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PowerPoint-Präsentation

Die Rolle kommunaler Unternehmen bei der Wärmewende 11. Landesnetzwerktreffen „Energie und Kommune“ Helmut Herdt 14. November 2019 Inhaltsübersicht I Erfordernis der Wärmewende I Wärme-EEG I Die kommunalen Unternehmen als Partner bei der Wärmewende I Ein Beispiel aus der Landeshauptstadt Magdeburg 15. November 2019 Helmut Herdt Seite 2 Zwingende Erfordernis der Wärmewende Im Handlungsfeld „Gebäude“ sind heute schon zum überwiegenden Teil die „low hanging fruits“ geerntet, Neubauten sind hochgedämmt, alle Gebäude überwiegend mit Erdgas beheizt. Um die weiteren erforderlichen knapp 50 Mio t CO2 zu senken, muss mit CO2-neutraler Wärme geheizt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Dämmung des Alt-Gebäudebestandes, ein volkswirtschaftlich zweifelhafter Weg mit deutlich höheren CO2-Vermeidungskosten im Gegensatz zur CO2-neutralen Wärmeerzeugung. 15. November 2019 Helmut Herdt Seite 3

Klimaschutzpotenziale der Abfallwirtschaft

Ziel der Studie ist die Darstellung der Klimaschutzpotenziale der Abfallwirtschaft in denOECD-Staaten sowie in Indien und Ägypten. Es werden drei detaillierte Treibhausgasbilanzen für die USA, Indien, Ägypten sowie eine Bilanzierung für die OECD-Staaten nach der Methode der "Ökobilanz der Abfallwirtschaft" in Anlehnung an ISO 14040/14044 vorgenommen. Dem jeweils ermittelten Status-Quo werden je zwei Zukunftsszenarien für 2030 gegenübergestellt. In Workshops mit Ökobilanz-Experten und lokalen Akteuren sind das methodische Vorgehen sowie Rahmendaten und Annahmen intensiv diskutiert worden. Es konnte ein Ansatz zurTreibhausgas(THG)-Bilanzierung entwickelt werden, der einheitliche Emissionsfaktoren zur Anrechnung von vermiedenen Emissionen durch stoffliche Verwertung verwendet.<BR>Quelle: www.umweltbundesamt.de<BR>

Ermittlung exemplarischer CO2-Vermeidungskosten für Berlin

Das Projekt "Ermittlung exemplarischer CO2-Vermeidungskosten für Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.

Teilprojekt: Stoffstrommanagement und Nachhaltigkeitsbewertung einer digitalisierten Kreislaufwirtschaft

Das Projekt "Teilprojekt: Stoffstrommanagement und Nachhaltigkeitsbewertung einer digitalisierten Kreislaufwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut IWAR, Fachgebiet Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft durchgeführt. Die TU Darmstadt (Fachgebiet Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft) übernimmt im Vorhaben die Bewertung der entwickelten Konzepte und technologischen Maßnahmen für eine KI gestützte Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen, um die erwarteten Beiträge zur Erhöhung der Ressourceneffizienz und zu weiteren Nachhaltigkeitszielen, insbesondere Minderung von Treibhausgasen (Klimaziele), zu quantifizieren. Dafür werden auf Basis der Grundlagen des Life Cycle Assessment - LCA (Ökobilanz, ISO 14040/44) spezifische Ansätze entwickelt, die insbesondere die detaillierte Analyse der Auswirkungen einer Schließung von Materialkreisläufen ermöglichen und die Zuordnung einzelner Beiträge und Maßnahmen zu Akteuren dieser Materialkreisläufe ermöglichen. Die Entwicklung der methodischen Ansätze erfolgt projektbegleitend und in enger Interaktion mit allen Partnern, so dass von Beginn des Projekts an Zwischenergebnisse für die Arbeiten der Partner nutzbar gemacht werden können. Zudem übernimmt die TU Darmstadt die abfall-/kreislaufwirtschaftlichen Untersuchungen im Projekt. Dies umfasst die Zusammenstellung und Auswertung der aktuellen und künftigen Rahmenbedingungen der Kreislaufwirtschaft von Kunststoffverpackungen sowie die Mitarbeit bei den Praxisuntersuchungen eines Fallbeispiels. Hier werden in Zusammenarbeit mit den Partnern der Abfallwirtschaft und INGUT GmbH (als Unterauftrag) die konkrete Erfassung und Sammlung sowie mögliche Optimierungsmaßnahmen durch Digitalisierung untersucht. Damit soll die Fragestellung untersucht werden, welchen Beitrag solche Maßnahmen innerhalb der gesamten Prozesskette zur Verbesserung der Qualität der Erfassung von vorhandenen Wertstoffströmen leisten können. Durch Zusammenführung der LCA-Ergebnisse mit den Arbeiten des Fraunhofer IWKS auf Basis des Life Cycle Costing sollen zudem als Gesamtergebnis CO2-Vermeidungskosten unterschiedlicher Konzeptvarianten bzw. Maßnahmen der Kreislaufwirtschaft analysiert werden.

Zukuenftige Einsatzmoeglichkeiten der Hochtemperaturbrennstoffzelle im Energieversorgungssystem

Das Projekt "Zukuenftige Einsatzmoeglichkeiten der Hochtemperaturbrennstoffzelle im Energieversorgungssystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich, Institut für Energieforschung, Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEF-STE) GmbH durchgeführt. Ziel ist es, die zukuenftigen Einsatzmoeglichkeiten und Einsatzgebiete der Hochtemperaturbrennstoffzelle im Energieversorgungssystem der Bundesrepublik Deutschland sowie ihren Beitrag zu effizienten, ressourcen- und umweltschonenden Energieversorgung zu beschreiben.

Teilvorhaben: Entwicklung Business Case

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung Business Case" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Provadis School of International Management and Technology AG durchgeführt. In der Gesamtvorhabenbeschreibung sind einige wichtige Aspekte des vorgeschlagenen technischen Konzepts erläutert und die übergeordneten Arbeitsziele des Verbundvorhabens aufgeführt. Im Folgenden werden die Arbeitsziele des Teilvorhabens beschrieben. In diesem Teilvorhaben sollen Wirtschaftspläne für Anlagen zur energetischen Verwertung von Abfällen (Waste-to-Energy) unter der Anwendung von CLV mit dem Ziel eines elektrischen Nettowirkungsgrads von größer als 35 %, CO2-Vermeidungskosten kleiner als 25 Euro/t, und negativen CO2-Emissionen erstellt werden. Die hierzu verwendeten industriellen Anlagen an verschiedenen Standorten der beteiligten Projektpartner sind in der Gesamtvorhabensbeschreibung zusammengefasst. Die Wirtschaftspläne basieren auf umfassenden Standortbetrachtungen, die den jeweiligen lokalen Rahmenbedingungen der vier Standorte Rechnung tragen. Somit resultiert für jeden potentiellen Standort ein eigenes Implemetierungssenario, ein jeweils darauf aufbauendes technisches Konzept als Umsetzungsplan sowie eine zugehörige Lebenszyklus-Analyse (Carbon Footprint) als ökologischer Komponente und eine eigener Business Case. Neben der reinen technischen Machbarkeit des Gesamtvorhabens ist eine positive wirtschaftliche Bewertung des Gesamtvorhabens eine Voraussetzung für eine spätere Realisierung der Investitionen durch die Projektpartner. Es werden für die einzelnen Prozessmodule die Investitionskosten (z.B. anhand von Referenzanlagen bzw. aus den Arbeitspaketen der Projektpartner) und die Betriebskosten (variable und fixe Kosten) unter Berücksichtigung verschiedener Standortszenarien ermittelt Die Koordination des Teilvorhabens, das Zusammentragen der Daten der Partner sowie notwendige Informationsfluss zwischen den Partnern werden von der Provadis Hochschule koordiniert.

Teilvorhaben: Untersuchungen an einer Pilotanlage

Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchungen an einer Pilotanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik durchgeführt. Das Carbonate-Looping-Verfahren (CaL), welches kalksteinbasierte Sorbentien nutzt, hat das Potential geringer energetischer Verluste, da der Prozess bei hohen Temperaturen abläuft, was eine Nutzung der Wärme zur Stromerzeugung in einem hocheffizienten Dampfkreislauf ermöglicht. Der energetische Verlust (ca. 3 %-Punkten bei Kraftwerken) wird hauptsächlich durch die Bereitstellung von reinem Sauerstoff für die oxyfuel-gefeuerte Regenerierung des Sorbens verursacht. Der Bedarf von Sauerstoff kann vermieden werden, wenn die zur Regenerierung des Sorbens benötigte Energie von einer externen Feuerung mittels Heatpipes dem Calcinator zugeführt wird. Der Wirkungsgradverlust für dieses indirekt beheizte CaL-Verfahren (IHCaL) kann bei einem Kohlekraftwerk auf ca. 1,5 %-Punkte reduziert werden. Die CO2-Vermeidungskosten für die Anwendung des IHCaL auf Kraftwerke wurde auf ca. 22 Euro /t geschätzt. Eine verbesserte Effizienz des IHCaL- im Vergleich zum CaL-Verfahren kann auch für Kalk- und Zementwerke erwartet werden, da kein Sauerstoff benötigt wird. Übergeordnetes Ziel des ANICA-Vorhabens ist es, effiziente IHCaL-Verfahren für Kalk- und Zementwerke zu entwickeln und testen, um die IHCaL-Technologie auf die nächste Stufe der Marktreife zu bringen.

Teilvorhaben: Design und Dimensionierung eines indirekt beheizten Carbonate Looping zur CO2-Abscheidung in der Zementklinkerherstellung

Das Projekt "Teilvorhaben: Design und Dimensionierung eines indirekt beheizten Carbonate Looping zur CO2-Abscheidung in der Zementklinkerherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Industrial Solutions AG durchgeführt. Das Carbonate-Looping-Verfahren (CaL), welches kalksteinbasierte Sorbentien nutzt, hat das Potential geringer energetischer Verluste, da der Prozess bei hohen Temperaturen abläuft, was eine Nutzung der Wärme zur Stromerzeugung in einem hocheffizienten Dampfkreislauf ermöglicht. Der energetische Verlust (ca. 3 %-Punkten bei Kraftwerken) wird hauptsächlich durch die Bereitstellung von reinem Sauerstoff für die oxyfuel-gefeuerte Regenerierung des Sorbens verursacht. Der Bedarf von Sauerstoff kann vermieden werden, wenn die zur Regenerierung des Sorbens benötigte Energie von einer externen Feuerung mittels Heatpipes dem Calcinator zugeführt wird. Der Wirkungsgradverlust für dieses indirekt beheizte CaLVerfahren (IHCaL) kann bei einem Kohlekraftwerk auf ca. 1,5 %-Punkte reduziert werden. Die CO2-Vermeidungskosten für die Anwendung des IHCaL auf Kraftwerke wurde auf ca. 22 Euro /t geschätzt. Eine verbesserte Effizienz des IHCaL- im Vergleich zum CaL-Verfahren kann auch für Zementwerke erwartet werden, da kein Sauerstoff benötigt wird. Übergeordnetes Ziel des ANICA-Vorhabens ist es, effiziente IHCaL-Verfahren für Kraftwerke und Zementwerke zu entwickeln und testen, um die IHCaL-Technologie auf die nächste Stufe der Marktreife zu bringen.

Teilvorhaben: Entscheidungsrelevanter Beitrag zur CO2 Strategie in Bezug auf die Anwendung der Oxyfuel-Technologie für Zementwerke

Das Projekt "Teilvorhaben: Entscheidungsrelevanter Beitrag zur CO2 Strategie in Bezug auf die Anwendung der Oxyfuel-Technologie für Zementwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HeidelbergCement AG durchgeführt. Das AC2OCem-Projekt zielt darauf ab, die Dekarbonisierung Europas durch die Integration der Oxyfuel-Technologie in die Zementindustrie als eine der kosteneffizientesten Lösungen für die Kohlenstoffabscheidung zu unterstützen. Das Projekt untersucht die bestehende Oxyfuel-Technologie der ersten Generation und ein innovatives Oxyfuel-Konzept der zweiten Generation mit dem Endziel, die CO2-Vermeidungskosten zu senken, die Effizienz der Anlagen zu steigern und die Wettbewerbsfähigkeit insgesamt zu stärken. Die Projektziele werden auf der Grundlage des vorhandenen Wissens über einen Oxyfuel-Zementprozess definiert, der aus früheren und laufenden Projekten zur Kohlenstoffabscheidung in der Zementindustrie gewonnen wurde. Dies wird es ermöglichen, die technologischen Lücken für die Förderung der Oxyfuel-Technologie zu verkleinern, um die Demonstration im großen Maßstab unter dem Gesichtspunkt der Zero-Zero-Produktion nahe Null zu beschleunigen. Das Projekt umfasst sechs Arbeitspakete: Management und Verbreitung, fortgeschrittene Oxyfuel-Brenner, Optimierung des Oxyfuel-Kalzinators, Prozesssimulationen und techno-ökonomische Studien der Oxyfuel-Technologien der 1. und 2. Generation sowie eine Ökobilanz. Im Rahmen des Projekts werden technische und Pilotversuche sowie analytische Studien durchgeführt, um die Schlüsselkomponenten von Oxyfuel-Zementanlagen auf TRL 6 zu bringen, um die Markteinführung der Oxyfuel-Technologie im Zementsektor zu verkürzen. AC2OCem wird die Oxyfuel-Technologie der ersten Generation für die Nachrüstung untersuchen, wobei der Fokus auf der Optimierung des Oxyfuel-Kalzinierungsbetriebs und der Entwicklung der Ofenbrenner-Technologie für die Verbrennung von bis zu 100% alternativen Kraftstoffen mit hohem biogenen Anteil liegt, um diese Bio-CCS-Lösung auf TRL 6 zu bringen Die Untersuchungen werden durch eine Retrofitability-Analyse unter Berücksichtigung der realen Randbedingungen von zwei Zementwerken ergänzt, die innerhalb der Europäischen Zementforschung (Text abgebrochen)

Weiterentwicklung des Sprühwäscheprozesses zur Abtrennung von CO2 aus Kraftwerksrauchgasen

Das Projekt "Weiterentwicklung des Sprühwäscheprozesses zur Abtrennung von CO2 aus Kraftwerksrauchgasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die wissenschaftliche Untersuchung und Weiterentwicklung der nachgeschalteten CO2-Abtrennung durch einen Sprühwäscheprozess aus Kraftwerksrauchgasen. Der Fokus liegt in der Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen Sprühabsorptionsverfahrens unter größtmöglicher Lastflexibilität. Dazu soll der Prozess im Versuchsbetrieb im Technikumsmaßstab optimiert werden, während gleichzeitig besonders geeignete Absorptionsmittel gezielt untersucht und verbessert werden. Die energetische und wirtschaftliche Bewertung des Prozesses ermöglicht die Abschätzung des Energiebedarfs und der CO2-Vermeidungskosten. Für die experimentellen Untersuchungen steht die im Vorgängerprojekt installierte Versuchsanlage zur Verfügung, die punktuell modifiziert werden soll. Schwerpunkte der Betrachtungen liegen auf der Abhängigkeit des Absorptionsprozesses vom Lastfall, d.h. von Rauchgasstrom und -zusammensetzung sowie von der Spraycharakteristik. Auch das dynamische Verhalten beim Übergang zwischen Lastzuständen soll untersucht werden. Für die detaillierte Bestimmung der Absorptionsraten unter realistischen Strömungsbedingungen wird ein Tropfenschwarmabsorber in einen Bypass der Versuchsanlage integriert. Die Ergebnisse sollen die Vorteile der Sprühwäsche gegenüber der Verwendung von Packungskolonnen wie z.B. den flexibleren Lastbereich, niedrigeren Druckverlust und die Verwendbarkeit einer größeren Bandbreite an Absorptionsmitteln nutzbar machen. Weiterhin sollen durch den Einbau von unterschiedlichen Zerstäuberdüsen und Wandabstreifern Möglichkeiten für die Prozessintensivierung betrachtet werden. Die Degradation des Absorptionsmittels wird beobachtet, um Rückschlüsse auf das erforderlichen Solvent Management ziehen zu können. Die energetische und wirtschaftliche Bewertung des Prozesses unter Berücksichtigung von Kraftwerksflexibilität, Anlagenkonfiguration und Absorptionsmitteln hinsichtlich Energiebedarf und CO2-Vermeidungskosten schließt das Projekt ab.

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