Pilotprojekte mit Großwärmepumpen
Wie in Kapitel 5 dargestellt, sind Power-to-Heat Anlagen in den meisten Anwendungen tech-nisch ausgereift, zumindest soweit es die direkte Umwandlung von Strom in Wärme betrifft.
Sowohl Elektrokessel als auch Elektrodenkessel in größeren Leistungsbereichen sind am Markt durch mehrere Hersteller verfügbar, sowohl im Bereich der Heißwassererzeugung als auch im Bereich industrieller Dampferzeugung.
In Europa sind bereits eine Vielzahl von PtH-Anlagen im Leistungsspektrum von 2 MW bis 50 MW installiert mit Schwerpunkt in den skandinavischen Ländern.
Größeren Forschungs- und Entwicklungsbedarf gibt es eher im Bereich der Wärmepumpen, vor allem bei Großwärmepumpen im Hinblick auf folgende Aspekte:
• Nutzung eines breiteren Spektrums von Temperaturen der Wärmequellen
• Bereitstellung höherer Vorlauftemperaturen zur Nutzung in größeren Fernwärme-netzen
• Erprobung neuer klimafreundlicher Kältemittel mit niedrigen GWP (Global Warming potential)
• Zuverlässigkeit
• Größere Leistungen im MW Bereich
Hier wäre auch eine gezielte Förderung von Pilotprojekten sinnvoll, da es sich z.T. im Bereich der Hochtemperaturwärmepumpen aber auch bei der Erschließung unkonventioneller Ab-wärmequellen wie zum Beispiel bei Kläranlagen Flusswasser oder Abwärme aus Gewerbe um noch wenig erprobte Technik handelt. Eine gezielte Entlastung von Umlagen oder netzent-gelten für Pilotanwendungen wäre ebenfalls wünschenswert (z.B. analog zu den Sinteg-Projekten des Bundes), dies ist allerdings im Rahmen der Zuständigkeit eines Bundeslandes kaum realisierbar.
Praxisnahe Prozessentwicklung
Es besteht ein erheblicher Forschungsbedarf gerade in der praxisnahen Prozessgestaltung der in dem Kapitel 8 beschriebenen Funktionen. Die Herausforderung besteht in einer zweckmäßigen Integration einer Großzahl unterschiedlichster Stakeholder in einen funktio-nierenden Gesamtprozess. Zu klärende Fragestellungen wären unter anderem:
Wie organisiert man die notwendigen kooperativen Prozesse?
Wie arbeiten die Netzbetreiber in der Kaskade zusammen?
Welche Aggregationstiefe ist im Informationsaustausch zwischen den Stakeholdern optimal?
Wie erzielt man Markttransparenz und Diskriminierungsfreiheit?
Wie bindet man die dezentralen Verbrauchs-, Speicher- und Erzeugungsanlagen in den Prozess ein?
Wie können Qualitätsmerkmale und Stromkennzeichnungen dynamisch weiterentwi-ckelt werden?
PtH-Anlagen bieten sich als kurzfristig erschließbares Flexibilitätspotential an, um pragmati-sche Lösungen zu Teilaspekten dieser Fragestellungen zu finden und eine Praxistauglichkeit zu demonstrieren. Wie bereits vorgeschlagen sollte der Fokus zunächst auf große PtH-Anlagen gerichtet werden. Eine Kombination mit Großwärmepumpen ist zu empfehlen.
Ein weiterer Teilaspekt wäre zum Beispiel die Untersuchung der Einbindungsmöglichkeiten dezentraler steuerbarer Lasten (kleine Wärmepumpen, Nachtspeicherheizungen, Heizstäbe in konventionellen Kesselanlagen) und die Nutzung dieser für einen netzdienlichen Betrieb speziell im Niederspannungsnetz und Nutzung der intelligenter Messsysteme gem. Messstel-lenbetriebsgesetz.
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Anhang
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Energie- träger KohleAndereAndereHartbraun-Otto-Diesel-Flugturbinen-HeizölHeizölAndereinsgesamt (roh)Stein-Braun-kohlekraftstoffekraftstoffkraftstoffleichtschwerMineralöl- kohlen-kohlen-produkte produkteprodukte 12345678910111213141516171819202122232425262728293031 Gewinnung126.8051.3972121056.1151.73826.2441804.77167.566 Bezüge2738556689943114.28746.964 Bestandsentnahmen371112080 Energieaufkommen im Inland480855626.805690944114.287208048.3612121056.1151.73826.2841804.771231.884 Lieferungen54.7232886214.72221.30325.8844.03810.9281.6998.1426698.4445.09196.552 Bestandsaufstockungen6342705921913190 Primärenergieverbrauch780852322.054403323114.287-4.722-21.303-25.884-4.038-10.933-1.679-8.134-66948.2692121056.1151.73817.822180-5.0914.758135.141 Um-Um-Steinkohlen- u. Braunkohlenbrikettfabriken81.3161.316 wandlungs-wandlungs-Wärmekraftwerke der allgemeinen Versorgung (ohne KWK)2)912.24637295541.4962281.59316.184 bilanzeinsatzHeizkraftwerke der allgemeinen Versorgung (n ur KWK)102.5021255.6011.6681921.40911.388 Industriewärmekraftwerke114.07813401.5042.5392.41256011.315 Wasserkraftwerke1210517122 Windkraft-, Photovoltaik- und andere Anlagen132006.1151.6084.02911.951 Heizwerke2)14243564212.41611.2861.1134.941 Raffinerien15114.2879361.7722.538119.534 Sonstige Energieerzeuger16 Umwandlungseinsatz insgesamt172420.14113435114.28793603.313111.1102011056.1151.60813.430179804.115176.751 Um-Steinkohlen- u. Braunkohlenbrikettfabriken183088941.202 wandlungs-Wärmekraftwerke der allgemeinen Versorgung (ohne KWK)2)196.4246.424 ausstoßHeizkraftwerke der allgemeinen Versorgung (n ur KWK)202.7645.1677.931 Industriewärmekraftwerke214.3244.324 Wasserkraftwerke22117117 Windkraft-, Photovoltaik- und andere Anlagen239.1449.144 Heizwerke2)245.4375.437 Raffinerien256.37225.79337.3734.07814.98619.9311.4552.9932.538118.399 Sonstige Energieerzeuger26 Umwandlungsausstoß insgesamt273088946.37225.79337.3734.07814.98619.9311.4552.9932.53822.77310.603152.978 Verbr. in d.Steinkohlenbergbau, Braunkohlenbergbau283053233551 Energiegew.Kraftwerke, Heizwerke291.2086471.855 u. in d.Erdöl- und Erdgasgewinnung30523890 Umwandlun gs-Mineralölverarb. (einschl. Stein- und Braunkohlenbrikettfabriken)31 bereichenSonstige Energieerzeuger327 Energieverbr. im Umwandlungsber. insges.33305205732.2526748.678 Fackel- und Leitungsverluste3414034495911.183 End-Energieangebot nach Umwandlungsbilanz357845231.6085761.1827134.49111.488413.891785036.81421306.92718014.9648.358643101.508 energie-Nichtenergetischer Verbrauch36651347138.81616.812 verbrauchStatistische Differenzen3700-5410-6000000000000000-546 Endenergieverbrauch387841.0035761.0434.49111.488413.89178527.99821306.92718014.9648.35864384.149 nachGewinnung von Steinen und Erden, sonstiger B ergbau391780187549 SektorenErbr. v. Dienstleist. für den Bergb. u. für die Ge winnung von St. u. Erden402003 Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln41382219311.30021.0523503.307 Getränkeherstellung426694165 Herstellung von Textilien432178114 Herstellung von Bekleidung44000 Herstellung von Leder, Lederwaren und Schuhe n450 Herstellung von Holz-, Flecht-, Korb- und Korkwaren (o. Möbel)4641098962141.259 Herstellung von Papier, Pappe und Waren dara us470915511.8257314563.573 Herstellung von Druckerzeugn.; Vervielf. v. bes p. Ton-, Bild- u. Datentr.48149621112 Herstellung von chemischen Grundstoffen495597.9763.6995.17917.708 Sonstige Herstellung von chemischen Erzeugnis sen50782133222821661.568 Herstellung von pharmazeutischen Erzeugnisse n5191179822247 Herstellung von Gummi- und Kunststoffwaren5246992061464827 Herst. v. Glas u. Glaswaren, keram. Werkst. u. Waren, keram. Baumat.532.266416 Sonst. H. v. Glas u. Glaswaren, Keramik, Verarb eit. v. Steinen u. Erden 54865025665215576433.973 Erzeugung von Roheisen, Stahl und Ferrolegier ungen5554581626 Erzeugung und erste Bearbeitung von NE- Metallen, Gießereien569905394841.044 Sonstige Metallerzeugung und -bearbeitung5726072136 Herstellung von Metallerzeugnissen58332513029717609 Herst. von Datenverarbeitungsgeräten, elektro n. u. opt. Erzeugnissen591210872111 Herstellung von elektrischen Ausrüstungen6042833469 Maschinenbau611912126218423 Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteil en62118101124 Sonstiger Fahrzeugbau63103622163 Herstellung von Möbeln64216602896 Herstellung von sonstigen Waren659 Reparatur und Installation von Maschinen und Ausrüstungen66027117282984 Gewinnung v. St. u. Erden, sonst. Bergbau u. V erarb. Gewerbe677571.0032391.04363152615.22923.44119.5936.36664339.509 Schienenverkehr6830217544863 Straßenverkehr694.3729.6581939474415.061 Luftverkehr7064147 Küsten- und Binnenschifffahrt7145347 Verkehr insgesamt724.37810.005411939476454416.018 Haushalte7323337482.70212996.1431232.6331793.0351.79617.319 Gewerbe, Handel, Dienstleistungen u. übr. Verb r.744641.4778742676.5328891.79219611.303 Haushalte, Gewerbe, Handel, Dienstleist.75273371131.4773.576156612.6751302.7221794.8281.99228.622
Klärgas,
Erneuerbare EnergieträgerElektrischer Strom und andere Energieträger(Werte teilweise geschätzt) BrikettsKoksKohle (roh)BrikettsErdöl (roh)Rohbenzin
SteinkohlenBraunkohlenMineralöle und MineralölprodukteGase PetrolkoksFlüssiggasFernwärmeAbfälleAndere GWh Primär- energiebilan z
WasserkraftWindkraftSolarenergieBiomasse SonstigeStromEnergiebilanz des Landes Sachsen-Anhalt für das Jahr 2014 in GWhZeileRaffineriegasErdgas
B – Altersstruktur Heizungsanlagen (kleine und mittlere Feuerungsanlagen) in Sachsen-Anhalt (Datenstand 2011, Quelle (ENERKO, 2012))
vor 19901990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011 kreisfreie Stadt Dessau-Roßlau3721891.2771.5001.4591.199964841685610498643351817383296243260218248275268226 kreisfreie Stadt Halle (Saale)5.1396071.8453.6493.4592.3702.6932.6112.3612.0871.9222.3171.2221.2928519858267356816737633882 kreisfreie Stadt Magdeburg4.4054382.9244.2243.1205.5642.6582.3972.0692.1031.8881.3628858699701.0698417416526396772166 Altmarkkreis Salzwedel4847912.8593.6332.3872.4911.9991.9391.4361.2971.072854657554563558456439371390400390195 Landkreis-Anhalt-Bitterfeld2.5594222.6653.7703.2773.3412.8302.5261.8371.6671.3839957781.493732699617604487533558549305 Landkreis Börde7646464.5975.4264.9284.4083.9033.5522.7102.4062.0421.5911.1059809851.041760725581687786778374 Burgenlandkreis9323822.2113.4313.2993.7722.4372.1801.5751.3801.090922583532555473470469449404457485259 Landkreis Harz3.8456624.2765.8814.2933.9183.4733.4852.9132.4212.1411.6901.1521.0619981.006803879659746843786404 Landkreis Jerichower Land 2725152.1882.4082.0382.4452.0572.1651.6321.6331.207895613584606492423416383462515429215 Landkreis Mansfeld-Südharz 5.0513111.8262.3522.4642.3782.1171.9771.4321.3221.049770590526508450392365357373437417245 Landkreis Saalekreis9755522.9504.6113.4543.8553.6623.6902.9732.5321.7561.475901807765698595632440556646599324 Salzlandkreis5.1147393.7516.0844.2894.5403.7823.9372.8972.6541.9821.7161.236945986886743729598821837816401 Landkreis Stendal1.1275852.6633.0512.6132.3892.2522.5151.8191.6291.3101.043826530536500536422323399429438272 Landkreis Wittenberg5121931.7962.6172.1212.2241.8651.9771.6101.064908653549579517425304306229241266316248 Summe31.5517.03237.82852.63743.20144.89436.69235.79227.94924.80520.24816.92611.44811.5699.9559.5788.0097.7226.4287.1727.8896.8753.476 Summe kumuliert (älter als..)31.55138.58376.411129.048172.249217.143253.835289.627317.576342.381362.629379.555391.003402.572412.527422.105430.114437.836444.264451.436459.325466.200469.676 Anteil kumuliert7%8%16%27%37%46%54%62%68%73%77%81%83%86%88%90%92%93%95%96%98%99%100%