KWK-Potentialstudie Potentialberechnung (vorläufiges Endergebnis)

1. KWK-Potentialstudie Potentialberechnung(vorläufiges Endergebnis) 29.09.2005 BMWA, Wien DI Erwin SmoleE-Bridge Consulting GmbH

2. Agenda • Datenbasis • Wirtschaftsbereiche und Klassenverteilung • Potentialberechnung • Leistungsermittlungen • Hochrechnungen bis 2020 KWK Potentialstudie

3. Ziel der Potentialberechnung • Berechnung der KWK-Potentiale für einzelne Wirtschaftsbereiche • Berechnung der Potentiale für folgende Leistungsklassen (Vorgabe KWK-RL): • Kleinst-KWK: < 50 kWel • Klein-KWK: 50 kWel bis 1.000 kWel • KWK: > 1.000kWel • Berechnung über Top/Down-Ansatz um alle Potentiale ermitteln zu können • Studie ist nach dem Nutzwärmebedarf (bzw. mech. Energie) aufgebaut KWK Potentialstudie

4. Datenbasis • Studie wurde auf Basis 2002 erstellt, weil für dieses Jahr alle notwendigen Daten zum Zeitpunkt der Erstellung der Studie vorlagen • Nutzenergieanalyse (NEA) 2002 der Statistik Austria • Leistung- und Strukturerhebung (LSE) 2002 der Statistik Austria • Berechnungen bis 2020 auf Basis der Energieszenarien 2005 von WIFO • Basisdaten für technisches Potential für Fernwärme basieren auf einer Studie vom Fachverband Gas und Wärmeversorgungsunternehmen (KWI/WIFO-Studie) KWK Potentialstudie

5. Nutzenergiearten Nutzenergiearten auf Basis der NEA Nutzwärme: • Raumwärme, Klima, Warmwasser (< 120 °C) • Dampferzeugung ( 120 °C ... 200 °C) • Industrieöfen (> 200 °C) mechanische Energie • ‚Standmotoren‘ jedoch ohne elektrische Energie KWK Potentialstudie

6. Wirtschaftsbereiche • Es werden die 44 Wirtschaftsbereiche aus der Nutzenergieanalyse übernommen • zusammengefasst in • Land- und Forstwirtschaft • produzierender Bereich • öffentlicher Bereich und private Dienstleistungen • private Haushalte KWK Potentialstudie

7. Energieverteilung auf Unternehmensgrößen • Nutzenergieverteilung auf Unternehmen ist nicht gegeben • für die Verteilung auf Unternehmensgröße wurde für jeden Wirtschaftsbereich ein Verteilschlüssel gewählt, der eine Ableitung des spezifischen Energiebedarfs ermöglicht Ansatz für Verteilungsschlüssel: Der spezifische Energiebedarf hängt vom %-Anteil des Strukturmerkmals (z.B. landwirtschaftliche Nutzfläche, Beschäftigte usw.) an der Gesamtmenge ab KWK Potentialstudie

8. Datenmodell zur Leistungsermittlung Beispiel ‚Produzierender Bereich‘ KWK Potentialstudie

9. Leistungsverteilung für Land- und Forstwirtschaft Verteilung nach: • Anzahl der Betriebe je Klasse (Landwirtschaftskammer, Statistik Austria) • landwirtschaftlicher Nutzfläche (in ha für das Jahr 1999, Statistik Austria Jahrbuch 2005) KWK Potentialstudie

10. Verteilung nach Anzahl der Unternehmen Anzahl der Beschäftigten für Produktionswert gibt es nicht ausreichend veröffentlichte Zahlen Klassenverteilung ‚Produzierender Bereich‘ KWK Potentialstudie

11. Klassenverteilung ‚ öffentlicher Bereich und private Dienstleistung‘ • ÖNACE G-K (private Dienstleistung) und L-O (öffentlicher Bereich) sowie Q (exterritoriale Organisationen) im Ergebnis zusammengezogen • Verteilung ‚private Dienstleistung‘ nach Beschäftigten • Verteilung ‚Öffentlicher Bereich‘ nach Arbeitsstätten KWK Potentialstudie

12. Klassenverteilung ‚öffentlicher Bereich‘ KWK Potentialstudie

13. Klassenverteilung ‚private Dienstleistung‘ KWK Potentialstudie

14. Klassenverteilung Haushalt Verteilung nach ‚Gebäuden‘ und ‚Wohnungen‘ KWK Potentialstudie

15. Bedarf 2002

16. Bedarf • Ergebnisse der Nutzenergieanalyse als Basis • getrennt nach Nutzwärmearten und mechanische Energie • elektrische Energie dient nur als Vergleichswert KWK Potentialstudie

17. Nutzenergiebedarf sowie Bedarf elektrischer Energie für 2002 KWK Potentialstudie

18. Berücksichtigung der Technologieverfügbarkeit

19. Berücksichtigung der technologischen Verfügbarkeit • Eingrenzung des Potentials mit Technologieverfügbarkeit von KWK-Anlagen sowie Berücksichtigung der Marktnähe • Brennstoffzellen im Prototypenstadium • Dampfmotoren in Kleinstleistungsbereich haben noch keine Marktreife Kleinste Leistung: • 5 kWel bzw 10 kWth für Motoren (BHKW) • ab dieser Grenze sind durchgehend Leistungen vorhanden KWK Potentialstudie

20. Volllaststunden • Berechnungen für Leistungswerte werden auf Basis der Jahresenergiewerte und Volllaststunden durchgeführt • Ermittlung je • Nutzenergieart • Wirtschaftsbereich • Volllaststunden basieren auf • Branchenkennzahlen • Analysen von Jahresdauerlinien KWK Potentialstudie

21. Volllaststunden KWK Potentialstudie

22. Theoretisches technisches Potential • Aus dem Nutzenergiebedarf ergibt sich durch die Volllaststunden eine Leistungsverteilung • Leistungsbedarf < 5 kWel werden als ‚kein KWK-Potential‘ ausgeschieden • Strom: • aus KWK erzeugbarer Strom • berechnet mit mittleren Stromkennzahlen • Kleinst-KWK: 0,6 • Klein-KWK: 0,9 • KWK: 0,9 KWK Potentialstudie

23. Theoretisches Potential an Nutzwärme KWK Potentialstudie

24. Vergleich mit Nutzwärmebedarf • Potential für Raumwärme hat sich fast halbiert, vor allem im Bereich Haushalte (Wegfall der Kleinhaushalte) • Industrieöfen stellen nur noch ein geringes KWK-Potential dar • Dampferzeugung größtes Potential im produzierenden Bereich • rein theoretisch könnte Stromerzeugung aus KWK-Anlagen den Strombedarf decken KWK Potentialstudie

25. mechanische Energie hat Wärme als Koppelprodukt (Raumwärme) Energiekennzahlen sind analog den Stromkennzahlen definiert keine vertiefende Analyse, aufgrund kaum vorhandener Daten Potential vorhanden, bis dato jedoch noch kaum umgesetzt Vergleich mechanische Energie KWK Potentialstudie

26. Bedarfsdeckung Raumwärme des theoretisch technischen Potentials • Raumwärme kann durch • KWK-Fernwärme • dezentrale KWK-Anlagen (vor Ort) • Wärme aus mech. Energie gedeckt werden (Quelldaten für Fernwärme aus FVGW KWI/WIFO-Studie) KWK Potentialstudie

27. Verteilung nach Leistungsklassen KWK Potentialstudie

28. Verteilung der Leistungsklassen und Bedarfsdeckung • Verteilung von ‚Raumwärme, Klima, Warmwasser‘ für das theoretisch technische Potential • Wegen Überschneidungen der Potentiale können die Werte nicht addiert werden KWK Potentialstudie

29. Berücksichtigung der Leistungsreduktion

30. Leistungsreduktion Beispiel einer Fernwärmedauerlinie • KWK-Anlagen decken in der Praxis nicht den gesamten Wärmebedarf • Einschränkung durch Teillastfähigkeit • Betrieb in Kombination mit Spitzenlastkessel • Leistungsreduktion für Raumwärme auf Basis der Jahresdauerlinien von Fernwärmebetreibern KWK Potentialstudie

31. Technisches KWK-Potential nach Leistungsreduktion KWK Potentialstudie

32. Ergebnis durch die Leistungsreduktion • Leistungsreduktion wird nur für Nutzenergie ‚Raumwärme, Klima, Warmwasser‘ durchgeführt • Dampferzeugung, Industrieöfen bleiben konstant • erzeugbarer Strom aus KWK-Anlagen reduziert sich ebenfalls KWK Potentialstudie

33. Potential nach Leistungsreduktion zwischen KWK-FW und dezentraler KWK • Raumwärme kann durch KWK-Fernwärme oder dezentrale KWK-Anlagen gedeckt werden • Verteilung überschneidet sich und kann nicht addiert werden KWK Potentialstudie

34. Installationsleistungen für technisches Potential nach Leistungsreduktion Quelldaten für Fernwärme: FVGW KWI/WIFO-Studie) KWK Potentialstudie

35. Bestand von installierten KWK-Anlagen • Daten basieren auf Statistik von E-Control • Für Kleinst- und Klein-KWK stammen Daten aus Lieferantenangaben und Referenzliste • ergänzt mit Daten von Kommunalkredit KWK Potentialstudie

36. Technisch noch realisierbares Potential Bei Ausbau von öffentlicher KWK (Fernwärme) reduziert sich das Potential der dezentralen Anlagen (nicht addieren) KWK Potentialstudie

37. Vereinfachte Wirtschaftlichkeitsanalyse

38. Vereinfachte Wirtschaftlichkeitsanalyse • keine Wirtschaftlichkeitsberechnung für die Anlagen möglich, nur vereinfachte Wirtschaftlichkeitsanalyse • Berechnung erfolgt normiert auf 1 kWhel je Leistungsklasse • zusätzlich wurden Anlagen > 5MW untersucht, um die Auswirkungen der CO2-Zertifikatskosten zu analysieren • Berechnung wird nur für ‚Raumwärme, Klima, Warmwasser‘ durchgeführt • Dampferzeugung & Industrieöfen können nur von Fall zu Fall betrachtet werden KWK Potentialstudie

39. Mittlere Parameter • mittlere Investitionskosten je Leistungsklasse • Investförderung von 30% • mittlere Wirkungsgrade • mittlerer Zinssatz von 10% • Systemintegrationskosten von 30% • mittlere Volllaststunden von mind. 4.000 h • Brennstoffpreise auf Basis Mix Kohle/Erdgas • Kosten CO2-Zertifikate: 25€/tCO2 • Marktpreis Strom: Baseload Strombörse EEX • Wärmeerlöse: Vergleich in Erzeugung Heizkessel KWK Potentialstudie

40. Ergebnis für Raumwärme, Klima, Warmwasser Nicht wirtschaftlich, wenn: • Strom zu Marktpreisen eingespeist wird • Volllaststunden von zumindest 4.000 h nicht erreicht werden --> hohe Grundlast, Warmwasseraufbereitung • große Anlagen CO2-Zertifikate zukaufen müssen Wirtschaftlich, wenn: • Strom vor Ort direkt verbraucht wird (Opportunitätskosten Energie+Netztarife) • entsprechende Preise für Wärme erzielt werden können KWK Potentialstudie

41. Potentiale beinhalten alle Wirtschaftsbereiche Ergebnis für Raumwärme, Klima, Warmwasser KWK Potentialstudie

42. Potentialentwicklung bis 2020

43. Potentialentwicklung • Berechnung erfolgt bis 2020 • Parameter für wirtschaftliche Entwicklung werden aus den Energieszenarien von WIFO (Juni 2005) übernommen • Berechnung wird für • Nutzenergiearten sowie • Aufteilung KWK-Fernwärme/dezentrale KWK durchgeführt KWK Potentialstudie

44. Mengensteigerungen bis 2020 in MW • Basis ist Potential nach Leistungsreduktion • ergibt das zusätzliches technisches Ausbaupotential • Größtes Potential im Raumwärmebereich • Dampferzeugung nur im produzierenden Bereich KWK Potentialstudie

45. Zusammenfassung • Aus dem Nutzwärmebedarf wird unter Berücksichtigung technologischer und betrieblicher Parameter das technische Potential ermittelt • Unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte reduziert sich dieses Potential weiter • Bei z.B. Raumwärme beträgt das mögliche wirtschaftliche Potential (vereinfachte Wirtschaftlichkeitsberechnung), unter derzeitigen Rahmenbedingungen, ca. 10% des Wärmebedarfs KWK Potentialstudie

46. Kontakt Fragen, Anregungen oder Anmerkungen: DI Erwin Smole E-Mail: esmole@e-bridge.at Mobil: 0664 4167905 Tel: 04242 42540 Fax: 04242 42849 KWK Potentialstudie