WP = Wärmepumpe KWK = Strom (Kraft) – Wärmekopplung Anforderungen an einen Wärmepumpentarif zur...

WP = Wärmepumpe KWK = Strom („Kraft“) – Wärmekopplung

Anforderungen an einen

Wärmepumpentarif zur Überwindung diskriminierender Steuern

und Abgaben

beim thermodynamisch optimierten Heizen

Dr. Gerhard LutherUniversität des Saarlandes, FSt. Zukunftsenergie

c/o Technische Physik – Bau E26D-66041 Saarbrücken

EU - Germany

Tel.: (49) 0681/ 302-2737; Fax /302-4676 e-mail: [email protected] [email protected]

Homepage: http://www.uni-saarland.de/fak7/fze

DPG2011_AKE10.3

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

0. Wie man aus Erdgas Wärme machen kann .1 Die Rolle des Erdgases bei der Wärmeerzeugung .2 Effizienzvergleich verschiedener Techniken zur Wärmeerzeugung

1. Staatliche Belastung der Elektrizität .1 Belastung Haushaltsstrom (Tarifstrom) .2 Belastung Sondervertragskunden (Speicherheizung, Wärmepumpe) .3 Preisstruktur Wärmepumpen-Strom 2. Rückwälzung der Steuern und Abgaben auf die eingesetzte kWh Erdgas .1 Belastung und Preisstruktur Heizgas für Kessel .2 Subventionen und Preisstruktur Heizgas für dezentrale KWK-Anlagen .3 Rückgewälzte Belastung beim WP-Einsatz .4 Vergleich und erboster Kommentar

3. Wärmepumpentarif ohne Diskriminierung .1 Grundforderung .2 Ausgestaltung 4. Warum der WP-Tarif den Staat überhaupt nichts kostet

WP-Tarif ohne Behinderung im Vergleich zu Heizkessel oder KWK

Wie man aus

Erdgas Wärme und Strom machen kann

0.

0.1 Die Rolle des Erdgases bei der Wärmeerzeugung

0.2 Effizienzvergleich verschiedener Techniken zur Wärmeerzeugung

Quelle und ausführlichere Darstellung von Absatz 0.2 in DPG Elektrizitätstudie: www.dpg-physik.de/veroeffentlichung/broschueren/studien/energie_2010.pdf und in meiner Themenseite "Thermodynamisch optimiertes Heizen": http://www.uni-saarland.de/fak7/fze/ThOptHeizen.htm

ca. 50% Erdgas

Quelle:http://www.bdew.de/bdew.nsf/id/DE_Beheizungsstruktur_des_gesamten_Wohnungsbestandes/$file/10%2007%2016%20Beheizungsstruktur%20im%20Bestand%201975-2009p.pdf

0.1 Die Rolle des Erdgases

Heizöl

Aufgabe:

Moderne Erdgas- Anlagen sollen

einige bestehende alte Stromkraftwerke und

eine sehr große Zahl von alten Heizungsanlagen verdrängen.

Ziel: Thermodynamisch optimiertes Heizen

ein Hintergrund: Der deutsche Gasabsatz von insgesamt 925 TWh wurde 2007 zu 11,5 % zur Verstromung in Kraftwerken und

zu 27 % meist zu Heizzwecken in den Haushalten eingesetzt. Veranschaulichung:

250 TWh Heizwärme entspricht {Faktor 0.6) ca. 150 TWh Strom

Gesamte Stromerzeugung in DE: ca. 600 TWh

{Strom aus GuD und Wärme aus Brennwertkessel} und „Hocheffizienkriterien“ für KWK

Fazit: „hocheffizient“ ist wohl maßlos übertrieben

Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allgemein“

0.2 EffizienzVergleich

Strom und Wärme bei Gaseinsatz = 1

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

Wärme

Str

om

E_GuD

E10

E_heff

GuD und Brennwertkessel

Hocheffizienz-Grenzenfür MikroKWK und KWK

Gaseinsatz: Q = 1.0

BK εth

GuD___ εel

{Strom aus GuD und Wärme aus Brennwertkessel} als Referenz zur Beurteilung der KWK

Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allgemein“

Strom und Wärme bei Gaseinsatz = 1

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

Wärme

Str

om

E_GuDEGuD+

EGuD-

GuD und Brennwertkessel

Gaseinsatz: Q = 1.0

εel

εth

BK

GuD__

_

εth

el

f =110%f =90%

Strom und Wärme bei Gaseinsatz = 1.0

0.2 EffizienzVergleich

f = QReferenz /QTest = Mehrverbrauch der

getrennten Erzeugung (als Referenz) gegen- über dem zu untersuchenden Testobjekt

Wärmeversorger mit KWK –Anlage

Versorger:

Spitzenkessel:

Wärme

Strom

KWK

im Spitzenstrom-

Betrieb

KWK-Anlage:

im KWK-Betrieb

xSK

xKWK

Q0V

Erdgas

xSE

Paradefall:

Die KWK – Scheibe

Wärmeversorger mit KWK –Anlage

Versorger:

Spitzenkessel

Wärme

Strom

KWK

im Spitzenstrom-

Betrieb

KWK-Anlage:

im KWK-Betrieb

xSK

xKWK

Q0V

Erdgas

xSE

Wärmespitze:

Zusatzstrom:

thV

elV

KWK

Strom und gesamte Endenergie

Speicher: KWK-Vergleich_eta_GUD_BK_WP.xls; Blatt „allg_ges“

Es ist praktisch, statt εth als Abszisse εgesamt = εth + εel zu wählen.

Erzeugung von Strom und Wärme

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20gesamte Endenergie: Wärme und Strom

Str

om

: G

uD

bzw

. V

ers

org

er

E_GuD EGuD+

B2 B2

B4 B4

B5 B5

B6 B6

B7 B7

B8 B8

EGuD-

GuD + BrennwertKessel

Paradefall: kleine SymboleGesamter KWK-Versorger: Große Symbole

Gaseinsatz: Q = 1

εel

εgesε_gesamt

Große Symbole: Beispiel für KWK-Versorger mit 10% Spitzenanteile: XSK= 0.1, und XSE= 0,1

f =1.1 f =0.9

Dezentrale Wärmepumpe und zentrale GuD-Anlage

System:

Wärmepumpe:

Wärme

Strom

GuD-Anlage: xK

Q0

Erdgas

Strom für WP:

Strom:

th

el

K_WP

GuD xGuD

hier: Beispiel für KWK-Versorger mit 10% Spitzenanteile: XSK= 0.1; XSE= 0.1

Strom und gesamte Endenergie

neu: Zentrales GuD speist auch Wärmepumpe mit JAZ=4


Erzeugung von Strom und Wärme

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20gesamte Endenergie: Wärme und Strom

Str

om

: G

uD

bzw

. V

ers

org

er E_GuD1 E_GuD

B2 B2B4 B4

B5 B5B6 B6B7 B7B8 B8

EGuD1- EGuD-EGuD+


GuD versorgt auch WP

Paradefall: kleine SymboleGesamter KWK-Versorger: Große Symbole

Gaseinsatz: Q = 1

εel

εges

f = 90%

f = 90%

f = 110%

Kann optimale KWK die Effizienz eines GuD-WP- Systems je erreichen?

3.14


Große Symbole: Beispiel für KWK-Versorger mit 10% Spitzenanteile: XSK= 0.1, und XSE= 0,1

Kann eine optimale KWK die Effizienz der WP erreichen?

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10

gesamte Endenergie: Wärme und Strom

Str

om

: G

uD

bzw. V

erso

rger

E_GuD1 E_GuDB2 B2B4 B4B5 B5B6 B6B7 B7B8 B8EGuD1-


GuD versorgt auch WP

Paradefall: kleine Symbole

Gaseinsatz: Q = 1

zentral

dezentral

f=0.9

εel

εgesamt

Eine schlichte Überlegung:

•mit Erdgas wird in Deutschland überwiegend geheizt ca. 50% Anteil im Gebäudebestand

•{GuD und WP} erzeugen am effizientesten Heizwärme

Faktor >= 2 besser als Brennwertkessel Faktor bis zu 2 besser als KWK

• daraus folgt: ??

Warum setzt sich die el. Wärmepumpe nur so langsam durch ?

it‘s the economy, stupid ! ?

es sind tatsächlich:

diskriminierende Steuern und Abgaben

0. Wie man aus Erdgas Wärme machen kann .1 Die Rolle des Erdgases bei der Wärmeerzeugung .2 Effizienzvergleich verschiedener Techniken zur Wärmeerzeugung

1. Staatliche Belastung der Elektrizität .1 Belastung Haushaltsstrom (Tarifstrom) .2 Belastung Sondervertragskunden (Speicherheizung, Wärmepumpe) .3 Preisstruktur Wärmepumpen-Strom 2. Rückwälzung der Steuern und Abgaben auf die eingesetzte kWh Erdgas .1 Belastung und Preisstruktur Heizgas für Kessel .2 Subventionen und Preisstruktur Heizgas für dezentrale KWK-Anlagen .3 Rückgewälzte Belastung beim WP-Einsatz

3. Wärmepumpentarif ohne Diskriminierung .1 Grundforderung .2 Ausgestaltung 4. Wieso der WP-Tarif den Staat überhaupt nichts kostet

WP-Tarif ohne Behinderung im Vergleich zu Heizkessel oder KWK

Steuer/ Abgabe

ohne- MWSt

mit MWSt

Bezugs-jahr Zitat

EEG Abgabe 3,53 4,20 [ct/kWh] 2011 ÜNB 2010

KWK Abgabe 0,03 0,04 [ct/kWh] 2011 ÜNB 2010

Ökosteuer (=Stromsteuer)

2,05 2,44 [ct/kWh] 2011 StromStG, §3

Konzessionsabgabe 1,79 2,13 [ct/kWh] 2010 Prof.Alt: HilfsBlatt116

CO2-Zertifikat e bei GuD, ca. 0.5 EUA/MWh 0,75 0,89 [ct/kWh] Annahme Rechenwert

Summe 8,15 9,70 [ct/kWh]

Staatliche Belastung bei Abnahme von 1kWh Strom (aus GuD)

Bem.: Bei dem hocheffizienten GuD wird Erdgassteuer dem Betreiber erstattet.

Staatliche Belastung der Elektrizität

-1. Haushaltsstrom (Tarifstrom)

1.

zum Vergleich: Gesamter Strompreis (brutto) ca. 25 [ct/kWh]

-2. Sondervertragskunden (Speicherheizung, Wärmepumpe)

Steuer/ Abgabe

ohne- MWSt

mit MWSt

Bezugs-jahr Zitat

EEG Abgabe 3,53 4,20 [ct/kWh] 2011 ÜNB 2010

KWK Abgabe 0,03 0,04 [ct/kWh] 2011 ÜNB 2010

Ökosteuer (=Stromsteuer)

2,05 2,44 [ct/kWh] 2011 StromStG, §3

Konzessionsabgabe 0,11 0,13 [ct/kWh] 2010 KAV 2006, §2 Absatz 3

CO2-Zertifikate bei GuD, ca. 0.5 EUA/MWh 0,75 0,89 [ct/kWh] Annahme Rechenwert

Summe 6,47 7,70 [ct/kWh]

Summe (ohne Konzessionabgabe)

6,36 7,57 [ct/kWh]

Staatliche Belastung auf 1 kWh Sondervertrags-Strom (aus GuD)

EEG + KWKG + StromSt = 5.61 [ct/kWh] (ohne MWST.) 3.53 + 0.03 + 2.05

0.75

5.61

jetzige Preisstruktur

Wärmepumpen-Strom

-3. Struktur des Sondervertrag-Tarifes (ohne MWSt.)

Quelle: energis : Preisblatt „Strom“, Stand 2011.0101, und eigene Schätzung nach privater Mitteilung Speicher: StaatlicheBelastung-Elektrizitaet.xls

Tarif Wärmepumpen gültig ab 1.1.2011, energis GmbH (RWE-Tochter), Saarbrücken

Stromtarif für WP (aus GuD) 14,43 [ct/kWh]

Stromeinkauf EVU (geschätzt): 5,71

darin: für 0.5 EUA CO2 0,75Konzessionsabgabe 0,11

gewälztes Netzentgelt: 1,50EEG, KWK und Strom-Steuer 5,61

Verwaltung und Deckungsbeiträge 1,50

5.61

0.75

Rückwälzung der Steuern und Abgaben auf die

eingesetzte kWh Erdgas

2.

Preisstruktur Heizgas

2.1

Struktur des Heizgaspreises (Arbeitspreis, ohne MWSt.)

netto und ohne Grundpreis: -

HeizgasTarif, ab 2011.01 5,34 [ct/kWh]

Kosten Erdgasbezug: 2Erdgassteuer: 0,55

Konzessionsabgabe (KAG): 0,03Netzgebühr: 1,8

Rest für Verwaltung und Deckungsbeiträge

0,96 [ct/kWh]

Erdgasbezug (ohne Steuer) 2 [ct/kWh]

Heizgas ohne Erdgassteuer 4,79

Verteuerung durch Dezentralität: 2,40 Faktor

Quelle: energis : Preisblatt „Erdgas“, Stand 2011.0101, und eigene Schätzung nach private r Mitteilung

Struktur des Heizgaspreises (Endpreis, ohne MWSt.)

Quelle: energis : Preisblatt „Erdgas“, Stand 2011.0101, und eigene Schätzung nach private r Mitteilung Speicher: StaatlicheBelastung-Elektrizitaet.xls

Tarif Heizgas-Sondervereinbarung HGS: Max. Leistung: 20 kW ; Wärme: 30 [MWh/a]

netto, aber mit Grundpreis_Beitrag: 0,51

HeizgasTarif, ab 2011.01 5,85 [ct/kWh]

Kosten Erdgasbezug: 2Erdgassteuer: 0,55

Konzessionsabgabe (KAG): 0,03Netzgebühr: 1,8


1,47 [ct/kWh]




Fazit::

• 0.55 [ct/kWh] Verteuerung (netto) des Heizgases durch Erdgassteuer dies sind ca. 10 % Aufschlag auf Preis des lokal eingesetzten und 27% Aufschlag auf Preis des zentral beschafften Erdgases

• Verteuerung ca. 2.6 fach durch die dezentrale Bereitstellung

des Erdgases als Heizgas für Haushalte.

Struktur Heizgaspreis für dezentrale KWK ohne MWSt.

Quelle: energis : Preisblatt „Erdgas“, Stand 2011.0101, und eigene Schätzung nach private r Mitteilung Speicher: StaatlicheBelastung-Elektrizitaet.xls

Tarif Heizgas-Sondervereinbarung HGS: Max. Leistung: 20 kW ; Wärme: 30 [MWh/a]

netto, aber mit Grundpreis_Beitrag: 0,51

Heizgastarif für KWK 5,30 [ct/kWh]

Kosten Erdgasbezug: 2

Erdgassteuer: 0 Konzessionsabgabe (KAG): 0,03

Netzgebühr: 1,8


1,47 [ct/kWh]




2.2

Also für KWK::

• 0.0 [ct/kWh] keine Verteuerung, da Erdgassteuer erstattet wird dies sind 0 % Aufschlag auf Heizgaspreis.

• Faktor ca. 2.6 durch die dezentrale Bereitstellung des Erdgases als Brennstoff für KWK in Haushalten

1. Subvention: keine Erdgassteuer; aber ok , da GuD ebenfalls befreit.

Stolperfrage:

Kann es eigentlich vernünftig sein,

Elektrizität für das StromNetz im großen Stil dezentral zu

erzeugen, wenn dadurch der Erdgaseinsatz rund zweieinhalb fach teurer wird ?

Staatliche Förderung der KWK

• Überhaupt keine Abgaben auf eingesetztes Erdgas•

• Abnahmeverpflichtung von KWK-Strom

• Jährliche Subventionen in etwa Milliardenhöhe durch Einspeisevergütung gemäß : KWKG = Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz 2009 und EEG = Erneuerbare-Energien-Gesetz 2009 (Finanziert durch Abwälzung auf Strompreis)

• Gesetzlicher Auftrag zur Verdoppelung der Stromerzeugung aus KWK auf eine Anteil von 25% bis 2020 AD (KWKG)

• und weitere Vergünstigungen ( z.B. Anrechnung als RE in EEWärmeG, Interessenverband ist „gemeinnützig“, etc. )

Preisstruktur bei Abgaben-Rückwälzung auf

Erdgaseinsatz im GuD

2.3

Rückwälzen:

Struktur des Erdgaspreises für GuD ohne MWSt.

Rückwälzung: Die StromAbgaben werden auf den Erdgas- einsatz in einem GuD zurückgewälzt.

Speicher: StaatlicheBelastung-Elektrizitaet.xls !Erdgas

eta_GuD= 0,60

Rückgewälzter Erdgaspreis 5,82 [ct/kWhth]

Kosten Erdgasbezug: 2Erdgassteuer: 0

eta_GuD* { 0.5 EUA CO2} 0,45eta_GuD*(EEG, KWK und Strom-Steuer) 3,37

gesamte Steuern und Abgaben: 3,82 [ct/kWhth] 3.82

5.61

0.75

Also für WP::

• 3,8 [ct/kWhth] wg. Rückwälzung der Abgaben aus EEG, KWKG, StromSt, CO2

( bei GuD wird Erdgassteuer erstattet )

dies sind 190 % Aufschlag auf Preis des eingesetzten Erdgases.

• Wiederholung: das Erdgas verteuert sich also fast auf das 3 fache

• keine Verteuerung durch Gas-Verteilung, da das

Erdgas zentral im großen Kraftwerk eingesetzt wird.

Vergleich der Einsatzpreise für Erdgas in verschiedenen Anlagen der Wärmeerzeugung

Kommentar: Eine unglaubliche Diskriminierung des Erdgaseinsatzes im GuD zur Versorgung der Wärmepumpen.

2.4

Speicher: StaatlicheBelastung-Elektrizitaet.xls !Erdgas

Heiz-gas

KWK GuD/WP

Eingesetztes Erdgas 5,85 5,30 5,82 [ct/kWhth]

Kosten Erdgasbezug: 2,0 2,0 2,0

Dezentralitäts -Aufwand 3,30 3,30 0,00davon: Konzessionsabgabe 0,03 0,03

Netzgebühr: 1,80 1,80Verwaltung und Deckungsbeiträge 1,47 1,47

Erdgas vor Steuern 5,3 5,3 2,0 [ct/kWhth]

Erdgassteuer: 0,55 0,00 0,00rückgewälzte Steuern 0,00 0,00 3,82

Summe Steuern 0,55 0,00 3,82 [ct/kWhth] 3.82

Es ist administrativer Dilettantismus ,

die mit Abstand effizienteste Wärmeerzeugungdurch Steuern und Abgaben bei der Endenergie um fast einen Faktor 2 zu verteuern.

noch ein Kommentar:

Der Sachverhalt als Auslöser für den erbosten Kommentar:

Erdgas für GuD [ct/kWhth]: 2.0 [ohne Abg.], aber 5.8 mit zurückgewälzten Abgaben

Strom für WP [ct/kWhel]: 8.0 [ohne Abg.], aber 14.4 mit Abgaben (ohne MWSt)

Wärmepumpentarif ohne

Diskriminierung

3.

Bei der KWK –Förderung

sollten die Ziele der Energiepolitik:

• Einsparung von Primärenergie• CO2 -Reduktion

erreicht werden durch die Mittel:

• Modernisierung: Ersatz alter Anlagen zur Wärmeerzeugung• Wechsel zum PE-Träger Erdgas , auch bei der Stromerzeugung• Einsatz der Technik: KWK

Werkzeuge: (ohne die Subventionen)

1. Überhaupt keine Abgaben auf Energieträger

2. Förderung für dezentrales Erdgas3. Abnahmeverpflichtung von KWK-Strom

Beispiele für2.: Rückerstattung ErdgasSteuer, besondere Förderung von Mini-BHKW

1. Keine rückgewälzten Abgaben 2. Nur CO2 arme Primärenergie

( Erdgas und CO2 freie PE)

3. Abnahmeverpflichtung von WP-Strom in‘s Netz

Zur Emanzipation der WP im Verhältnis zur KWK muss einWärmepumpen-Tarif in gleicher Weise in Anspruch nehmen:

Grundanforderungen Wärmepumpentarif

Dann lassen sich die energiepolitischen Zielewesentlich effektiver und wesentlich preiswerter erreichen.

3.1

Für Gebäudewärme muss die staatliche Belastung des direkten oder indirekten Erdgaseinsatzes

für jede Technik oder Prozesskette gleich sein.

Volkswirtschaftliche Begründung

Diese Forderung ist nichts anderes als

eine Anwendung des "Gesetzes des einen Preises", welches

auch als das "Fundamentalgesetz der Ökonomie schlechthin“ bezeichnet wird /Sinn 2008/. Es ist daher rational wohl nicht abweisbar.

Einfairer Wettbewerb und eine marktgesteuerte Auslese des günstigsten und sparsamsten Energieeinsatzes erfordern:

Quelle: Hans Werner Sinn: "Das grüne Paradoxon", ISBN 978-3-430-20062-2, Ullstein , Berlin 2008, dort das Kapitel: " Das Gesetz des einen Preises", Seite 159ff

Preisstruktur

Wärmepumpen-Tarifohne

Diskriminierung im Vergleich zum

Alt-Tarif

Struktur des vorgeschlagenen Wärmepumpentarifes

Neuer WP-Tarif (aus GuD) 7,96 [ct/kWh]

Stromeinkauf EVU (geschätzt): 4,96 darin: für 0.5 EUA CO2 0,00

Konzessionsabgabe 0,11gewälztes Netzentgelt: 1,50

EEG, KWK und Strom-Steuer 0,00 Verwaltung und Deckungsbeiträge 1,50

14,43

5,71

0,75

0,11

1,50

5,61

1,50

zum Vergleich: der diskriminierende Alt-Tarif

also 8.0 statt 14.4 [ct/kWel]

5.61

0.75

Auswirkung des WP-Tarifes auf Investitionsrechnung

Betrachte: Haus mit Heizbedarf Qh= 25 [MWh] und WP mit JahresArbeitsZahl JAZ=4

1. Ausgangslage: ErdgasheizungHeizkosten = Qh * P(kWhth) = 25000 * 5,85 [ct/kWh] = 1462,5 € ( = 1740 € mit MWSt)

2. Ersparnis durch WP: P = TarifPreis

AltTarif: ΔKalt = Qh* [ 5,85 - 14,43/ 4] = Qh *[ 5,85- 3,61]= 25000* 2.24 = 561 €

also Ersparnis gegenüber Erdgasheizung: 561/1462 == 38% Die Zusatzkosten für die WP dürfen betragen: x* 38% WP-Tarif:

ΔK1 + ΔKalt = Qh * [ 5,85 - 7,96/ 4] = Qh *[ 5,85- 1,99] = 25000* 3.86 = 965 €

also Ersparnis gegenüber Erdgasheizung: 965/1462 == 66% Die Zusatzkosten für die WP dürfen betragen: x* 66%

3. Ersparnis durch Tarif-Reform= 66% -38% = 28% mit WP-Tarif darf ich bei gleicher Wirtschaftlichkeit an Zusatzkosten für WP

28/38 = 74% mehr investieren als bei dem AltTarif .

ΔK = Qh * [ P(kWhth) - P(kWhel) /JAZ ]

Die Annuität der Investition betrage: A [a]

ErsatzInvestition Brennwertkessel koste : I_BK (=„SowiesoKosten)“ Investition für WP koste : I_WP ZusatzInvest zum SowiesoFall also : ΔI_WP = I_WP - I_BK

Die jährliche BrennstoffKostenersparnis durch WP betrage: ΔK [€/a]

dies erlaubt eine äquivalente ZusatzInvestition von: ΔK * A [€]

Übersichtliche aber Grobe Investionskostenrechnung

Tarifreform ergibt Strompreisunterschied: ΔPel = Palt(kWhel) - Pneu(kWhel)

und eine Stromkostenersparnis : ΔK1 = Qh * ΔPel /JAZ

Sei ΔKalt die Brennstoffkostenersparnis durch WP nach altem Tarif, dann ist [ΔK1 + ΔKalt ] die Brennstoffkostenersparnis durch WP nach neuem Tarif

Wirtschaftlichkeitsbedingung ΔI_WPalt = ΔKalt * A

ΔI_WPneu = ( ΔK1 + ΔKalt ) *A

Verbesserung durch Tarif-Reform:

also Wirtschaftlichkeitsbedingung:

ΔI_WP = ΔK * A mit ΔK = Qh * [ P(kWhth) - P(kWhel) /JAZ ]

ΔI_WPneu / ΔI_WPalt = 1+ ΔK1 / ΔKalt

Ausgestaltung des diskriminierungsfreien

WP- Tarifes

3.2

1. Enger Anwendungsbereich des WP-Tarifes

• WP-Strom nur für hocheffiziente WP, z.B. mit COP > 4.5 kalkulierte Jahresarbeitszahl: JAZ > 4

• keine Aufweichung für bestimmte Technologien, also z.B. für Luft –WP

• Gesonderter Stromkreis ausschließlich für WP , Heizstab muss an Haushaltsstrom angeschlossen sein.

• Spätere Anhebung der Anforderungen für Neuanlagen nach dem Stand der fortschrittlichen Technik.

Zielsetzung:• Bei bestehenden Anlagen sollen nur die wirklich guten Anlagen unter den WP-Tarif fallen. Dann gibt es wenig Mitnahmeeffekte und daher

beim Start wenig Steuereinbußen.• Anreiz für Verbesserung der Anlagen.

Gute Anlagen rechnen sich auch bei höherer Investition.

Warum der WP-Tarif den Staat überhaupt nichts kostet

1. geringe Mitnahmeeffekte beim Start, denn es gibt bisher nicht viele WP –Anlagen in DE, und vor allem nicht viele , die den Anforderungen des WP-Tarifes genügen.

2. Neukunden haben vorher mit Brennstoff geheizt.

Sie haben also vorher keine Stromsteuern bezahlt, und zahlen nach der Umstellung auf WP-Tarif auch keine.

3. Ggfalls Anpassung der Brenstoffsteuern.

Möglichkeit 1 : Man könnte alle Ausnahmen von der Erdgassteuer aufzuheben. ( suboptimal) Dann würde dies aber sowohl die KWK als auch die WP betreffen.

Möglichkeit 2: Man könnte die Vorteile für GuD und KWK belassen, und diese Steuereinbußen durch eine

Anhebung der Brennstoffsteuern wieder ausgleichen.

Also: WP-Tarif ermöglicht Massenanwendung von WP ohne Steuereinbußen.

Allerdings gibt es auch keine Beiträge zur bestehende Abgabenlast der Stromkunden.

* Was sollte dezentraler KWK Ausbau eigentlich bewirken:

1. Mehr Erdgas für die Stromerzeugung

2. Energieeinsparung wg. KWK-Prinzip + wg. Erdgasdaher:

(doppelte) CO2 -Einsparung

nur CO2 arme Primärenergie:

Erdgas und CO2 freie PE

* Folgerung:

2. Erdgaseinsatz fördern

Primärenergieträger (PE) für WP -Strom einschränken auf:

Einschränkung der PE ist nicht ungewöhnlich: siehe „Öko-Stromtarife“

Wie fördert man die KWK, um den Erdgasstrom ins Netz zu bringen:

1. Großes Einspeiseprivileg (KWK ist sogar mit RE gleich gestellt )

2. Garantierter Abnahmepreis oder Sockelpreis

Wie könnte man analog die Niedrig-CO2 Kraftwerke für WP fördern:

1. kleines Einspeiseprivileg (WP-Strom vor Hoch- CO2-Strom, aber nachrangig zu RE-Strom )

2. Fester Mindestpreis durch lokale EVU möglich, denn die lokalen EVU‘s müssen WP-Strom liefern, damit die Voraussetzung

für Befreiung von Stromsteuern erhalten bleibt.

Anmerkung:1. Durch das große Einspeiseprivileg kann auch für Strom aus Kohle-

KWK der Zugang zum Netz erzwungen werden.

2. In Zukunft wird selbst ein – z.B. im Sommer- vollständig mit Grünstrom gefülltes Netz den KWK-Strom noch aufnehmen müssen und zu evtl. negativen Strompreisen verschleudern müssen.

(ein ökologischer und ökonomischer, administrativer Unsinn)

3. Ein vergleichbarer Unsinn ist beim WP-Tarif nicht möglich, da bei ausreichend Grünstrom im Netz kein WP-Strom aus fossilen Quellen kommen muss.

Feststellung: 1. Die elektrische Wärmepumpe (WP), gespeist aus hocheffizienten Kraftwerken, kann Wärme mit Abstand am effizientesten erzeugen.

2. Bei Rückwälzung der Energiesteuern und –Abgaben auf das eingesetzte Erdgas

zeigt sich, dass die el. WP mit hohen und diskriminierende Steuern und

Abgaben belastet wird. Bei GuD-Kraftwerk: 3,82 [ct/kWhth ] zum Vergleich: KWK: 0,00 Heizkessel: 0,55 Dies ist administrativer Unsinn.

4. Der WP-Tarif kann so ausgestaltet werden, dass gleichzeitig Anreize für fortlaufende Verbesserungen der WP und für Erdgaseinsatz gesetzt werden.

5. Der WP-Tarif ist aufkommensneutral. Allerdings ergeben sich auch keine Beiträge zu einer Entlastung der sonstigen Stromabnehmer.

Zusammenfassung

Abhilfe: 3. WP- Tarif ohne die diskriminierenden Steuern und Abgaben.

Im Beispiel: 8.0 statt 14.4 [ct/kWhel]

Für Gebäudewärme muss die staatliche Belastung des direkten oder indirekten Erdgaseinsatzes

für jede Technik oder Prozesskette gleich sein.

Diese Forderung gilt für alle Stromanwendungen in technischer Konkurrenz mit einem direkten Brennstoffeinsatz , die nicht aus sonstigen Gründen verhindert werden sollen.

Sie ist auch eine direkte Anwendung des volkswirtschaftlichen "Gesetzes des einen Preises"

Quintessenz

Anhang:

Zur Wettbewerbsfähigkeit neuer neuer GuD -

Kraftwerke

Stromerzeugungskosten

Quelle: IER- Stuttgart ( Prof. Voß):

/Wissel 2010/: S. Wissel, U. Fahl, M. Blesl, A. Voß (2010):Erzeugungskosten zur Bereitstellung elektrischer Energie von Kraftwerksoptionen in 2015http://www.ier.uni-stuttgart.de/publikationen/arbeitsberichte/Arbeitsbericht_08.pdf

(Dank an S. Wissel für die zusätzliche Berücksichtigung der Erdgassteuer –Befreiung bei hocheffizienten GuD)

/Wissel 2008/: S. Wissel, S. Rath-Nagel, M. Blesl, U. Fahl, A. Voß (2008)

Stromerzeugungskosten im Vergleich http://www.ier.uni-stuttgart.de/publikationen/arbeitsberichte/Arbeitsbericht_04.pdf

Inbetriebnahmejahr ab 2015; Diskontrate 7,5 %; Energieträgerpreisentwicklung: Basis; Betrieb: 7500 [h/a], (Brennstoffkosten incl. Transport und ggf. Steuern)

StromErzeugungskosten neuer Kraftwerke in 2015 AD

Quelle: IER –Stuttgart: /Wissel 2010/ , Abb.3.1, p.17, + private Mitteilung wg. Befreiung von hocheffizientem GuD von Erdgassteuer

62,551,6

114,0 118,5

146,5

54,3

277,0

317,7

71,6

0

50

100

150

200

250

300

350

Braunkohle-Dampf-KW

Steinkohle-Dampf-KW

Erdgas GuD LWR Biomasse Wind onshore Wind offshore PV Freifläche PV Dach

[€2007/MWh]

Back-Up Kosten

CO2-Zertifikate (20EUR/t)

Kapitalkosten

Betriebskosten

Brennstoffkosten

71,6

Inbetriebnahmejahr ab 2015; Diskontrate 7,5 %; Energieträgerpreisentwicklung: Basis; CO2-Zertifikat: 20 €/t

StromErzeugungskosten und Auslastung (2015 AD)

Quelle: IER –Stuttgart: /Wissel 2010/ , Abb.3.4, p.21, mit privater Mitteilung wg. Befreiung des GuD von der Erdgassteuer

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

3700 4100 4500 4900 5300 5700 6100 6500 6900 7300 7700 8100 8500

[h/a]

[€2007/MWh]

Wind offshore

Erdgas GuD

Steinkohle-Dampf-KW

Braunkohle-Dampf-KW

LWR (nuklear)

BK GuD (hocheffizient)

SK

GuD nur für Mittel- und Spitzenlast ökonomisch konkurrenz-fähig zu Kohlekraftwerken. Sonst fehlen dem GuD aber

nur bis zu 1 [ct/kWhel]

Daher : falls man mehr Strom aus Erdgas haben will muss man fördern.

Aber eine bescheidene Förderung reicht aus.

Zielvorgabe: WP-Strom nicht aus Kohle

Mittel: GuD hat für WP-Strom Vorrang vor KoKW wg. CO2-Armut, aber keinen Vorrang vor (fast) CO2-freien Kraftwerke

Sensitivitätsanalyse für GuD (2015 AD)

Zum Vergleich:

Steinkohle

Inbetriebnahmejahr ab 2015; Diskontrate 7,5 %; Energieträgerpreisentwicklung: Basis; CO2-Zertifikat: 20 €/t Referenzpunkt für Auslastung 7500 [h/a] , Befreiung von Erdgassteuer (eigentlich nur für eta_el>57,5% ) Quelle: IER –Stuttgart: /Wissel 2010/ , Abb.4.1, p.26 und Abb.4.2 p.27 mit privater Mitteilung wg. Befreiung der „hocheffizienten GuD von der Erdgassteuer

45,0

55,0

65,0

75,0

85,0

95,0

50% 60% 70% 80% 90% 100% 110% 120% 130% 140% 150%einfaktorielle Parameteränderung

[€2007/MWhel]

Verfügbarkeit (7500 h/a) Brennstoffkosten (51,17 €/MWh)

Investition (700 EUR/kW) Wirkungsgrad (60 %)

Nutzungsdauer (30 Jahre)

4500 h/a00 h/a

7890 h/a00 h/a550 €/kW

1000 €/kW55 %00 h/a

65 %00 h/a

71,6 €/MWh00 h/a

140 %00 h/a

60 %00 h/a

20 Jahre00 h/a

40 Jahre00 h/a

Erdgas-GuD

95_

85_

75_

65_

55_

45_

WP = Wärmepumpe KWK = Strom (Kraft) – Wärmekopplung Anforderungen an einen Wärmepumpentarif zur...

Documents

Transcript of WP = Wärmepumpe KWK = Strom (Kraft) – Wärmekopplung Anforderungen an einen Wärmepumpentarif zur...