licht, kraft und wärme

Erzeugung, Verteilung und Vertrieb

strom

Das bestehende Energiesystem der Bundesrepublik Deutschland basiert auf der Stromseite historisch, aus verschiedenen technologischen und brennstofflogistischen Gründen sowie früherer Monopole, auf zentraler Erzeugung und Einspeisung in Transport- und Verteilnetze - zudem auf der Wärmeseite auf Hausbrand sowie Fernwärme.

 

Die zunehmende Kopplung von Kraft und Wärme verlagert zukünftig die Stromerzeugung zur Wärmesenke, da die Transportwege für Wärme begrenzt sind. Hinzukommende innovative regenerative Wärmesysteme haben ebenfalls einen dezentralen Charakter. Somit ist von einer zukünftig starken Dezentralisierung der Erzeugung auszugehen.

kompetenzen - strom

plenum.bluberries konzentriert sich bei der Beratung im Bereich Strom auf Fokusthemen aus der Energiewende.

Der direkte Vergleich der Energieverbräuche der einzelnen Sektoren zeigt, dass der Fokus für die Verdrängung konventioneller verbrennungsbasierter Energieträger nach dem Kohleausstieg auf dem Erdgas bestehen könnte. Es ist damit zu rechnen, dass dies Gegenstand zukünftiger politischer Initiativen wird. Der weitere Schritt dürfte sein, dass Verbrennung insgesamt tabuisiert wird und somit auch Biomasse nicht mehr zur Verstromung eingesetzt werden kann.

Für die regenerative Stromerzeugung eignen sich dann entsprechend der ökologisch-ökonomischen Optimierung Wind und Photovoltaik sowie begrenzt auch Geothermie. Zur Vermeidung von Netzkosten sollten die Anlagen trotz schlechter Skalenfaktoren eher klein sein und dezentral aufgestellt werden.

Dezentralen Einheiten, deren elektrische Energie in der Nähe der Endverbraucher entsteht und bidirektional sowohl in Richtung Höchstspannungsnetz als auch Niederspannungsnetz geleitet wird, scheint die Zukunft zu gehören:

  • Zentrale Erzeugung:
    • Größere Erzeugungseinheit mit Einspeisung in das Transportnetz
    • Weiterleitung unidirektional in Richtung der Verteilnetze
  • Dezentrale Erzeugung:
    • An das Verteilnetz angeschlossene, verbrauchsnahe Erzeugungsanlage
    • Verbrauchsnahe Versorgungsform zum Ersatz oder zur Ergänzung der zentralen Einspeisung
    • Bidirektionaler Stromfluss in Richtung Höchstspannungsnetz und Niederspannungsnetz

Der Netzausbau der Transportsysteme wird durch die Dezentralisierung deutlich geringer ausfallen.

Strom- und Gasnetze unterliegen der Regulierung der Netzentgelte. Die Basis für die Genehmigung einer Erlösobergrenze durch die Netzagentur sind CAPEX und OPEX der Vorjahre der jeweiligen Regulierungsperiode.

Die Netzbetreiber sind gesetzlich angehalten, ihre Netze vorausschauend sicher, zuverlässig und wirtschaftlich zu betreiben. Die Gesellschafter fordern darüber hinaus auch die Erwirtschaftung von Margen ein, die bei kommunalen Gesellschaftern für die Quersubventionierung im Aufgabengebiet der kommunalen Daseinsvorsorge dringend benötigt werden.

Die strategische Festlegung der in den Fotojahren durchzuführenden CAPEX und OPEX-Maßnahmen ist daher eine besonders wichtige Aufgabe.

wärme

Innovative, regenerative Quellen ersetzen CO2-freisetzende Primärenergiequellen. Erneuerbare biologische Brennstoffe oder Ersatzbrennstoffe reduzieren Primärenergiefaktoren, bedingen jedoch eine komplexe neue Beschaffungslogistik. Solarthermie, Geothermie und Abwärmenutzung erfordern darüber hinaus besondere Voraussetzungen, die nicht in allen Regionen gegeben sind.

 

Unsere Berater erstellen hierfür Energieentwicklungspläne als konzeptionelle Grundlage für die strategischen Projekte der Versorger zur Zukunft der Strom-, Gas und Wärmenetze: Diese Pläne beinhalten eine Wärmebedarfsanalyse sowie eine Wärmebedarfsentwicklung für die kommenden 20 bis 30 Jahre.

kompetenzen - wärme

plenum.bluberries konzentriert sich bei der Beratung im Bereich Wärme auf Fokusthemen der Energiewende.

Die Statistik des Endenergiebedarfs für Gebäude und Infrastruktur der meisten Städte in Deutschland weist einen sehr großen Anteil an Erdgas und Strom als Energieträger aus. Um das Ziel einer weitreichenden Dekarbonisierung zu erreichen, muss die Erzeugung der Fernwärme in den meisten Städten im ersten Schritt noch stärker auf regenerative Energien umgestellt werden.

Dies reicht aber nicht aus:

  • Durch Verdichtung der Fernwärme im Bestandsnetz sowie Netzausbau in Fernwärmevorzugsgebiete hinein kann in Teilen eine Substitution von Erdgas durch grüne Fernwärme gelingen.
  • Zusätzlich können dezentrale regenerative Netz-, Quartiers- und/ oder Contracting-Lösungen umgesetzt werden, um die CO2-Emissionen in den Städten zu reduzieren.

Der Umbau der Wärmeversorgung steht einerseits im Kontext der politisch vorgegebenen und inzwischen im gesellschaftlichen Konsens überwiegend gewünschten Energiewende, jedoch andererseits auch unter der Umsetzungsbarriere einer erforderlichen Bereitschaft der Endkunden zur Tragung der höheren Herstellkosten grüner Wärme.

  • Der Wärmemarkt ist gegenwärtig charakterisiert von geringen Margen und weist hinsichtlich der rechtlichen Rahmenbedingungen nur wenig langfristige Sicherheit auf.
  • Nachhaltige Erzeugungsportfolios müssen, um wettbewerbsfähig zu bleiben, niedrige Primärenergiefaktoren und geringe spezifische Emissionen als Kernbestandteil enthalten.
  • Langfristig muss eine Verringerung der Abhängigkeit von volatilen Primärenergieträgermärkten erreicht werden.
  • Es wird zunehmend wichtiger, Endkunden und Stakeholder wie Immobilienbetreiber sowie Regulierungsbehörden und Politik zu überzeugen, dass die Wärmelösungen der Stadtwerke ökologisch und wirtschaftlich angemessen sind.

Die Dekarbonisierung der Erzeugungsseite basiert kurzfristig auf dem Einsatz innovativer Verbrennungstechnologien.

  • Verwendung regenerativer Brennstoffe:
    • Deponiegas
    • Grubengas
    • Biomasse aus Land- und Forstwirtschaft und Tierzucht sowie Biotonne
    • Biomasse aus Laub
  • Intensivierung Kraft-Wärme-Kopplung:
    • GuD-Turbinen (Gas- und Dampfturbinen)
    • Blockheizkraftwerke (Motoren)

Langfristig wird man jedoch auf verbrennungsfreie Systeme setzen müssen, weswegen sie bereits jetzt vorrangig berücksichtigt werden sollten. Neben Solarthermie und Geothermie sind dies:

  • Anthropogene Abwärme:
    • Prozesswärme großer Industriebetriebe
    • Abwärme von Grubenwasser (Wasserhaltung aus ehemaligen Zechen)
    • Abwasserwärme

Insbesondere, wenn als Wärmequelle Solarthermie oder eine KWK mit über das Jahr kontinuierlichem Betrieb verwendet wird, stellt sich die Frage der Speicherung. Häufig erfordert dies den Einsatz von jahreszeitlichen Wärmeverschiebungssystemen, da das Wärmeangebot der direkten Sonnenwärme sowie die Abwärme von z.B. Anlagen zur thermischen Verwertung der Siedlungsabfälle nicht immer synchron zum Wärmebedarf verläuft.

Neben der Verdichtung der Anschlüsse im Bestandnetz und der Erschließung der bereits ausgewiesenen Vorranggebiete, sollten innerhalb der Stadtgebiete Neubauvorhaben und größere Sanierungen genutzt werden, um regenerative Systeme einzuführen.

Das Mietkostenneutralitätsgesetz (BGB § 556c) schützt Mieter vor Preisanstieg für Wärme. Es stellt für vermietete Bestandsimmobilien eine Obergrenze für die durchsetzbaren Wärmepreise dar und begrenzt damit die Möglichkeit zur Dekarbonisierung.

Die verschiedenen vorstellbaren Varianten zur Wärmeerzeugung müssen daher nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch bewertet werden.

Der Endkunde wird die Preise für Fernwärme mit den Kosten, die ihm bei Eigenversorgung entstehen würden, vergleichen. Kunden mit hohem Wärmebedarf sehen Vorteile bei Eigenversorgung und Kunden mit gut isolierten Gebäuden und daher niedrigem Bedarf sehen Vorteile bei Fremdbezug von Wärme.

Durch Analyse der Struktur der Entscheider kann prognostiziert werden, zu welchen Wärmedifferenzpreisen gegenüber der IST-Situation diese bereit sein werden, von der Eigenversorgung auf umweltfreundliche Wärme umzusteigen. Hieraus lässt sich eine Pricing-Strategie ableiten.

Liegt diese fest, so lassen sich hieraus die umsetzbaren Möglichkeiten zur Reduktion der CO2 Emissionen ableiten. Die maximal akzeptablen Kosten geben den Rahmen für die Identifikation der effizientesten Lösung.

unsere kunden & partner