Der Forschungsbericht dient als Grundlage für den ersten Erfahrungsbericht der Bundesregierung nach §23 Absatz 1 des Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG) über die Wirkung des nationalen Brennstoffemissionshandels (nEHS). Gemäß § 23 Absatz 2 BEHG unterstützte das Umweltbundesamt dabei das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz bei der Erstellung des Berichts. Untersucht wurden die Wirkung des nEHS auf die Entwicklung der Brennstoffpreise für die Verbrauchenden, die Wirkung des nEHS auf die CO2-Emissionen in den betroffenen Sektoren sowie die Verteilungswirkung der CO2-Preise auf die privaten Haushalte. Veröffentlicht in Climate Change | 45/2022.
Nahwärmenetze im ländlichen Raum bieten die Möglichkeit, regenerative Energien und Kraft-Wärme-Kopplung im Wohnbaubestand einzusetzen und durch Vermeidung fossiler Heizsysteme CO2-Emissionen kostengünstig zu senken. Bisher kommen hauptsächlich Biogas und Holzhackschnitzel zum Einsatz. Aufgrund knapper Ressourcen und steigender Brennstoffpreise ist deren Ausbaubarkeit jedoch begrenzt. Werden in Nahwärmenetzen gleichzeitig stromerzeugende und stromabnehmende Aggregate eingesetzt, bietet sich die Möglichkeit einer Sektorkopplung des Strom- und Wärmenetzes. Hierbei kann die Speicherfähigkeit des Wärmenetzes genutzt werden, um Unterschiede zwischen Angebot und Bedarf im Stromnetz auszugleichen. Wärmepumpen können negative Regelenergie zur Verfügung stellen und diese Energie effektiver nutzen als reine Stromheizgeräte. Blockheizkraftwerke können positive Regelenergie zur Verfügung stellen. Beide Möglichkeiten der Sektorkopplung hängen jedoch von der im Wärmenetz vorhandenen Speichermöglichkeit und dem aktuellen Betriebszustand ab. Die integrierte Fahrweise bedingt eine intelligente Regelstrategie.
Nahwärmenetze im ländlichen Raum bieten die Möglichkeit, regenerative Energien und Kraft-Wärme-Kopplung im Wohnbaubestand einzusetzen und durch Vermeidung fossiler Heizsysteme CO2-Emissionen kostengünstig zu senken. Bisher kommen hauptsächlich Biogas und Holzhackschnitzel zum Einsatz. Aufgrund knapper Ressourcen und steigender Brennstoffpreise ist deren Ausbaubarkeit jedoch begrenzt. Werden in Nahwärmenetzen gleichzeitig stromerzeugende und stromabnehmende Aggregate eingesetzt, bietet sich die Möglichkeit einer Sektorkopplung des Strom- und Wärmenetzes. Hierbei kann die Speicherfähigkeit des Wärmenetzes genutzt werden, um Unterschiede zwischen Angebot und Bedarf im Stromnetz auszugleichen. Wärmepumpen können negative Regelenergie zur Verfügung stellen und diese Energie effektiver nutzen als reine Stromheizgeräte. Blockheizkraftwerke können positive Regelenergie zur Verfügung stellen. Beide Möglichkeiten der Sektorkopplung hängen jedoch von der im Wärmenetz vorhandenen Speichermöglichkeit und dem aktuellen Betriebszustand ab. Die integrierte Fahrweise bedingt eine intelligente Regelstrategie.
Zielsetzung: Das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) recherchiert und strukturiert für die im Online-Wärmekostenrechner vorgesehenen Gebäudetypen, Wärmeversorgungstechnologien, Bioenergieträger und fossilen Referenzen folgende Datengrundlagen und bereitet sie wissenschaftlich auf: - erforderliche technologiespezifische Anforderungen und Eigenschaften - Investitionskosten, Fördermöglichkeiten, - betriebsgebundene Kosten und - verbrauchsgebundene Kosten, insbesondere Brennstoffkosten. Vorhabenbeschreibung und Methoden: Die Erhebung und Zusammenstellung der Datengrundlagen folgt der Systematik der Wärmegestehungskostenberechnung in Anlehnung an VDI 2067, die auch den aktuellen Heizkostenvergleichen des IER für EInfamilienhäuser zugrunde liegt (siehe http://www.ier.uni-stuttgart.de/linksdaten/heizkostenvergleich/index.html). Es werden folgende Gebäudetypen betrachtet: Einfamilienhäuser, kleine Mehrfamilienhäuser (bis 4 Wohneinheiten), große Mehrfamilienhäuser (bis 20 Wohneinheiten), Bürogebäude und Gewerbegebäude (KMU bzw. produzierenden Unternehmen). Es wird unterschieden zwischen unsanierten und sanierten Altbauten und Neubauten mit unterschiedlichem Heizwärmebedarf. Es werden als Wärmeversorgungstechnologien betrachtet: Holzfeuerungen (Pellet, Scheitholz, Hackschnitzel), Wärmepumpensysteme, Gas- und Heizölbrennwertkessel, KWK-Anlagen, Kombination mit Solarthermie. Arbeitspaket 1: Erarbeitung und Abstimmung der Struktur und Abfragelogiken des Online-Wärmekostenrechners Arbeitspaket 2: Erhebung und Aufbereitung relevanter Gebäudedaten, Kostendaten für die Wärmeversorgungstechnologien sowie Brennstoffkosten Arbeitspaket 3: Abstimmungstreffen mit den Projektpartnern insbesondere im Rahmen von Arbeitspaket 1 zur Klärung des Aufbaus des Online-Wärmerechners. Abstimmung der wissenschaftlich erhobenen Datengrundlagen und Annahmen im Rahmen eines Fachworkshops mit dem Projektträger, Experten aus Wissenschaft und Branchenverbänden.
Der Altersstruktur des deutschen Kraftwerksparks besteht in den kommenden Dekaden ein zunehmender Bedarf an neuen Erzeugungskapazitäten, die zum einen kompatibel zu den langfristigen Klimaschutzzielen und zum anderen im Bezug auf ihre Flexibilität geeignet sind, die überwiegend dargebotsabhängigen EE zu ergänzen. Für den Bereich der fossilen Kraftwerke besteht dabei neben dem Neubau von Kraftwerken auch die Möglichkeit des Retrofits und damit der Laufzeitverlängerung von Teilen des bestehenden Kraftwerksparks. Die Entwicklung des Kraftwerksparks wird maßgeblich durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien, der KWK, den Atomausstieg, den EU-Emissionshandel und die Entwicklung der Brennstoffpreise beeinflusst. Zudem beeinflussen auch der verstärkte europäische Stromhandel und die zunehmenden Preiselastizität der Nachfrage im Zusammenhang mit den Möglichkeiten der Laststeuerung die Entwicklung des Kraftwerksparks. Es soll in diesem Projekt anhand eines europäischen Strommarktmodells untersucht werden, wie sich der Kraftwerkspark unter Erfüllung der langfristigen Klimaschutzziele und Erhalt der Versorgungssicherheit bis zum Jahr 2030 volkswirtschaftlich effizient entwickeln sollte. Die Ergebnisse sind eine wichtige Voraussetzung für die in den nächsten Jahren anstehenden Impulse für die Entwicklung der Stromversorgung, insb. bei neuen fossilen Kraftwerken und Speicher.
Ziel des Projekts ist es, Aussagen über den möglichen quantitativen Umfang der Substitution von Kohle durch Biomasse in Abhängigkeit von der verwendeten Prozessvariante (direkte oder indirekte Mitverbrennung) zu machen. Insbesondere sollen bei den einzelnen Anlagenkomponenten des Kraftwerksprozesses möglicherweise auftretende Probleme, die sich aus der Mitverbrennung von Biomasse ergeben, detailliert untersucht werden. Auftretende Beschränkungen bei der Steigerung des Biomasseanteils über die bisher üblichen Werte sollen identifiziert, diskutiert und, soweit möglich, auch quantifiziert werden. Die zu untersuchenden Biomassen werden mittels Brennstoffscreening zu Beginn des Projekts im Wesentlichen nach den Kriterien Verfügbarkeit, Preis, Heizwert und Zusammensetzung festgelegt. Vergleichsweise günstige Biomassen mit ausreichender regionaler Verfügbarkeit (low ranked biomass) werden bevorzugt. Nur bei direkter Mitverbrennung sollen höherwertige Biomassen betrachtet werden. Nach Identifikation der aussichtsreichsten Technologien sollen diese am IET mit Hilfe detaillierter Modelle abgebildet werden, um in anschließenden Simulationsrechnungen die bestmögliche Integration in den Gesamtprozess sowie verschiedene weitere Aspekte der Biomasse-Mitverbrennung genauer untersuchen zu können. Die experimentellen Ergebnisse aus den parallel durchgeführten Verbrennungsversuchen des IFK (Universität Stuttgart) werden als Randbedingungen dieser Modellierungen mit berücksichtigt.
Das Vorhaben hat zum Ziel, wesentliche Erkenntnisse zu den genannten Kernfragen des Marktdesigns zu generieren und einen wichtigen Beitrag zur strukturierten Diskussion der zukünftigen Ausgestaltungsmöglichkeiten des Strommarktes und der EE Förderung zu liefern. Dabei sollen insbesondere Aspekte der Investitionssicherheit für Erzeugungskapazitäten Berücksichtigung finden. Die zentrale, allgemeine Frage ist dabei, in welchem Ausmaß (u. a. regulatorisch beeinflussbare) Parameter des Marktdesigns das betriebswirtschaftliche Kalkül beeinflussen, so dass die Marktergebnisse kurzfristig und langfristig effizient sind. In der langfristigen, investiven Perspektive betrifft dies die Frage, ob die unsicheren Rahmenbedingungen sowie Marktparameter (Brennstoffpreise, langfristiges Niveau der Einspeisung aus dargebotsabhängigen EE) durch die Akteure mit einer effizienten Risikomanagementstrategie bewältigt werden können oder inwieweit das Marktdesign Risiken durch regulatorischen Eingriff minimieren muss. Zunächst sollen Modelle für ein Strommarktdesign mit sehr hohen Anteilen von EE ermittelt werden. Anschließend erfolgt die modellbasierte Analyse der identifizierten Designoptionen. Diese umfasst die integrierte Analyse von optimalem Investitions- und Dispatchverhalten, die Prüfung von investiven Marktdesignoptionen (bspw. Kapazitätsmärkte). Abschließend erfolgt eine Bewertung der Designoptionen.
Das UBA-Positionspapier zeigt, warum die Schiefergasförderung mittels Fracking in Deutschland kaum positiven Effekt auf Brennstoffpreise, Versorgungssicherheit, Importabhängigkeit und Deutschlands Klimabilanz haben kann. Außerdem beschreibt es die Leitplanken, die nötig sind, um die Risiken für Umwelt und Gesundheit zu minimieren.
<p> <p>Ein UBA-Positionspapier zeigt, warum die Schiefergasförderung mittels Fracking in Deutschland kaum positive Effekte auf Brennstoffpreise, Versorgungssicherheit, Importabhängigkeit und Deutschlands Klimabilanz haben kann. Außerdem beschreibt es die ökologischen Leitplanken, die nötig sind, um die Risiken für Umwelt und Gesundheit zu minimieren.</p> </p><p>Ein UBA-Positionspapier zeigt, warum die Schiefergasförderung mittels Fracking in Deutschland kaum positive Effekte auf Brennstoffpreise, Versorgungssicherheit, Importabhängigkeit und Deutschlands Klimabilanz haben kann. Außerdem beschreibt es die ökologischen Leitplanken, die nötig sind, um die Risiken für Umwelt und Gesundheit zu minimieren.</p><p> <p>Wegen der zum Teil noch ungeklärten Umweltrisiken plädiert das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> dafür, Fracking lediglich zu Erprobungszwecken durchzuführen und hierfür zunächst die rechtlichen Rahmenbedingungen zum Schutz der Umwelt klar festzulegen. Eine Prämisse sollte sein: kein Fracking-Projekt ohne vorhergehende <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/umweltvertraeglichkeitspruefung">Umweltverträglichkeitsprüfung</a>. Dies würde auch die Beteiligung der Öffentlichkeit sicherstellen. In der Erprobung könnten dann die vielen derzeit theoretisch diskutierten Vorsorgemaßnahmen unter wissenschaftlicher Begleitung auf Ihre Praxistauglichkeit überprüft werden. In und unter Gebieten, die der Trinkwassergewinnung dienen, muss Fracking tabu bleiben.</p> </p><p>Informationen für...</p>
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| Bund | 12 |
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| Zivilgesellschaft | 1 |
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| Förderprogramm | 9 |
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