Heinz Ullrich Brosziewski Vizepräsident im

Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. Markgrafenstr. 56, 10117 Berlin

030 / 270 192 810 info@bkwk.de

Quo vadis, KWK? KWK in der Energiewende 2018 -

2050

Der B.KWK e.V. Der Bundeverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) ist gemeinnützig. Er verfolgt sein Ziel, die KWK zu fördern, insbesondere durch:

•  Dialog mit allen gesellschaftlichen Gruppen und Institutionen. •  Beseitigung von Informationsdefiziten und Verankerung des KWK-Gedankens in

Politik , Fachwelt und Bevölkerung. •  Förderung des Informations- und Erfahrungsaustausches zwischen den Mitgliedern

(Netzwerk). •  Beratung und Hilfestellungen für interessierte Personen, Institutionen u.a. •  Anregung und Förderung wissenschaftlicher und technischer Innovationen.

•  Durchführung von Infotagen, Workshops und Kongressen. •  Organisation von KWK-Gemeinschaftsständen.

•  Zusammenarbeit und Dialog mit anderen nationalen und internationalen Organisationen.

Der aktuelle Stand •  Zum Jahreswechsel 2017/2018 wurde die gesamte mittelständische Branche,

die auf klimafreundliche Bereitstellung von Strom und Prozesswärme mittels KWK setzt, durcheinandergerüttelt.

•  Zum 31.12.2017 lief die beihilferechtliche Genehmigung für den „Rabatt“ auf die EEG-Umlage für Eigenerzeuger in Industrie und Gewerbe (§61 b EEG) aus. Jedoch hat BMWi das erst am 6.12.2017 bekannt gemacht.

•  Seit dem 1.1.2018 müssen alle Betreiber von Neuanlagen in der Eigenerzeugung 100% EEG-Umlage abführen.

•  Das trifft nach einer kurzen Übergangszeit auch alle diejenigen, die ihre Anlage nach dem 1.8.2014 in Betrieb gesetzt haben!

•  Dieser Umstand hat die am Klimaschutz interessierte Branchen völlig durcheinander gewirbelt, bestehende Anlagen wurden teilweise abgeschaltet, geplante oder bereits angestoßenen Investitionen auf Eis gelegt oder gar ganz gestrichen.

Der aktuelle Stand •  Regierung und Kommission haben sich am 7. Mai 2018 auf eine

Nachfolgeregelung verständigt, die das BMWi in einen Gesetzentwurf (sog. „100-Tage-Gesetz“) eingebracht hat.

•  Aufgrund aktueller Meinungsverschiedenheiten war das Gesetz bis Oktober blockiert Es ist jetzt als „100-Tage-Gesetz“ im parlamentarischen Verfahren.

•  Am 1. August 2018 hat die Kommission die beihilferechtliche Genehmigung für das von Deutschland entwickelte „Alternativmodell“ veröffentlicht.

•  Mit dem Energiesammelgesetz wird die genehmigte sog. „3.500-Stunden-Regelung“ bzgl. der EEG-Umlage auf hocheffiziente Eigenstromerzeugung in das bestehende EEG eingeführt, erst dann kann die EU-rechtliche Genehmigung praktische Wirkung entfalten.

Zukunft des KWKG •  Seit dem Sommer 2018 führt BMWi einen Diskussionsprozess zur Zukunft

des KWKG (und der KWK) mit einem kleineren Kreis von Verbänden und Behörden durch.

•  In diesem Diskussionsprozess sollen die Perspektiven entwickelt werden, die die KWK in der Energiewende in Deutschland hat.

•  Debattiert werden alle Aspekte. Dabei sind auch die Betrachtungen, wie der Prozesswärmebedarf in der Industrie (sowohl in der Großindustrie als auch vor allem in der mittelständischen Industrie) zukünftig klimaverträglicher gestaltet werden kann.

Ausgangslage •  In der Klasse 1 bis 50 MW sind KWK-Zuschläge nur noch zu bekommen,

wenn sich der Betreiber erfolgreich in einer Ausschreibung bewirbt und den KWK-Strom zu 100% in das Netz einspeist.

•  Die bisherigen Ausschreibungsergebnisse veranlassen zu der Frage, ob das Instrument für den erforderlichen Ausbau der KWK wirklich hilfreich ist.

•  Insbesondere im mittelständischen industriellen Sektor ist der Neubau von Anlagen > 1 MW praktisch zum Stillstand gekommen, da die Volleinspeisung von KWK-Strom mit den heutigen Rahmenbedingungen völlig unattraktiv ist.

•  Die geforderte „strommarktdienliche“ Fahrweise kommt kmmt auch in der Eigenerzeugung kaum zu Stande, weil die „freiwillige“ Herunterregelung von KWK-Anlagen völlig unattraktiv ist, selbst zu Zeiten negativer Strompreise. Denn für den Bezug müssen alle Netzentgelte (insbesondere der Leistungspreis) und Umlagen gezahlt werden.

•  Innovative Konzepte wie KWK mit WP oder PtX sind aus gleichen Gründen ökonomisch blockiert.

Strom- und Energiesteuer •  Das Stromsteuer-Privileg für kleine Anlagen bis 2 MW stand auf dem

Prüfstand. •  Das Bundesfinanzministerium (BMF) hat jüngst den Entwurf des Gesetzes zur

Änderung im Strom- und Energiesteuerrecht vorgelegt. Die Stromsteuerfreiheit für kleine hocheffizient Anlagen im räumlichen Zusammenhang bleibt demnach erfreulicherweise erhalten.

KWK in der Energiewende

Im Auftrag des B.KWK führte das

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung

(Bremen) in Kooperation mit der DLR Stuttgart eine Kurzstudie zur Rolle der KWK in der Energiewende durch.

https://www.bkwk.de/wp-content/uploads/2018/03/B.KWK_Studie_Perspektiven_der_KWK_in_der_Energiewende_final.pdf

Anlass und Ziel der Studie

• Die Energiewende ist schon sehr weit fortgeschritten • Die Veränderungen in den Sektoren Strom und Wärme

haben großen Einfluss auf Betriebsweise oder sogar Existenzberechtigung der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) als zentrales Sektorkopplungsprinzip

• Dieser Einfluss soll untersucht und verglichen werden mit dem Einsatz elektrischer Wärmepumpen (WP) als eine andere Art der Sektorkopplung Strom und Wärme

Ausgangssituation heute

erneuerbarer Anteil Stromerzeugung

erneuerbarer Anteil Wärmeerzeugung

38%

13%

Verwendete Daten

•  Vorgelagerte Untersuchungen der DLR zu Zeitreihen für Stromerzeugung und –nachfrage in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung (15 Min.)

•  Studien für D und Europa über Energiebedarf und Angebot •  Daraus werden Strategien für Erzeugung, Übertragung und

Speicherung abgeleitet - Zubau von Kraftwerken, Speichern, Netzen - Stündlicher Betrieb aller Anlagen - Anlagenauslastung - Versorgungskosten - CO2-Emissionen

Untersuchte Szenarien

• Szenario Base 50 • Szenario EE 50 • WP-Szenario • KWK-Szenario

Zieljahr der Szenarien ist 2050

Szenario Base 50

• Technisch machbare und konsistente Entwicklungspfade des deutschen Energiesystems (mit moderater Entwicklung KWK und WP und moderatem Ausbau EE)

• Erfüllt Ziele Energiekonzept Bundesregierung 2050 hinsichtlich: - Emissionsreduktion (CO2 um 80%) - Effizienzsteigerung - Anteil EE von 60% - Reduzierung Primärenergiebedarfs um 50%

Szenario EE 50

• Zur Analyse ambitionierterer Klimaziele wurden hier die installierten Leistungen und Zeitreihen gegenüber dem Szenario Base 50 um den Faktor 1,3 skaliert (gewählter Wert)

• Das bewirkt, dass die Jahressumme der EE bei 100 % des Strombedarfs liegen würde

WP-Szenario

• Dezentrale WP erreichen vierfaches Volumen bezüglich erzeugter Wärmemenge im Vergleich zum Referenzszenario (Base)

• Abbildung einer starken Elektrifizierung des Wärmemarktes über dezentrale WP

• Wärmemenge aus KWK-Anlagen verbleibt auf Niveau Referenzsystem

KWK-Szenario

• Rund doppelt so hohe Wärmemenge aus KWK als im Referenzszenario

• Wärmemenge aus dezentralen WP verbleibt auf Niveau Referenzszenario

• Wärmenetzsysteme werden zur sinnvollen Flexibilisierung neben KWK auch mit Groß-WP und Elektrokesseln ausgestattet für Zeiten mit fluktuierendem Überschussstrom im Netz

Wärmebereitstellung

AnlageWärmebereitstellung[TWh/a]

Referenz-szenario

Wärmepumpen-Szenario

KWK-Szenario

KWK-Systeme 121 72 274

davonKWK 102 62 147/86

davonGaskessel 14 9 -

davonElektrokessel 5 1 15/16

davonGroßwärmepumpen - - 112/172

dezentraleWärmepumpen 53 233 53

ErneuerbareEnergien(ohneEEStrom)

283 146 146

Summe 457 451 473

SummeohneWärmeverlustederWärmenetze

444 444 444

Doppelwerte: Base 50- bzw. EE 50-Szenario

Wärmebereitstellung

KWK-Szenario mit Extremannahme

•  Extremes KWK-Szenario, in dem 245 TWh/a vom Wärmebedarf der Sektoren PHH und GHD von KWK-Systemen abgedeckt wird (55%!)

•  Betrieb der KWK-Anlagen nur zu Zeiten, in denen die flukt. EE den Strombedarf nicht decken können (pos. Residuallast)

Residuallast-Ausgleich

Reduk&onStromdefizitum75%

„VerbrauchÜberschussstrom“:64%

Reduk&onStromdefizitum61%

Nutzung„Überschussstrom“:48%

Veränderung der Betriebsweise Anlage Base50 EE50

Volllaststunden[h/a]

KWK-Anlagen 2.000 1.200

Großwärmepumpen 1.900 2.900

Elektrokessel 200 250

Wärmebereitstellung[TWh/a]

KWK-Anlagen 147 86

Großwärmepumpen 112 172

Elektrokessel 15 16

Summe 274 274

Wärmebereitstellung[%]

KWK-Anlagen 54% 31%

Großwärmepumpen 41% 63%

Elektrokessel 5% 6%

Summe 100% 100%

Veränderung der Rolle der KWK

heute ZukunftVolllaststunden: hoch niedrigerWärmemengen (Anteil): hoch niedrigerBeitrag Ausgleich RL: niedrig hochVerdrängung foss. Strom: meistens effiziente LastdeckungAnteil EE-Brennstoff: niedrig hoch bzw. 100%

Damit diese Eigenschaften in Zukunft zum Tragen kommen können, ist ein Ausbau der KWK-Anlagenleistung nötig. Dazu bedarf es der Modernisierung und des Ausbaus von Wärmenetzen.

Schlussfolgerungen

Die umgehende flächendeckende Elektrifizierung kann und darf nicht zur Leitidee einer Politik der Sektorkopplung für den Wärmebereich werden. Die zur Umsetzung einer solchen Strategie gelegentlich vorgeschlagene Beendigung des Zubaus von KWK-Anlagen ab 2020 ist deshalb widersinnig. Auch die Forderung nach Fördermaßnahmen zur baldigen Schließung einer angeblichen 'Wärmepumpenlücke' von mehreren Millionen Anlagen führt ins Abseits.

Schlussfolgerungen

Die gasbasierte KWK-Strategie braucht über die Bestimmung der künftigen Entwicklungsrichtung hinaus eine dauerhafte energiepolitische Flankierung. Denn der Neubau von KWK-Anlagen konkurriert regelmäßig gegen Strompreise, die sich am Markt in Orientierung an kurzfristigen Grenzkosten bilden.

Schlussfolgerungen

Eine zentrale Herausforderung für die Akteure aller Arten in der Energieversorgung sind zudem die hohen Investitionen in den Bau von Quartiers- und Nahwärmenetzen sowie in den Ausbau von Fernwärmenetzen als sehr langlebige Infrastruktur. Solche Investitionen sind auf stabile rechtliche und finanzielle Rahmenbedingungen sowie auf verlässliche Konditionen angewiesen.

Schlussfolgerungen

Die energierechtlichen und energiewirtschaftlichen Rahmen-bedingungen müssen so umgestaltet werden, dass Flexibilität beim Residuallastausgleich langfristig gesichert und honoriert wird. Die Bereitstellung von synthetischen Brennstoffen (auch) für das KWK-System mittels Power-to-Gas muss zur Marktreife gebracht und wirtschaftlich einsetzbar gemacht werden. Die Restriktionen für Biomethan müssen beseitigt werden.

Der Diskussionsprozess KWKG

B.KWK hat die Ergebnisse der Kurzstudie in den Diskussionsprozess eingebracht. Die Beteiligten haben die Grundgedanken aufgegriffen, es wird nun sehr viel deutlicher als bisher nicht mehr das Szenario „in Kürze werden PV und Wind schon alles richten“ (und im Hinterkopf bleiben die konventionellen Residualkraftwerke) diskutiert, sondern es wurde als Konsens erkannt:

Der Diskussionsprozess KWKG

•  KWK-Anlagen (heute noch mit Erdgas) sind sehr wichtig im Transformationsprozess zur Dekarbonisierung, um EE in die Strom- und Wärmeerzeugung weiter einführen zu können und die Sektorkopplung (insbesondere Verkehr) voran zu bringen.

•  KWK-Anlagen bieten gerade in der Dezentralität der mittelständisch geprägten Wirtschaft und in der kommunalen Fernwärmewirtschaft hervorragende Möglichkeiten, die notwendige Residuallast in Partnerschaft mit der fluktuierenden PV- und Windstromerzeugung klimafreundlich, sicher und kostengünstig darstellen zu können.

•  KWK-Anlagen sichern die Infrastrukturinvestitionen, denn Erdgas wird zunehmend erneuerbaren Gasen weichen. Auf kosten-intensive Neustrukturen kann dann zumindest teilweise verzichtet werden.

Der Diskussionsprozess KWKG

•  In der Objektversorgung wird die KWK auch weiterhin eine wichtige Rolle spielen (müssen), denn im Gebäudebestand ist der rasche Umstieg auf andere Technologien eine kaum in der Breite zu stemmende Herausforderung.

•  KWK wird im „sanften“ Transformationsprozess langfristig von Erdgas auf klimaneutrale Gase umgestellt.

•  In der Objekt- und Quartiersversorgung kommt der dezentralen KWK eine besondere Bedeutung im Rahmen der Dekarbonisierung und der Netzdienlichkeit zu. Die (auch keinen) KWK-Anlagen werden zukünftig sehr viel flexibler als bisher üblich betrieben werden.

•  Dazu gilt es, den energierechtlichen und energie- wirtschaftlichen Rahmen zielorientiert neu zu gestalten.

Ist die Wärme kraftgekoppelt, nutzt die Energie Du doppelt Kraft-Wärme-Kopplung ist vielen Kreisen in der Gesellschaft wenig bis gar nicht bekannt. Um das energieeffiziente und klimaschonende Nutzungsprinzip der KWK besser vermarkten zu können, hat der B.KWK für die KWK-Wärme und den KWK-Strom Marken geschaffen.

www.blauerstrom.info

Dipl.-Ing. Heinz Ullrich Brosziewski

Kraft-Wärme-Kopplung Beratung · Projektierung · Gutachten

Leinaustr. 13, 30451 Hannover 0511 / 215 04 98

post@brosziewski.de www.brosziewski.de

Vizepräsident im

Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. Markgrafenstr. 56, 10117 Berlin

030 / 270 192 810 info@bkwk.de www.bkwk.de