall „Getrennte Erzeugung“: GuD-Kraftwerken verdrängen alte Stromkraftwerke BrennwertKesselverdrängen die alten Heizungskessel (2a) weiterer Fall „Getrennte Erzeugung“: GuD-Kraftwerkenverdrängen alte StromkraftwerkeWärmepumpen(WP)verdrängen die alten Kessel, und werden aus den neuen GuD gespeist.

  20. Ich beschränke mich auf den Einsatz de PE-Träger Erdgas , weil: • dies einfach und übersichtlich ist • Erdgas der wichtigste Energieträger im Heizungsbereich ist • der Erdgaseinsatz in DE zunehmen soll Bem.: Der Einsatz von KWK auf Kohlebasis ist energiewirtschaftlich durchaus interessant, weil hierdurch man auch Kohle bequem, (relativ) sauber und preiswert zu Heizzwecken nutzen kann. (siehe Dänemark). Ökologisch jedoch nur mit CCS vertretbar !

  21. Zwei Möglichkeiten zum Vergleich: 1. Input vorgeben: Q0 =1 2. Output des KWK-Versorgers : Wärme (vollständigeKundenversorgung) und Strom (Netzeinspeisung), detailliertvorgeben. Modernisierungs Szenario Erdgas Wärme Q0 System: th= Wärme / Q0 th Brennwertkessel: xK BK GuD-Anlage: xGuD GuD el el= Strom/ Q0 Strom

  22. 3.1 3.1 Erste Vergleichsart: Gleicher Erdgaseinsatz Q = 1 3.11 Dezentraler Kessel und zentrale Stromerzeugung (GuD) 3.12 Wärmeversorger mit KWK –Anlage 3.13 Dezentrale Wärmepumpe (WP) und zentrale GuD-Anlage 3.14 Kann optimale KWK Effizienz eines WP- Systems erreichen?

  23. 3.11 Dezentraler Kessel und zentrale Stromerzeugung Erdgas Wärme Q0 System: th Wärme: th = xK * BK Brennwertkessel: xK BK xK + xGuD =1 GuD-Anlage: xGuD Strom: el = xGuD * GuD GuD el Strom

  24. kleine Nebenrechnung: Strom –Wärme –Diagramm Für Strom und Wärme aus getrennter Erzeugung gilt für alle xK: 1 = xK + xGuD (1) Wärme = Q0* (K * xK) ; also : xK = Wärme/(Q0* K) (2) Strom = Q0* (GuD * x_GuD) mit (1) und (2): Strom=Q0 * GuD- Wärme* GuD /K Strom= Q0 * GuD - Wärme* GuD /K Eine Gerade von Q0 * GuD auf der Stromachse nach Q0 * K auf der Wärmeachse Normierung:Q0=1

  25. {Strom aus GuD und Wärme aus Brennwertkessel} und „Hocheffizienkriterien“ für KWK GuD_ BK Fazit: „hocheffizient“ ist wohl maßlos übertrieben Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allgemein“

  26. Erdgas Wärme Q0V Versorger: Spitzenkessel: xSK KWK KWK-Anlage : xKWK im KWK-Betrieb im Spitzenstrom- Betrieb xSE Strom 3.12 Wärmeversorger mit KWK –Anlage Paradefall: Die KWK – Scheibe

  27. Erdgas Wärme Q0V Versorger: Spitzenkessel: xSK KWK KWK-Anlage : xKWK im KWK-Betrieb im Spitzenstrom- Betrieb xSE Strom Wärmeversorger mit KWK –Anlage thV Wärmespitze: KWK Zusatzstrom: elV

  28. Ein korrekter Vergleich muss die gesamte Produktion des Versorgers, die mit seiner KWK Anlage und der Verpflichtung zur Fernwärmelieferung zusammenhängt, beachten. Vergleiche also Erdgaseinsatz (PE) für: KWK: Q0V= PE des Versorgers und getrennteErzeugung: Q0= PE für GuD + Kessel, ergibt sich aus detaillierter Gleichheit:Wärme = Q0 *ηK Strom = Q0 * ηGuD

  29. Neuer Eintrag: Strom und Wärme aus reiner KWK Paradefall: XSK= XSE= 0 Datenquelle: siehe Tabellen in Folie 37 +38 Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allgemein“

  30. Strom und gesamte Endenergie nur für Paradefall: XSK= XSE= 0 Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allg_ges“

  31. Strom und gesamte Endenergie neu: Versorgung mit 20% Spitzenkessel: XSK= 0.2; XSE= 0 Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allg_ges“

  32. 3.13 Dezentrale Wärmepumpe und zentrale GuD-Anlage Erdgas Wärme Q0 System: th Wärmepumpe: K_WP Strom für WP: GuD-Anlage: xK Strom: xGuD GuD el Strom

  33. Vergleich KWK mit: { GUD + Wärmepumpe } Betrachte die WP als einen „Superkessel“ mit einem - auf den GasEinsatz im GUD-Kraftwerk bezogenen - thermischen Wirkungsgrad: K_WP = JAZ * GUD Mit : JAZ = Jahresarbeitszahl = gelieferte Wärme / eingesetzter Strom GUD=eingesetzter Strom / eingesetzte Wärme im Kraftwerk K_WP = JAZ * GUD Zahlenwerte: Zum Vergleich:Brennwertkessel: eta_K = 1,1 Speicher: KWK_Vergleich_mit_WP.xls!“eta_K_WP“

  34. Tages-Arbeitszahlen von Wärmepumpen und Temperaturhub Arbeitszahl in der Heizzeit (nur Heizung) auf der Basis von Tagesmittelwerten (Zeitraum 11/07 – 10/08). Temperaturhub, den die WP überwinden muss, zwischen Umweltmedium und HeizkreisVorlauf . Quelle:Christel Russ, Marek Miara, Michael Platt:„Untersuchungen zum Einsatz von Wärmepumpen im Gebäudebestand“ , Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme Freiburg, (2009), Bild 10, S.10

  35. Moderne WP zeigen bei einem ΔT = 20 bis 30 [K] schon heute eine Arbeitszahl von 3.5 bis 4.5 • Bei der Installation der WP kann viel Geld durch Verminderung des Wärmebedarfs eingespart werden: Anreiz zur thermischen Sanierung. • Jede Verminderung des Exergieanforderung für Gebäudewärme • (z.B.: niedrige Heiz-Temperaturen, Ausnutzung von Aufwärmprozessen, überdimensionierte Heizkörper) • kann in einen besseren Wirkungsgrad der WP umgesetzt werden. • Interessante Entwicklungen: WP für Heizen und Kühlen WP in Kombination mit Wasser-Eis- Speicher Temperaturgleit bei Wärmeabgabe (insbesondere: transkritische CO2-WP) JAZ = 4ist durchaus gerechtfertigt. Hocheffiziente Wärmepumpe für thermisch sanierte Gebäude

  36. Strom und gesamte Endenergie neu:Zentrales GuD, speist auch Wärmepumpe mit JAZ=4 hier: Beispiel für KWK-Versorger mit 10% Spitzenanteile: XSK= 0.1; XSE= 0,1 Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allg_ges“

  37. 3.14 Kann optimale KWK die Effizienz eines GuD-WP- Systems je erreichen? Große Symbole: Beispiel für KWK-Versorger mit 10% Spitzenanteile: XSK= 0.1, und XSE= 0,1 Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allg_ges“

  38. Kann optimale KWK die Effizienz eines GuD-WP- Systems je erreichen? 1. Bei kleiner dezentraler KWK ist theoretisch eine hohe „Brennstoff- ausnutzung“ - wie bei einem Brennwertkessel- möglich.(Betrachte:gesamt<= 1.05 ) Aber bei Motoren sind keine hohen elektrischen Wirkungs-grade möglich. (Betrachte: el< 0.40 , meist jedoch < 0,35) 2. Bei großer zentraler KWK ist wg. des Fernwärmenetzbetriebes keineso hohe „Brennstoffausnutzung“ möglich: Betrachte:gesamt <= 0,91 Ein relativ hoher elektrischer Wirkungsgrad erreichbar, aber er ist (auch bei GuD)begrenzt durch die Exergieverluste für die Bereitstellung der relativ hohen Vorlauftemperatur der Fernwärme. (Betrachte: el<= 0.46 ) Folgerung:Selbst im Paradefall der KWK kann die Energie-Effizienz desGuD-WP-Systemwohl nicht erreicht werden.

  39. Ein nur didaktisches Beispiel:Modernes, großes GuDmit und ohne KWK Abgasverluste = 10 % (umfasst auch sonstige Betriebsverluste) ohne KWK: el = 60% , davon 13%Punkte für WP-Betrieb verwenden mit voller KWK: elKWK = 47%also 13%Stromeinbuße Fernwärme thKWK = 43%=(100 -10 -47%) „COP“ der Stromeinbuße:COPKWK = 43/13 = 3,3 beachte aber : Wärme bei hoher Temperatur, z.B. 130 °C COP einer dezentralen WP:COP = 4beachte: Wärme bei niedriger Temperatur, z.B. 30°C Die KWK erzeugt einen exergetischen Luxus, der dezentral in thermisch sanierten Gebäudennicht mehr gebraucht wird.

  40. PE- Einsparung durch reine KWK: PEE = 1-1/f0 = (Q0-Q0V) / Q0 mit dem PE –Faktor für reinen KWK- Betrieb: f0= f(xSK=0, xSE=0)(also: f0 = f für den Paradefall) 3.2 PE - Mehraufwand für getrennte Erzeugung Definition: Primärenergiefaktor: f = Q0 / Q0V Q0V = Gesamter PE –Einsatz des Versorgers zur Erzeugung vonWärme ( KWK-Wärme und Spitzenwärme) und Strom ( KWK-Strom und Spitzenstrom) Q0 = Summe des PE -Einsatzes bei der getrennten Erzeugung von Wärme in dezentralen Brennwertkesseln und Strom im GuD –Kraftwerk.

  41. Mehrverbrauchsfaktor f von { Brennwertkessel und GuD } im Vergleich zu KWK- Versorgung Beispiel mit xSK= xSE =0.1 f0=f(xSK=0,xSE=0) Input Datenquelle: A = IER-Voss2009 ; C = /Mephisto/ B = UBA-CC2007nr10, DIW/ÖKO (Tab.5.1,p.158) Speicher: KWK_Vergleich_Hifsdateien.xls; Blatt „Versorger“

  42. Mehrverbrauchsfaktor f von {GuD und WP aus GuD } im Vergleich zu KWK- Versorgung Beispiel mit xSK= xSE =0.1 f0=f(xSK=0,xSE=0) Input Datenquelle: A = IER-Voss2009 ; C = /Mephisto/ B = UBA-CC2007nr10, DIW/ÖKO (Tab.5.1,p.158) Speicher: KWK_Vergleich_Hifsdateien.xls; Blatt „WP“

  43. Fazit: • Die Versorgung unter Einsatz von KWK-Anlagen ist der getrennten Versorgung mit Brennwertkessel und GuD meist knapp aber keineswegs grundsätzlich überlegen. • Es kommt nicht nur auf die Anlage sondern ganz erheblich • auch auf die Betriebsweise an. • Die KWK unterliegt deutlich im technischen Wettbewerb mit GuD-Kraftwerk und Wärmepumpe. • Eine herausragende Subventionierung der KWK führt zu einem suboptimalen Ergebnis bei der Energie-Effizienz..

  44. 4. 4. KWK – eine ökologische Sackgasse ?

  45. V E R S O R G E R SpitzenKessel Brennwert- Kessel KWK -Wärme KWK -Strom GuD als KWK Alternative Spitzenstrom in Restzeit Ne tz NetzReserve Fazit: KWK behindert BestandsErneuerung ? 4.1 KWK und Kraftwerkserneuerung KWK - Option GuD - Option

  46. 4.2 Das „Sommer“ Dilemma der KWKim Gebäudewärmebereich • Es ist bekannt, dass • Hohe Investitionskosten eine hohe Jahres –Betriebszeit der KWK- Anlage erfordern • Die Wärmenachfrage im Gebäudebereich jedoch ungleichförmig ist. Also muss die KWK- Anlage A) entweder nur einen mittleren Teil der Wärmenachfrage abdecken, ( Einsatz vonSpitzenkessel ) B) oder einen großen Teil der Wärmenachfrage abdecken, und ihr Geld mit Spitzenstrom verdienen. Folge: 1. Beizentraler Fernwärmeversorgung immer negativ für Energiebilanz. 2.Bei der dezentralen Stromerzeugenden Heizung mit Brennwertnutzung, bei der als Spitzenkessel ebenfalls ein Brennwertkessel eingesetzt wird,A) führt der Spitzenkessel zu keinem Energiedefizit (immerhin !) B) wirkt jede Spitzenstromerzeugung jedoch besonders negativ ( wg. des besonders niedrigen elektrischen Wirkungsgrades der SeH).

  47. 4.3 KWK behindert weitere Einsparungenim Gebäudewärmebereich • Bei Fernwärme (zentrale KWK) • Viele Kunden schließen sich an die Fernwärme an ohne vorher ihr Gebäude thermisch zu sanieren( u.a. auch Zeitdruck wg. Marketing Aktionen zum gleichzeitigem Anschluss) • Hohe Investitionen in Wärmebereitstellung blockieren jedochMotivation und Wirtschaftlichkeit weiterer Sparmaßnahmen (wg. der Fixkosten der Fernwärme, Auslastung der Netze, relativ günstiger Arbeitspreise) • Bei einer dezentralen KWK- Anlage gilt: • Verminderung des Wärmebedarfs schmälert die KWK- Scheibe: Die Amortisation müsste mit Spitzenstrom verdient werden. ( Verlust der KWK-Zuschläge - oder Trickserei erforderlich) • Thermische Sanierung bringt kaum Erlöse , da Wärmebedarf oft durch kostenlose Abwärme gedeckt werden könnte.

  48. 4.4 Warum die KWK meist besser erscheint als sie tatsächlich ist. Es werden oft zugunsten der KWK: U1: die brutalen Fehler des KWK-Mythos gemacht: (nur „Brennstoffausnutzung“ bewertet; Vergleich „alter KoKW“ mit „neuer Erdgas-KWK“ , „reine Abwärmenutzung“ ohne Wirkungsgradeinbuße ) U2 : Beitrag des Spitzenkessels ausgeklammert, U3 : nur die Stromerzeugung im „KWK- Betrieb“ betrachtet („Paradefall“), U4: Unrealistische (manipulierte) Vergleichswerte der getrennten Erzeugung benutzt (sogar gesetzlich vorgeschrieben wg. EU 2007/74/EG ) U5: Bei WP Strombezug aus dem deutschen Strommix unterstellt,statt im Systemvergleich aus modernem Gas- Kraftwerk (GuD). Andererseits werden manchmal (im Prinzip ok aber verkomplizierend): U6: Umfangreiche Nebeneffekte berücksichtigt (Verluste im Stromnetz, Bonus für Verbraucher nahe Stromerzeugung Pumpstrom und Wärmeverluste in Fernwärmeleitung, Unterschiede im Aufwand für Gastransport zum zentralen oder dezentralen Verbraucher, etc.)

  49. (U5) : Ein wichtiges Argument in voller Länge Bei Wärmepumpen wird mit dem Strombezug aus dem deutschen Strommix gerechnet. Im Systemvergleich mit moderner Erdgas – KWK muss man aber den Strombezug aus einem ErdgasGuD- Kraftwerk zugrunde legen. Begründung: 1. Bei einer neuen Erdgas-KWK-Anlage wird sowohl der Strom als auch die Wärme aus einer neu errichteten Anlage und aus Erdgas erzeugt. Zu einem korrekten Systemvergleich mit einer getrennten Erzeugung muss daher ebenfalls von modernenErdgasanlagen ausgegangen werden. 2. Diese bereits in der EU-Richtlinie 2004/8/EG für den Fall von Kraftwerk und dezen- tralem Kessel festgelegte Vorgehensweise muss sinngemäß auch auf die Stromversorgung von dezentralen Wärmepumpen angewendet werden. 3. Würde man die WP im Systemvergleich mit dem Strom-Mix speisen, so würde man für die Energieversorgung derWärmepumpe ja letztendlich nicht Erdgassondern den BrennstoffMix der deutschen Stromerzeugung einsetzen. 4 Im Übrigen werden bei der beabsichtigten Verlagerung von Erdgas aus der dezen- tralen Wärmeerzeugung in die Stromerzeugung ja auch tatsächlich neue GuD-Anlagen gebaut werden, falls KWK-Anlagen in geringerem Umfang zum Zuge kommen.

  50. 5. 5. Vorschläge Erdgas für Strom und Wärme optimal einsetzen

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