Wärmeversorgungssysteme mit saisonalen Wärmespeichern

2.2.4.1 Lieferung Energieträger

Im dezentralen Wärmeversorgungsbereich, beispielsweise durch einen Heizkessel oder eine Wärmepumpe, müssen die Energieträger oder die Brennstoffe an den Kunden geliefert werden. Diese Lieferung kann bedarfsabhängig, beispielsweise bei der Lieferung von Gas an den Hausanschluss, oder vorrätig, zum Beispiel bei der Lieferung von Heizöl oder Pellets, erfolgen.1 Wie bereits dargestellt, ist dies die häufigste Versorgungsart mit Wärme in Deutschland. Durch den eigenen Betrieb und die eigene Investition besteht jedoch die Gefahr einer Überalterung der Heizungsanlage, wie die Untersuchung des BDEW in Abbildung 2-8 nachweist. Es zeigt sich insbesondere bei Mehrfamilienhäusern ein Modernisierungsbedarf, da zum Zeitpunkt der Untersuchung 26 % der Anlagen älter als 25 Jahre waren. Mehr als die Hälfte der Heizungen in diesen Gebäuden wurde vor dem Jahr 2000 installiert und entsprechen nicht dem heutigen Stand der Technik. Das durchschnittliche Heizungsalter beträgt für Wohnungen 16,6 Jahre, für Ein- und Zweifamilienhäuser 15,9 Jahre und für Mehrfamilienhäuser 20,1 Jahre.

Alter der Heizungsanlagen2

Neben den Investitionskosten der Anlage müssen die Nutzungs- und Betriebskosten, wie zum Beispiel Kosten für Wartung und Instandsetzung, einberechnet werden. Dazu kommen die Kosten für die Brennstoffe, welche wie im vorherigen Abschnitt gezeigt, zum Teil schwanken können. Die Risiken des Betriebes sind somit von den Brennstoffkosten und den Wartungskosten abhängig und müssen vom Eigentümer getragen werden. Der Einsatz von den jeweiligen Energieträgern muss in diesem Fall in Abhängigkeit der Wohnform, Mehrfamilienhäuser oder Einfamilienhäuser und der geografischen Lage in Deutschland betrachtet werden.3 Auf Grund des Umfanges dieser Arbeit soll auf die einzelnen Anlagenvarianten zur Wärmeversorgung nicht näher eingegangen werden. Die Anschaffungs- und Betriebskosten variieren zum Teil stark hinsichtlich der unterschiedlichen Versorgungsanlagen. Für die Lieferung der Brennstoffe wird ein Vertrag mit dem Lieferanten abgeschlossen.4

2.2.4.2 Fernwärmeversorgung

Die Fernwärmeversorgung in Deutschland ist definiert als „Wärme beliebiger Herkunft, die mit Hilfe eines Trägermediums (meistens Heizwasser oder Dampf) gewerblich aufgrund eines Vertrages gegen Entgelt geliefert wird und mit deren Lieferung keine eigenen mietrechtlichen Nebenverpflichtungen erfüllt werden. Auf jede Form der Wärmelieferung ist die AVBFernwärmeV anzuwenden.“1 Die Definition der Fernwärme ist nicht eindeutig, da beispielsweise nicht zwischen Fern- und Nahwärme differenziert wird und Eigentumsverhältnisse nicht geklärt sind.2

Fernwärme zur Wärmeversorgung von Gebäuden existiert in Deutschland, wie in Abschnitt 2.2.3 dargestellt, deutlich weniger als Einzelheizungen. Jedoch lässt sich insbesondere im Osten Deutschlands eine stärker ausgebaute Struktur vorfinden.3 Ein verstärkter Ausbau der Infrastruktur in diesem Bereich lässt sich nicht feststellen, welcher durch die politische Fokussierung auf andere Schwerpunkte der Energiepolitik, wie zum Beispiel Gebäudeeffizienz und Stromausbau, zu begründen ist.4 Der Verbrauch von Fernwärme ist seit 2002 angestiegen, wie Abbildung 2-9 zeigt. Dieser Anstieg lässt sich unter anderem durch das verabschiedete KWK-Gesetz und der daraus folgenden Förderung erklären.5 Danach lassen sich jedoch immer wieder Schwankungen und kein stärkerer Ausbau erkennen.

Der Ausbau der Infrastruktur und die damit verbundenen Kosten können für die zukünftige Nutzung von Fernwärme ein Problem darstellen.6

Fernwärme kann über fossile oder erneuerbare Energien zur Verfügung gestellt werden. Die Wärme wird in zentralen Heizkraftwerken erzeugt. Abbildung 2-10 verdeutlicht die Verteilung der Energieträger bei der Wärmeerzeugung. Aus fossilen Brennstoffen wird bislang 78 % der Wärme bereitgestellt.

Verbrauch von Fernwärme in Deutschland von 1990 bis 20167

Wärmeerzeugung Fernwärme im Jahr 20168

Die Fernwärme ist jedoch im Besonderen geeignet, erneuerbare Energien einzubeziehen.9 Dies kann auf verschiedene Weisen erfolgen, wie zum Beispiel durch Erdwärme oder industrielle Abwärme.10 So stellen Fernwärmenetze eine Flexibilitätsoption für KWK-Anlagen dar, welche auch den Einsatz von erneuerbarem Strom im Wärmesektor, zum Beispiel über Power-to-heat, ermöglichen.11 Überdies können solarthermische Anlagen in Wärmenetze eingebunden werden. Beispielhaft dafür sind die Anlagen in Dänemark zu nennen.12 Die Möglichkeiten der Fernwärmenutzung in Deutschland sind in Abbildung 2-11 dargestellt. Für die erfolgreiche Implementierung von Fernwärmenetzen sollten die Bürger in den Planungsprozess eingebunden werden. Dadurch können die Vorteile der Netzstruktur und die Kostenentwicklungen transparent dargestellt werden.

Leitlinien Fernwärmestrategie13

Kritisch bei der Fernwärmeversorgung müssen die zum Teil intransparente Preisstruktur14 sowie die Wärmeverluste in den Netzen gesehen werden. Die Aufwendungen der Pumpleistungen für den Transport der Wärme sind ebenfalls nicht unerheblich.15

2.2.4.3 Wärmecontracting

Das Wärmecontracting wird gesondert als ein Vertragsmodell für die Wärmeversorgung vorgestellt. Es kann als eine Art Finanzierungsmodell für die Wärmeversorgung gesehen werden, da die Energieversorgung auf verschiedenen bereits vorgestellten Konzepten beruhen kann.1 Der Fernwärmesektor kann nicht pauschal mit dem Contracting gleichgesetzt werden.2

In der DIN 8930-5 wird Contracting definiert als „die zeitlich und räumlich abgegrenzte Übertragung von Aufgaben der Energiebereitstellung und Energielieferung auf einen Dritten, der im eigenen Namen und auf eigene Rechnung handelt. Gegenstand des Contractings sind die Nutzenergien Wärme, Kälte, Druckluft und Beleuchtung“.3 Die Wärmelieferung wird somit als Dienstleistung abgegrenzt. Der Gebäudeeigentümer ist nur für die Technik ab der Wärmeübergabestation innerhalb der Immobilie zuständig.4

Contracting wird unterschieden in das Energieliefer-, das Einspar-, das Finanzierungscontracting und das technische Anlagenmanagement.5 Daneben gibt es Sonder- und Mischformen.6 Bei diesen stehen unterschiedliche Themen im Fokus und es ergeben sich somit verschiedene Anwendungsgebiete. Abbildung 2-12 stellt die Marktaufteilung für die vorgestellten Arten dar. Danach bildet das Energieliefercontracting mit 88 % den wichtigsten Bereich.

Marktanteile Contractingarten7

Die durchschnittliche Vertragslaufzeit beläuft sich, je nach Contractingart, auf 2 bis 20 Jahre.8 Im Jahr 2011 gab es in Deutschland circa 90.000 bis 100.000 Contractingverträge, welche meist mit der Wohnungswirtschaft abgeschlossen wurden.9

Im Rahmen des Energieliefercontractings wird die Anlage durch den Contractor geplant, errichtet, finanziert und betrieben. Diese befindet sich somit während der Vertragslaufzeit im Eigentum des Contractors. Zur Finanzierung der Investition erhebt der Contractor eine Jahresgebühr und eine verbrauchsabhängige Vergütung.10

Ähnlich wie beim Energieliefercontracting wird die Anlage beim Energieeinsparcontracting durch den Contractor geplant, errichtet, finanziert und betrieben. Zu der Anlage gehören hierbei jedoch zusätzlich die Verteilstationen und andere Bauteile für die Energieversorgung. Ein wesentlicher Aspekt ist hierbei die zugesicherte Energieeinsparung für den Nutzer.11

Die Zuständigkeiten des Contractors sind beim technischen Anlagenmanagement ähnlich wie beim Energieliefercontracting. Die Anlage kann jedoch darüber hinaus ein Bestandsobjekt sein. Die Abrechnung erfolgt dabei meist pauschal.12

Im Gegensatz dazu sind der Betrieb und die Instandhaltung beim Finanzierungscontracting in der Hand des Nutzers. Der Contractor übernimmt nur die Planung, die Finanzierung und den Bau.13

Das Wärmecontracting bietet in seiner vertraglichen Vielfalt, unter anderem für den Einsatz von erneuerbaren Energien, individuelle Vorteile und Nachteile. Diese sind zum Teil abhängig von der gewählten Contractingart.

Die Vorteile des Contracting liegen im geringen Investitionsvolumen und dem überschaubaren Planungsaufwand für den Nutzer. Ihm werden vertraglich Wartung, Instandsetzung und Versorgungssicherheit zugesichert. Durch die geringen Anfangsinvestitionen für den Contractingnehmer können der Einsatz von erneuerbaren Energien und effizienter Technik ermöglicht werden. Der Contractingnehmer hat Kosteneinsparungen, da dieser ein Leistungspaket angeboten bekommt.14

Für die optimale Umsetzung des Konzeptes sind jedoch umfangreiche Vorbereitungen, eine frühzeitige Ausschreibung und eine frühe Festlegung der Verbrauchsdaten und Leistungen notwendig. Zudem können sich die langen Vertragslaufzeiten sowie Interessenskonflikte der Partner nachteilig auswirken. Im Rahmen der Entscheidungsfindung sollten zur Risikominimierung Sensitivitätsanalysen durchgeführt werden.15

2.2.5 Zusammenfassung zur Wärmeversorgung in Deutschland

Die dargestellten Ergebnisse zeigen ein vielschichtiges Bild der Wärmeversorgung in Deutschland. Neben den unterschiedlichen Energieträgern, welche eingesetzt werden können, gibt es verschiedene Betreiberkonzepte zur Versorgung. Eine einheitliche Struktur ergibt sich im Wärmesektor nicht. Eine flächendeckende Energiewende wird erschwert, da keine zentrale Umsetzung möglich ist. Es muss jeweils spezifisch auf die gegebenen Rahmenbedingungen und Voraussetzungen eingegangen werden.

„In Deutschland fehlt es an einer langfristig orientierten Wärmepolitik, die Gebäudeeffizienz, Anlagentechnik und soziale Aspekte integriert betrachtet und diese auch als planerische Aufgabe staatlicher Infrastrukturpolitik begreift.“1

Es lassen sich unterschiedliche Chancen und Hemmnisse für eine Wärmewende feststellen:2

 Technik,

 Ökonomie,

 Ökologie,

 Soziales,

 Organisation.

Diese Aspekte werden in unterschiedlichen Bearbeitungstiefen im Rahmen dieser Arbeit in Bezug auf eine spezifische Art der Wärmeversorgung untersucht.

Die Energiewende im Bereich der Wärmeversorgung ist schwieriger als im Stromsektor.3 Wie im Bauwesen allgemein können verschiedene Konzepte, welche an die unterschiedlichen Rahmenbedingungen angepasst sein müssen, zum Erfolg beitragen. Wie bereits in Kapitel 1.1 dargestellt, stellt insbesondere die zeitlich konzentrierte Nachfrage in den Wintermonaten eine Herausforderung für die Einbindung von einigen erneuerbaren Energien dar. Diese könnte durch Speicherkonzepte überwunden werden.

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