Kraft-Wärme-Kopplung in Deutschland –Entwicklung im Zeitraum 2003-2010 und

mögliche Ausbaupfade 2020/2030

Sabine Gores, Öko-Institut e.V., BerlinBMU, KWK-Workshop 16. November 2011

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Überblick• Stand der KWK

– Strom- und Wärmeerzeugung 2003-2010– Dynamik der biogenen KWK– Ergebnisse der BHKW-Umfrage

• Erfolgter Ausbau seit 2009: – Nach KWKG geförderte KWK-Anlagen + Wärmenetze– Abschätzung der KWK-Leistung

• Ausbaupfade: – Ergebnisse der Literaturrecherche– Einordnung der Ergebnisse

• Fazit

3

Gesamte KWK-Stromerzeugung 2010: 92 TWh(rund 16% der Netto-Stromerzeugung)

AllgemeineVersorgung

53 TWh

StBA: Tab 066 und 067

BHKW-Datenbank

AGEE-Statund EEG-Daten der BNA

IndustrielleKraftwirtschaft

30 TWh

Kleine fossileBHKW

3 TWh

BiogeneKWK

6-7 TWh

2010:Schätzung

4

Situation der KWK-Stromerzeugung

Quellen: StBa, EE in Zahlen, BNA, ÖI 2011

0

25

50

75

100

1998 2003 2005 2006 2007 2008 2009 2010

KW

K-S

trom

erze

ugun

g in

TW

h

Biomasse-Anlagenaußerhalb derstatistischenErfassung

Nicht erfassteBHKW

IndustrielleKraftwirtschaft

AllgemeineVersorgung

5

Situation der KWK-Wärmeerzeugung

0

250

500

750

1998 2003 2005 2006 2007 2008 2009 2010

KW

K-W

ärm

eerz

eugu

ng in

PJ

Biomasse-Anlagenaußerhalb derstat. Erfassung

Fossile BHKWaußerhalb derstat. Erfassung

IndustrielleKraftwirtschaft

AllgemeineVersorgung

Quellen: StBa, EE in Zahlen, BNA, ÖI 2011

6

Dynamik der biogenenStromerzeugung

Quellen: EE in Zahlen 2011, ÖI 2011

0

5

10

15

20

25

30

2005 2006 2007 2008 2009 2010

Stro

mer

zeug

ung

[TW

h]Biogas

Flüssige Biomasse

Feste Biomasse

Klärgas

Deponiegas

KWK-Stromerzeugung

21%22%

27%30%

35% 37%(Schätzung

7

Dynamik der biogenen KWK – Stromerzeugung

Quellen: StBa, ÖI 2011

0

2

4

6

8

10

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

KW

K-S

trom

erze

ugun

g in

TW

h

Außerhalb derstatistischenErfassung

IndustrielleKraftwirtschaft

AllgemeineVersorgung

geschätzterWert

Ergebnisse der BHKW-Umfrage

8Quelle: BHKW-Datenbank ÖI 2011

105 122 205 269 323 23 27 -

-

-421 201

315

485 607

942

680 515

724

979

-

500

1.000

1.500

2.000

2.500

2007 2008 2009 2010 2011*

Abge

setz

te B

HK

W-L

eist

ung

in M

Wel

ExportEEGFossil, > 2 MW, ab 2009 auch nach KWKG vergütetKWKG (fossil, bis 2009 nur < 2 MW)

9

Förderung nach KWKG – IAnlagen mit IBN 01.01.2009 – 31.08.2011

0

200

400

600

800

1000

1200

Modernisierungen(§ 5 Abs. 1 Nr. 4)

Kleine(§ 5 Abs. 2 S. 1 Nr.

1)

Brennstoffzellen(§ 5 Abs. 2 S.1 Nr.

2)

Neuanlagen(§ 5 Abs. 3)

KW

KG

-Ant

räge

nac

h zu

förd

ernd

er L

eist

ung

(s

eit d

em 1

.1.2

009)

[M

Wel

]

> 100 MWel10-100 MWel2-10 MWel<= 2 MWel50 kWel-2 MWel10-50 kWel<=10 kWel

Gesamt: 1.8 GWel

Quelle: Bafa 2011

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Abschätzung der installierten KWK-Leistung

• KWK-Stromerzeugung 2010: 92 TWhAnnahme : 5.000 – 4.000 VbhGeschätzte installierte KWK- Leistung von 18-23 GWel

• 25% Ziel entspricht etwa 140 TWh im Jahr 2020:– Es fehlen noch etwa 50 TWh– Mit 4.000 – 5.000 Vbh ergibt sich eine geschätzte

erforderliche zusätzliche Leistung (ohne Ersatz von Altanlagen) von 10 -12,5 GWel

– Bei niedrigeren Vbh (wie für stärker stromgeführte Anlagen üblich) eher größerer Leistungszubau erforderlich.

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Förderung nach KWKG – IIWärmenetze mit IBN 1.1.2009-31.10.2010

Jahr der Inbetriebnahme 2009 2010Anzahl Anträge 438 587geförderte Trassenlänge [km] 264,0 533,5

Brennstoffanteile bezogen auf Trassen-kmBiogas 17,4% 28,8%

Biomasse 12,6% 5,6%Braunkohle 1,7% 1,7%

Erdgas 39,2% 23,0%Flüssiggas 1,3% 0,0%

Heizöl 0,2% 0,0%Sonstige 5,3% 15,4%

Steinkohle 22,3% 16,4%nicht definiert 0,0% 9,2%

Quelle: Bafa 2011

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Ausbaupfade der KWK –Ergebnisse der Literaturrecherche I

Quelle: Zusammenstellung ÖI+IZES 2011

0

50

100

150

200

250

300

350

400

2009 2020 2030 2050

TWh

KWK‐Stromerzeugung

unteres QuartilMinimumMedianMaximumMittelwertoberes Quartil

Hinweis: Die Studien, die dieser Darstellung zugrundeliegen, unterscheiden sich in Fragestellung, Methodik undDatengrundlage zum Teil deutlich, so dass dieVergleichbarkeit der Ergebnisse nicht gegeben ist. Eshandelt sich bei dieser Grafik also nicht um eine statistischeAuswertung im eigentlichen Sinne, sondern um eineVeranschaulichung der Spannbreiten der Ergebnisse.

SRU (2011)

FfE (2009)

BEI et DLR (2005)

Öko‐Institut et al. (2009)

DIW et al. (2007)

FfE (2009)

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Ausbaupfade der KWK –Ergebnisse der Literaturrecherche II

Quellen: Zusammenstellung ÖI+IZES 2011

150

350

550

750

950

1.150

2009 2015 2020 2030 2050

PJ/a

Netzgebundene Wärmeversorgung

unteres Quartil

Min

Median

Max

Mittelwert

oberes Quartil

FFE (2009)

FFE (2009)

FFE (2009)

DLR (2009)

EWI (2010)

EWI (2010)WWF (2009)

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Ausbaupfade der KWK –Einordnung der Ergebnisse

Quellen: Prognos + BEA 2011, Zusammenstellung ÖI+IZES 2011

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Fazit - I

• Die KWK-Stromerzeugung zeigt einen steigenden Trend seit 1998– seit 2007 besonders durch den Ausbau der biogenen

KWK gestützt.– Deutlicher Anstieg bei der AV und IKW im Jahr 2010 ggü.

2009 – bei der IKW seit 2008 kontinuierlich.– Absatz von BHKW stieg erheblich im Jahr 2010, weitere

Steigerungen erwartet im Inland + Export.– Deutliche Bestandssteigerungen im Bereich der kleinen

fossilen BHKW (unter 50 kW)

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Fazit - II• Inbetriebnahme von KWK-Anlagen seit 2009

mindestens 1,8 GWel– Davon 0,4 GWel Modernisierungen.– Unklar, wie viel von den Neuanlagen als Ersatz für

stillgelegte Anlagen installiert wurde.– Zur Zielerreichung wird ein Zubau von 10-12,5 GWel an

zusätzlicher KWK-Leistung abgeschätzt.• Der Median der Werte für die KWK-

Stromerzeugung liegt etwas unterhalb des Ziels eines KWK-Anteils von 25% im Jahr 2020.

• Mögliche Ausbaupfade der KWK divergieren stark in verschiedenen Studien => die Entwicklung ist noch offen

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Öko-Institut e.V.Sabine Gores: s.gores@oeko.dehttp://www.oeko.de