Integriertes Wärmeversorgungskonzept für die Stadt Oberhof (Stand 03.03.2014) Auftraggeber: Auftragnehmer: Stadt Oberhof IPH Klawonn.Selzer GmbH Zellaer Str. 10 Friedrich-Ebert-Straße 38 98559 Oberhof 99423 Weimar Tel.: +49 036842 / 28 0-0 Tel.: +49 3643/457408-0 Fax: +49 036842 / 28 0-31 Fax: +49 3643/457408-88 E-Mail: [email protected] E-Mail: [email protected] Internet: www.stadt-oberhof.de Internet: www.iphks.de Bearbeitung Dipl.-Ing.(FH) Kathrin Selzer Dipl. Ing. (FH) Jörg Oettel IPH Klawonn.Selzer GmbH und weitere Projektbeteiligte Auftraggeber Stadt Oberhof Bürgermeister, Herr Schulz Gefördert durch Bundesministerium für Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit FKZ 03KS3032 (Projektträger Jülich – Forschungszentrum Jülich GmbH) Abgeschlossen Dezember 2013 Haftungsausschluss Trotz sorgfältiger Prüfung sämtlicher Inhalte dieser Studie sind Unschärfen in der Datenbasis und methodischen Abhandlung nicht auszuschließen. Für die Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität des Inhalts kann daher keine Gewähr übernommen werden. Eine Haftung der Herausgeber und Autoren aus inhaltlicher Interpretation ist im Zusammenhang mit potentiellen Folgen, insbesonders mit der wirtschaftlichen Verwertbarkeit und Vermögensschäden, auszuschließen. Der Inhalt dieser Studie spiegelt lediglich entsprechend der Beauftragung einen konzeptionellen Status und nicht die vertiefende Form einer Machbarkeitsstudie wider. Ferner werden in dieser Studie Empfehlungen durch die Bearbeiter zur Grundlage für Zielstellungen, Realisierungszeiträume, Maßnahmen und Öffentlichkeitsbeteiligungen im Bereich Klimaschutz und Nachhaltigkeit gegeben. Integriertes Wärmeversorgungskonzept für die Stadt Oberhof Inhaltsverzeichnis 1. Zusammenfassung der Ergebnisse Wärmeversorgungskonzept Oberhof ......................... 8 1.1 Energetische Ausgangssituation der Stadt Oberhof .............................................................. 8 1.2 Stufenweise Nutzung von Potentialen zur Reduktion von Energieverbräuchen und zur Verminderung der CO2-Bilanz ............................................................................................... 11 1.2.1 Zusätzliches Potential zum Ausbau erneuerbarer Energien ................................................ 16 1.3 Fazit ........................................................................................................................................ 19 2. Einleitung und Zielstellung .............................................................................................. 21 3. Rahmenbedingungen und Ausgangssituation der Stadt Oberhof ................................... 28 3.1 Ermittlung Verbrauch Erdgas und Bedarf Erdöl ................................................................... 28 3.2 Zusammenstellung Heizenergiebedarf ................................................................................. 29 4. Potentialabschätzung zur regenerativen Wärme- und Stromerzeugung ........................ 31 4.1 Solarthermie und Photovoltaik ............................................................................................. 31 4.1.1 Bestandsermittlung ............................................................................................................... 31 4.1.1.1 Photovoltaik (PV) ................................................................................................................... 31 4.1.1.2 Solarthermie (ST) ................................................................................................................... 31 4.1.2 Potenzialabschätzung ............................................................................................................ 33 4.1.3 Freiflächenpotenzial .............................................................................................................. 39 4.1.4 Zusatzpotenzial ...................................................................................................................... 41 4.1.5 Fazit ........................................................................................................................................ 41 4.2 Geothermie ........................................................................................................................... 43 4.2.1 Oberfächennahe Geothermie ............................................................................................... 43 4.2.1.1 Einführung ............................................................................................................................. 43 4.2.1.2 Geologische Situation ............................................................................................................ 43 4.2.1.3 Rechtliche Grundlagen .......................................................................................................... 43 4.2.1.4 Methodik und Ergebnisse ..................................................................................................... 46 4.2.2 Tiefengeothermie .................................................................................................................. 47 4.2.2.1 Einleitung ............................................................................................................................... 47 Stadt Oberhof Zellaer Str. 10 Tel.: +49 (0) 036842 / 28 0-0 E-Mail: [email protected] Seite 3 / 172 98559 Oberhof Fax: +49 (0) 036842 / 28 0-31 Internet: www.stadt-oberhof.de Integriertes Wärmeversorgungskonzept für die Stadt Oberhof 4.2.2.2 Geologie ................................................................................................................................. 49 4.2.2.3 Strukturgeologie .................................................................................................................... 51 4.2.2.4 Allgemeine Annahmen .......................................................................................................... 54 4.2.2.5 Geotechnische und technische Parameter........................................................................... 54 4.2.2.6 Finanzielle Parameter ............................................................................................................ 56 4.2.2.7 Technische Varianten durch tiefe Geothermie .................................................................... 57 Variante 1 – ORC-Kraftwerk ................................................................................................. 57 Variante 2 – Kalina-Kraftwerk ............................................................................................... 57 Variante 3 – Reine Wärmeproduktion ................................................................................. 58 4.2.2.8 Fazit ........................................................................................................................................ 59 4.3 Wasserkraft ........................................................................................................................... 60 4.3.1 Naturräumliche Voraussetzungen ........................................................................................ 60 4.3.2 Fazit ........................................................................................................................................ 61 4.4 Biomasse ................................................................................................................................ 62 4.4.1 Bestandsanalyse .................................................................................................................... 62 4.4.2 Potenzialabschätzung ............................................................................................................ 64 4.4.3 Fazit ........................................................................................................................................ 65 4.5 Windkraft ............................................................................................................................... 66 4.5.1 Windkraft auf Freifläche ....................................................................................................... 66 4.5.1.1 Einführung ............................................................................................................................. 66 4.5.1.2 Standortsuche ....................................................................................................................... 67 4.5.1.3 Identifizierung von Eignungsgebieten .................................................................................. 68 4.5.1.4 Potenzialabschätzung ............................................................................................................ 71 4.5.1.5 Fazit ........................................................................................................................................ 72 4.5.2 Windkraft gebäudeintegrier ................................................................................................. 74 4.5.2.1 Potentialabschätzung für gebäudeintegrierte Windkraft .................................................... 74 4.5.2.2 Gebäudeintegration .............................................................................................................. 74 4.5.2.3 Auswahl geeigneter Standorte ............................................................................................. 75 Stadt Oberhof Zellaer Str. 10 Tel.: +49 (0) 036842 / 28 0-0 E-Mail: [email protected] Seite 4 / 172 98559 Oberhof Fax: +49 (0) 036842 / 28 0-31 Internet: www.stadt-oberhof.de Integriertes Wärmeversorgungskonzept für die Stadt Oberhof