Analyse der Energieflüsse der Region Weinviertel-Manhartsberg

Präsentation zum Thema: "Analyse der Energieflüsse der Region Weinviertel-Manhartsberg"—  Präsentation transkript:

1 Analyse der Energieflüsse der Region Weinviertel-Manhartsberg
Regionales Energiekonzept Weinviertel-Manhartsberg Erhebung durch FHWN Wieselburg ,

2 Inhalt | 4 Fragen und Antworten zur Energiesituation der Region Weinviertel Manhartsberg
1. Welche erneuerbaren Energieträger sind in der Region verfügbar? 2. Wie viel Wärme und Strom wird aus erneuerbaren Energieträgern der Region erzeugt? 3. Wie viel Wärme und Strom könnte aus erneuerbaren Energieträgern der Region erzeugt werden? (Potentialfrage) 4. Wie viel Heizenergie können die Privathaushalte einsparen?

3 Welche erneuerbaren Energieträger sind in der Region verfügbar?
Windkraft (Groß- & Kleinwindkraft) Biomasse (Holz, Biogas) Solarenergie (PV & Solarthermie) Umgebungswärme (Erdwärme/Wärmepumpe) Die betrachteten erneuerbaren Energiequellen sind: -Windkraft -Wasserkraft -Biomasse (Biomasse aus dem Wald, Biomasse vom Acker, Viehgülle) -Solarenergie (Solarthermie und Photovoltaik) -Erdwärme (Wärmepumpen) Für diese Energiequellen werden im weiteren Verlauf der Präsentation der aktuelle Ist-Stand und die Potentiale aufgezeigt. Wasserkraft (Kleinwasserkraft) Quellen Bilder: Richard0, Jasmic, tnkyia, fox_kiyo,

4 Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.
Wie viel Wärmeenergie wird aus regionalen erneuerbaren Energieträgern erzeugt? Die Gesamtwärmeenergie entspricht zirka 40 % des Haushalts-Wärmeverbrauchs der Region !! Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.

5 Wärme aus Biomasse im Detail
Wärme aus Biomasse MWh/a Fernwärme MWh/a Hackgut MWh/a Säge-NP MWh/a Stroh MWh/a Abwärme 516 MWh/a Hausbrand MWh/a Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.

6 Wie viel Strom wird aus regionalen erneuerbaren Energieträgern erzeugt?
Quellen bzw. Zustandekommen der Werte: Biogas (von agrarischen Flächen und Abfall) Von der Abteilung Energiewirtschaft des Landes NÖ wurden Daten für Biogasanlagen zur Verfügung gestellt. Mit diesen Daten konnte die jährliche Energieerzeugung durch Biogasanlagen in der Region berechnet werden. (installierte elektrische Leistung: 4615 kW x Volllaststunden = MWh/a) Photovoltaik Laut Auskunft vom Photovoltaik Verband Austria gibt es auf Landes-, Bezirks oder Gemeindeebene keine Bestandsdaten. Deshalb wurde auf Daten auf Bundesebene zurückgegriffen. Im Durchschnitt ist in Österreich auf jedem Gebäude eine PV-Leistung von 0,02 kWp installiert. Multipliziert mit der Gebäudeanzahl von Gebäude ergibt das eine installierte Leistung von 355 kWp (ca. 70 Stück 5 kWp-Anlagen). Bei einem jährlichen Ertrag von 850 kWh/kWp (Quelle: Erneuerbare Energien in Österreich 2008) ergibt sich ein Ertrag von 302 MWh/a. Windkraft Die einzelnen Energieerträge der 3 Windkrafträder wurden bei den Betreibern direkt erhoben (Primärdaten). Wasserkraft Eine Liste mit den Wasserkraftwerken der Region wurde vom Land NÖ – Abteilung Wasserwirtschaft zur Verfügung gestellt. Aus diesen Daten ist die Leistung der einzelnen Kraftwerke ersichtlich. Multipliziert mit Volllaststunden von (Quelle: Literatur) ergibt sich ein jährliches Regelarbeitsvermögen = Energieerzeugung von 359 MWh/a. Stromverbrauch Privathaushalte in Region Der durchschnittliche österreichische Stromverbrauch pro Haushalt beträgt laut Statistik Austria kWh/a (=4,4 MWh/a). Multipliziert mit der Anzahl an Haushalten von knapp ergibt sich ein jährlicher Stromverbrauch von Privathaushalten von MWh/a. Die Stromerzeugung entspricht zirka 52 % des Haushaltsstromverbrauchs der Region !! Quelle: statistische Daten, Geschäftsstelle für Energiewirtschaft Land NÖ, Abteilung Wasserwirtschaft Land NÖ, Primärdaten, eigene Berechnungen

7 Biomasse: Biogasanlagen zur Stromerzeugung
4.615 kWel Leistung 3% der Ackerfläche für Substrat Strom für Haushalte Quelle: Betreiber der Anlagen NAWARO Anlage Abfall Anlage Biogasanlage Ziersdorf

8 Windkraft: Die drei Anlagen der Region im Überblick
3 Windkraftanlagen 4.050 kW Leistung Strom für Haushalte Quelle: Betreiber der Anlagen Quelle: Bildquelle: © Jasmic

9 Wie viel Wärme und Strom könnte aus den in der Region verfügbaren erneuerbaren Energieträgern erzeugt werden? Oder anders gefragt: Welches Potential haben die erneuerbaren Energien in der Region?

10 Energiepotentiale - Was ist unter einem Energiepotential zu verstehen?
Zeithorizont Potential heute mittelfristig langfristig Theoretisches Potential Technisch, wirtschaftliches Potential Mögliches Ziel Realistisches Potential IST-Aufbringung Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.

11 Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.
Das Wissen um die Energiepotentiale als Grundlage für Energieziele und Maßnahmenpläne Zeithorizont Potential heute mittelfristig langfristig Theoretisches Potential Potential bestimmende Faktoren Technisch, wirtschaftliches Potential Wirkungsgrade Kosten/Wirtschaftlichkeit Realistisches Potential Gesellschaftliche Akzeptanz Rechtlicher Rahmen Maßnahmenplan Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.

12 Wie viel Wärme könnte aus erneuerbaren Energieträgern der Region erzeugt werden?
Potential für 96 % der Haushalte in der Region ! Quellen bzw. Zustandekommen der Werte: Biomasse – realistisches Potential Setzt sich zusammen aus Biomasse aus dem Wald ( MWh/a) und Biomasse vom Acker in Form von Stroh ( MWh/a) Biomasse aus dem Wald: - Quellen: Biomassekataster NÖ 2006, DI Köck von NÖ Landwirtschaftskammer Jährlicher Zuwachs Vfm/a Verluste/Einschränkungen durch - Ernteverluste (10 %) - topografische Einschränkungen (1 %) - Nutzholzanteil (Wertholz, Industrieholz, Sägeholz, 57 %) - Ernteverluste (5 %) - ergibt Energieertrag von MWh/a Biomasse vom Acker in Form von Stroh: Quellen: Energiekataster NÖ 2006 Annahme, dass 50 % des Gesamtstrohaufkommens für Energiezwecke genutzt werden Solarthermie – realistisches Potential Als Potenital bei Solarthermie gilt das Szenario mit dem Ziel 60 % des Warmwasserbedarfs durch Solarenergie abzudecken. Der jährliche Warmwasserbedarf pro Einwohner beträgt 650 kWh/a. Für die gesamte Region ( Einwohner) ergibt sich daher ein Warmwasserbedarf von MWh/a. Werden 60 % davon durch Solarenergie abgedeckt müssen MWh/a bereitgestellt werden – was dem Potential von Solarthermie entspricht. Erdwärme – technisches Potential Das Erdwärmepotential wurde mit Hilfe von Fachliteraturdaten bestimmt. Laut Kaltschmitt (Buch: Erneuerbare Energien in Österreich 2009) beträgt der Ertrag aus 1 m² horizontaler Erdoberfläche 39 kWh/(m².a). Natürlich ist nicht die gesamte Fläche für Erdwärme nutzbar. Laut Kaltschmitt ergeben sich Einschränkungen (durch z.B. Gebäudeinfrastruktur, nicht geeignete Flächen, fehlende Leitungen etc.) von 99,33 %. Es sind also grundsätzlich nur 0,67 % der Fläche für die Erdwärmenutzung geeignet. 0,7 % der Regionsfläche von 945 km² multipliziert mit dem jährlichen Ertrag pro m² von 39 kWh ergibt insgesamt eine Energiemenge von MWh/a. Um die Erdwärme in Form von Wärmepumpen zu nutzen ist elektrische Antriebsenergie notwendig. Würde sämtliches Potential der Erdwärme durch Wärmepumpen genutzt würde mehr Strom benötigt als die privaten Haushalte bisher verbrauchen MWh/a wären nötig, Stromverbrauch von Privathaushalten bei MWh/a. Wärmeverbrauch Privathaushalte in Region Aufgrund von statistischen Auswertungen der Altersbestände der bewohnten Gebäude der Region, der Wohnfläche und dem thermischen Zustand ergibt sich ein durchschnittlicher Wärmeenergieverbrauch eines Privathaushalts von 26,8 MWh/a. Multipliziert mit der Anzahl von Haushalten in der Region (19.729) ergibt das einen jährlichen Wärmeenergieverbrauch von MWh/a. Quelle: statistische Daten, Biomassekataster 2006, Fachliteratur, eigene Berechnungen

13 Verwendung von Stroh: Nutzung der Ackerfläche im Jahr 2006
Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.

14 Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.
Strohpotential zur Fernwärmeerzeugung (Annahme: Verwendung von 50% des Strohs des Anbaujahrs 2006) Bestehendes Stroh-Fernheizwerk! Mag. (FH) Josef Walch / Martin Gosch B.A.

15 Wie viel Strom könnte aus erneuerbaren Energieträgern der Region erzeugt werden?
Potential 10 x größer als Haushaltsstromverbrauch! Quellen bzw. Zustandekommen der Werte: Biomasse/Biogas (Mais, Gülle) – realistisches Potential Biogas aus Mais: -Annahme liegt zugrunde, dass 10 % der Ackerfläche für Maisanbau und in weiterer Folge für Biogaserzeugung genutzt wird. -ergibt Potential von MWh/a Biogas aus Gülle: -Rinder-, Schweine- und Hühner berücksichtigt Eine Großvieheinheit (GVE = 500 kg Gewicht) ist gleichzusetzen mit ca. 2 MWh/a elektrische Energie bei Nutzung der Gülle/Mist für Biogaserzeugung Bei ca GVE (Quelle: Biomassekataster) in der Region ergibt das Potential von MWh/a. Photovoltaik – technisch rechtliches Potential Statistischer Wert -Pro Gebäude Dachfläche von 55,8 m² für PV nutzbar (statistischer Wert) -Bei Gebäuden in Region nutzbare Leistung von kWp (das entspricht einer Leistung von ca installierten 5kWp-Anlagen) -Jährlicher Ertrag pro kWp auf Dachflächen: 920 kWh -Ergibt technisches Potential von MWh/a Windkraft – technisch rechtliches Potential Technisch rechtliches Potential  Abstandsregeln und Mindestwindaufkommen berücksichtigt 325 Anlagen mit jährlicher Erzeugung von ca MWh ergibt Potential Wasserkraft – technisches Potential -Flüsse Thaya, Schmida, Pulkau und Göllersbach betrachtet -Wesentlich für Potential ist Fallhöhe und Wassermenge -Thaya macht fast 90 % des Potentials aus  liegt aber in Naturschutzgebiet daher Nutzung äußerst fragwürdig -Wasserkraft spielt untergeordnete Rolle in Region  topografische Gegebenheiten (wenig Höhenunterschiede) Stromverbrauch Privathaushalte in Region Der durchschnittliche österreichische Stromverbrauch pro Haushalt beträgt laut Statistik Austria kWh/a (=4,4 MWh/a). Multipliziert mit der Anzahl an Haushalten von knapp ergibt sich ein jährlicher Stromverbrauch von Privathaushalten von MWh/a. Quelle: statistische Daten, Studien, Biomassekataster 2006, NÖ Wasseratlas, Fachliteratur, eigene Berechnungen

16 Potential: Windkraft Wirtschaftliches Potential in den Gemeinden: Guntersdorf, Wullersdorf & Hadres Rund 320 Anlagen (rechtliche Einschränkugen sind im Detail zu prüfen!) Potential entspricht Stromverbrauch von Haushalten Quelle: Implantat

17 Windkraft | Nutzungsgrad in einzelnen Gemeinden
Mit 52 Anlagen a MWh/Jahr könnte der Strombedarf von Privathaushalten in der Region gedeckt werden! In Hollabrunn werden bereits zwei und in Retz eine Anlage betrieben! 2 x 1 x Quelle: Betreiber der Anlagen, Windkarte, eigene Berechnungen

18 Solarenergie | Unterscheidung zwischen…
Photovoltaik  zur Stromerzeugung Solarthermie  zur Warmwasseraufbereitung © futureatlas.com © Stefan Thiesen

19 Photovoltaik | technisch rechtliches Potential bei Nutzung der Dachflächen
Potential: Stück 5kWp Anlagen = Strom für circa Haushalte = 150 % der Haushalte der Region Quelle: Statistik Austria, Fachliteratur, eigene Berechnungen

20 Potential erneuerbare Energien in Gemeinden - Wärme
Wärmeenergiebedarf von 1.000 Haushalten

21 Potential erneuerbare Energien in Gemeinden - Strom
Strombedarf von 5.000 Haushalten

22 Fazit – „Erneuerbare“ Wärme
Solarthermie 22,5 % Nutzungsgrad Annahme eines solaren Deckungsgrads von 60 % Die Potentiale basieren auf der Verwendung der nach Süden ausgerichteten Fassadenfläche Erdwärme 4,5 % Nutzungsgrad Technisches Potential ABER: Elektrische Energie zur Nutzung der Erdwärme erforderlich (Wärmepumpe) Diskussion: Wo kommt der Strom dafür her? Biomasse für Wärme (Holz, Stroh) 77 % Nutzungsgrad Realistisches Potential (=Szenario) Verwendung von Stroh und Waldholz

23 Fazit – „Erneuerbarer“ Strom
Photovoltaik 0,24 % Nutzungsgrad Technisch, rechtliches Potential Noch 400-fache Menge an derzeit installierter Leistung möglich Biomasse zur Stromerzeugung 41,9 % Nutzungsgrad Realistisches Potential – Nutzung von 10 % der Ackerfläche Konkurrenz zur Lebensmittel-, Futtermittel und Rohstoffproduktion Windkraft 1,2 % Nutzungsgrad Technisch rechtliches Potential (Rechtliches Potential eingeschränkt) Wasserkraft 2 % Nutzungsgrad Technisches Potential 90 % des Potential auf Thaya zurückzuführen  kaum Nutzungsmöglichkeit!

24 „Die Menschen im Mittelpunkt der LAG Weinviertel-Manhartsberg!“
Herzlichen Dank! © 2009 CERE