Primärenergieeinsparung

Die Referenzwerte der Energieeffizienzrichtlinie sind auch die Grundlage für die Berechnung der Primärenergieeinsparung. Ohne Anwendung von Korrekturfaktoren⁵ ergibt sich im Jahr 2017 eine Primärenergieeinsparung durch die KWK-Erzeugung von etwa 12 % des Primärenergieeinsatzes der ungekoppelten Erzeugung.

Der Wert von 12 % Primärenergieeinsparung ist allerdings nur sehr bedingt aussagekräftig. Denn die Methode zur Berechnung der Primärenergieeinsparung nach der Energieeffizienzrichtlinie weist drei große Schwächen auf:

5 Nach der Energieeffizienzrichtlinie sind Korrekturfaktoren zur Berücksichtigung der durchschnittli-chen klimatisdurchschnittli-chen Bedingungen, vor allem aber für die vermiedenen Netzverluste vorgesehen.

Für eine Betrachtung der aggregierten KWK-Erzeugung sind diese nicht sinnvoll anwendbar.

Erstens errechnet sich die Primärenergieeinsparung nur gegen-über Referenzsystemen mit dem gleichen Brennstoff. Entschei-dend für den tatsächlichen Nutzen einer KWK-Anlage ist jedoch, welche Alternativen auf der Strom- und Wärmeseite bestünden.

Das heißt, es sollten - ähnlich wie oben bei der Ermittlung der Ein-sparung von CO2-Emissionen diskutiert - bei der Berechnung der Primärenergieeinsparung für reale Anlagen die im Moment der In-vestitionsentscheidung vor Ort zur Alternative stehenden ungekop-pelten Systeme berücksichtigt werden. So reicht es für die Zukunft etwa nicht aus, dass z.B. eine Steinkohle-KWK-Anlage Primär-energieeinsparungen gegenüber einer ungekoppelten Steinkoh-leanlage erbringt. Wichtig ist, dass die Anlage mittelfristig ins Ge-samtsystem passt (siehe Kapitel 5).

Zweitens bewertet die Methode die Systemdienlichkeit einer KWK-Anlage nicht positiv sondern negativ: Der Grund ist, dass die Er-gebnisse der Primärenergieeinsparung sehr sensitiv in Bezug auf die angesetzten Gesamtnutzungsgrade der KWK-Anlagen sind.

Eine Berechnung im Auslegungspunkt der Anlage wird damit hö-here Einsparungen ergeben als eine Berechnung, die auf mittleren Jahreswerten basiert. So weist eine flexibel betriebene KWK-An-lage, die ihren Betrieb an die Verfügbarkeit von Erneuerbaren Energien ideal anpasst, durch die häufigeren Anfahrvorgänge und den Betrieb in Teillast, grundsätzlich niedrigere Gesamtnutzungs-grade auf als dieselbe Anlage, die unabhängig vom restlichen Energiesystem möglichst durchgängig in Volllast betrieben wird.

Die Flexibilität einer KWK-Anlage verringert damit die errechnete Primärenergieeinsparung. Systemdienlichkeit ist jedoch eine ent-scheidende Voraussetzung für die Zukunftsfähigkeit der KWK (siehe Kapitel 5).

Zusätzlich problematisch erweist sich die Tatsache, dass die durchschnittlichen Gesamtnutzungsgrade für die biogenen Anla-gen außerhalb der statistischen Erfassung und kleinen fossilen An-lagen im Gegensatz zu der amtlich erfassten Erzeugung nur abge-schätzt werden können.

Im Ergebnis ergeben sich stark von Annahmen getriebene Bewer-tungen der Primärenergieeinsparungen von KWK-Anlagen:

▪ Fossile BHKW unter 1 MW erreichen dabei die höchste pro-zentuale Primärenergieeinsparung von 18%. Grund dafür ist der hohe Gesamtnutzungsgrad von 85%, der in der BHKW-Da-tenbank des Öko-Instituts und auch allgemein für BHKW ange-setzt wird. Allerdings stellt dieser Gesamtnutzungsgrad eher die Situation in der Auslegungssituation dar und ist damit hö-her als im tatsächlichen Betrieb. Ausnahmen stellen Kompakt-module dar und motorische BHKW-Anlagen, die einen zusätzli-chen Abgaswärmetauscher einsetzen.

▪ Die Primärenergieeinsparung der amtlich erfassten Anlagen der öffentlichen Versorgung und der industriellen Kraftwirt-schaft liegt nur bei 11%. Der Grund dafür ist der errechnete

Gesamtnutzungsgrad der amtlich erfassten KWK-Erzeugung, der auf den tatsächlichen Betriebsdaten beruht und den Daten des statistischen Bundesamtes entnommen werden kann.

Über alle Brennstoffe und für die Öffentliche Versorgung und industrielle Kraftwirtschaft zusammen ergibt sich ein Gesamt-nutzungsgrad von 76 %.

▪ Für die biogenen Anlagen außerhalb der amtlichen Erfassung liegen keine Statistiken über die Brennstoffeinsätze vor. Es ist also eine Annahme zum Gesamtnutzungsgrad zu treffen, die wiederum stark das Ergebnis beeinflusst: Wird etwa der Ge-samtnutzungsgrad der öffentlichen Versorgung für Biomasse angesetzt, ergibt sich mit dem Gesamtnutzungsgrad von 58 % eine Primärenergieeinsparung von 7%. Wird der durchschnittli-che Wert der industriellen Kraftwirtschaft angesetzt, ergibt sich mit dem Gesamtnutzungsgrad von 76 % eine Einsparung von 30%. Für die Betrachtung hier wird der gewichtete mittlere Ge-samtnutzungsgrad aus der öffentlichen Versorgung und der in-dustriellen Kraftwirtschaft für Biomasse angesetzt. Mit diesen 65 % ergibt sich eine Primärenergieeinsparung von 18 %.

Diese Betrachtung zeigt, wie stark die Ergebnisse zur Berechnung der Primärenergieeinsparung nach der Methode der Energieeffi-zienzrichtlinie abhängig sind von den angesetzten Gesamtnut-zungsgraden der einzelnen Technologien und Energieträger. Auch wird deutlich, dass die Primärenergieeinsparung einzelner Anlagen mit abweichenden Gesamtnutzungsgraden und Stromkennzahlen von dieser Betrachtung deutlich abweichen kann. Auch reagiert das Ergebnis sensitiv auf die Entscheidung, ob die niedrigen Ge-samtnutzungsgrade des tatsächlichen Betriebs gewählt werden o-der die im Auslegungspunkt. Flexibel betriebene Anlagen weisen niedrigere Gesamtnutzungsgrade auf und damit niedrigere energieeinsparungen. Im Ergebnis sagen die Werte zur Primär-energieeinsparung einzelner KWK-Anlagetypen nicht aus, wie zu-kunftsrelevant und klimafreundlich die Anlagen tatsächlich sind.

Drittens verschärfen die Korrekturfaktoren, welche die Energieeffi-zienzrichtlinie zur Berechnung der Primärenergieeinsparung von KWK-Anlagen vorsieht, das Problem zusätzlich: Im Kern geht es bei den Korrekturfaktoren um die Berechnung vermiedener Netz-verluste (Anhang IV der Energieeffizienzrichtlinie). Die Emissions-faktoren der ungekoppelten Referenzsysteme werden mit den Kor-rekturfaktoren je nach Spannungsebene reduziert, wodurch sich die Primärenergieeinsparungen der KWK-Anlagen gegenüber der ungekoppelten Erzeugung vergrößern. Das heißt im Kern: Anlagen auf unteren Spannungsebenen sollen per se mehr Primärenergie einsparen als große Anlagen auf höheren Spannungsebenen. Un-terschieden wird dabei auch zwischen dem eingespeisten und dem vor Ort verbrauchten Strom, wobei letzterer höhere Korrek-turfaktoren erhält. Durch die KorrekKorrek-turfaktoren werden damit be-sonders hohe Primärenergie-Einsparungen für kleine Eigenver-brauchsanlagen auf niedrigen Spannungsebenen ermittelt.

Fazit: Die Berechnung der Primärenergieeinsparung entsprechend der Energieeffizienzrichtlinie ist aus drei Gründen nur bedingt hilf-reich zur aktuellen Einordnung des Nutzens von KWK-Anlagen:

▪ Der Wechsel zu CO2-armen Brennstoffen wird mit der Berech-nung grundsätzlich nicht adressiert.

▪ Die Berechnung ist sehr sensitiv in Bezug auf den Gesamtnut-zungsgrad, der erheblich von der Betriebsweise abhängt. Die Flexibilität einer KWK-Anlage und damit ihre Systemdienlich-keit verringert damit die errechnete Primärenergieeinsparung.

Zusätzlich ist der Gesamtnutzungsgrad für den gesamten KWK-Anlagenpark extrem schwer objektiv zu bestimmen.

▪ Die in der Energieeffizienzrichtlinie angelegten Korrekturfakto-ren bevorzugen KWK-Anlagen in Eigenversorgung auf unteKorrekturfakto-ren Spannungsebenen - unabhängig davon, wie viel Primärenergie diese Anlagen tatsächlich einsparen.

4.2.8 Akteursperspektive: Spezifische THG-Emissionen