Wärmestudie Region Eifel und Trier Laufzeit des Vorhabens: November 2015 bis April 2016 ENDBERICHT Auftraggeber: Ministerium für Wirtschaft, Klimaschutz, Energie und Landes- planung des Landes Rheinland- Pfalz Auftragnehmer: IZES gGmbH SWT Energieagentur ECOSCOP Solites - Institut für Zukunfts Stadtwerke Trier Region Trier Gesellschaft für Steinbeis Forschungs- EnergieSysteme AöR GmbH Umweltberatung institut für solare und und -recherche zukunftsfähige thermi- Altenkesseler Str. 17 Ostallee 7-13 Cläre-Prem-Str. 1 mbH Trier sche Energiesysteme 66115 Saarbrücken 54290 Trier 54292 Trier Am Knieberg 29 (Zuständigkeit Wärme- 54293 Trier netze) Meitnerstr. 8 70563 Stuttgart Projektleitung: Bernhard Wern, IZES gGmbH Autoren: IZES gGmbH: Prof. Frank Baur, Florian Noll, Cornelia Vogler, Bernhard Wern SWT Stadtwerke Trier AöR: Michael Mees, Marc Steinert, Nicolas Wiedemeyer Energieagentur Region Trier GmbH: Stefan Beyer, Achim Hill Ecoscop Gesellschaft für Umweltberatung und -recherche mbH: Matthias Gebauer Solites - Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Ener- giesysteme (Zuständigkeit Wärmenetze): Thomas Pauschinger, Aline Kornmann Hochschule Trier: Prof. Christoph Menke, Michael Barton Saarbrücken, den 30.06.2016 II Projektkonsortium: IZES gGmbH (Konsortialführer) Altenkesseler Straße 17 66115 Saarbrücken SWT Stadtwerke Trier AöR Ostallee 7-13 54290 Trier Energieagentur Region Trier GmbH Cläre-Prem-Straße 1 54292 Trier Kompetenzzentrum Solar der Hochschule Trier Schneidershof 54293 Trier ECOSCOP Gesellschaft für Umwelt- beratung und -recherche mbH Trier Am Knieberg 29 54293 Trier Solites - Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme Meitnerstr. 8 70563 Stuttgart (Zuständigkeit Wärmenetze) III Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung ................................................................................................... 1 1 Einleitung ........................................................................................................... 9 1.1 Hintergrund und politische Einordnung ............................................................. 9 1.2 Der Untersuchungsraum ....................................................................................10 1.3 Die Vorgehensweise ...........................................................................................12 2 Grundlagenermittlung der aktuellen Wärmeversorgung ............................. 15 2.1 Wärmebedarf .......................................................................................................16 2.1.1 Wärmebedarf im Wohngebäudebereich .......................................................................... 16 2.1.2 Wärmebedarf im I/ GHD Sektor ....................................................................................... 18 2.1.3 Wärmebedarf im GHD/ öV-Sektor ................................................................................... 19 2.1.4 Zusammenfassung Wärmebedarf ................................................................................... 20 2.2 Wärmebereitstellung...........................................................................................23 2.2.1 Solarwärme ...................................................................................................................... 23 2.2.2 Biomasse ......................................................................................................................... 28 2.2.3 Wärmepumpe .................................................................................................................. 33 2.2.4 Elektrizität/ Strom ............................................................................................................. 34 2.2.5 Erdgas .............................................................................................................................. 35 2.2.6 Heizöl, Flüssiggas und sonstiges .................................................................................... 37 2.2.7 Zusammenfassung Wärmebereitstellung ........................................................................ 38 2.3 Lokale Strukturen zur Umsetzung der Energiewende ......................................42 2.3.1 Verteilstrukturen ............................................................................................................... 42 2.3.2 Akteursstrukturen im PH Bereich..................................................................................... 50 3 Potenzialanalyse im Wärmesektor ................................................................. 55 3.1 Sanierungspotenzial ...........................................................................................55 3.1.1 Wärmeeinsparpotenzial im Wohngebäudebestand ......................................................... 55 3.1.2 Wärmeeinsparpotenzial im Unternehmensbereich (GHD und Industrie) ........................ 56 3.2 Sonnenwärme .....................................................................................................56 3.2.1 Solarpotenzial am Wärmebedarf der Privathaushalte ..................................................... 57 3.2.2 Solarpotenzial am Wärmebedarf im Unternehmensbereich ............................................ 59 3.3 Biomasse .............................................................................................................60 3.3.1 Landwirtschaftliche Potenzialermittlung .......................................................................... 60 3.3.2 Forstwirtschaftliche Potenzialermittlung .......................................................................... 61 3.3.3 Abfallwirtschaftliche Potenzialermittlung ......................................................................... 63 3.3.4 Zusammenfassung Biomassepotenziale ......................................................................... 64 3.4 Umweltwärme und Wärmepumpe ......................................................................65 3.4.1 Wärmepumpe .................................................................................................................. 65 3.4.2 Umweltwärme .................................................................................................................. 68 3.5 Erdgas .................................................................................................................70 3.5.1 Neuerschließung von Erdgastrassen .............................................................................. 71 3.5.2 Ausbau im Erdgas- Bestandsnetz ................................................................................... 71 3.6 Zusammenfassung Wärmepotenziale ...............................................................72 3.7 Sonstige Potenziale ............................................................................................73 3.7.1 Überschussstrom ............................................................................................................. 73 3.7.2 Speicher ........................................................................................................................... 74 IV 3.7.3 Nutzungsmöglichkeiten für Wärmenetze auf Basis Erneuerbarer Energieträger ............ 75 3.7.4 Industrielle Abwärme ....................................................................................................... 83 4 Szenarien Entwicklung 2020 bis 2050 ........................................................... 85 4.1 Vorbemerkungen ................................................................................................85 4.2 Rahmenbedingungen .........................................................................................86 4.2.1 Klimaschutzkonzept ......................................................................................................... 86 4.2.2 Demografie ...................................................................................................................... 87 4.2.3 Klimawandel ..................................................................................................................... 88 4.3 BAU- Szenario .....................................................................................................90 4.3.1 Räumliche Verschneidung von Wärmebedarf und -Potenzial ......................................... 90 4.3.2 Datengrundlage BAU- Szenario ...................................................................................... 92 4.3.3 Ergebnisse BAU- Szenario .............................................................................................. 94 4.4 „Regionalbasiertes Szenario“ ............................................................................95 4.4.1 Entwicklung des Wärmebedarfs ...................................................................................... 96 4.4.2 Wärmebereitstellung - Solar ............................................................................................ 97 4.4.3 Wärmebereitstellung - Biomasse ..................................................................................... 98 4.4.4 Wärmebereitstellung - Wärmepumpe und Umweltwärme ............................................. 102 4.4.5 Wärmebereitstellung - Fossile Energieträger ................................................................ 103 4.4.6 Ergebnis „regionalbasiertes Szenario“ .......................................................................... 104 5 Bewertung der Szenarienergebnisse ........................................................... 105 5.1 Vergleich des „regionalbasierten Szenarios" mit der maximalen Ausbaugrenze