Nachhaltige und doch günstige Energie

Unsere Möglichkeiten

Eine Energieversorgung aus einheimischen Quellen ist nicht nur aus Klimaschutzgründen wichtig. Der Überfall auf die Ukraine und die folgende Versorgungskrise und Preisexplosion von Energieträgern hat unsere Verletzlichkeit aufgezeigt, wenn wir uns auf die Versorgung von außen verlassen.  Durch die stark gesunkenen Preise für Photovoltaik-Module und Batteriespeicher sowie die technische Weiterentwicklung moderner Windkraftanlagen gibt es in der Erzeugung erneuerbarer Energien heute neue Möglichkeiten. Der Ausbau ist nicht nur wichtig, um die Erderwärmung im Zaum zu halten und unsere Abhängigkeit von autokratischen Staaten zu reduzieren, er ist auch wirtschaftlich vernünftig, da so Wertschöpfung in der Region entsteht. Wichtig ist dabei ein sinnvoller Ausbau aller erneuerbaren Energien und der zugehörigen Systemkomponenten:

• Photovoltaik
  Sie ist inzwischen durch stark gesunkene Modulpreise und langjährige Installationserfahrung eine wettbewerbsfähige Energiequelle, die uns in Verbindung mit den ebenfalls inzwischen wirtschaftlichen Batteriespeichern über das Sommerhalbjahr weitgehend versorgen kann
• Windkraft
  Die Windkraft ist bereits heute die wichtigste Stromquelle in Deutschland und lieferte 2025 die enorme Menge von 132 TWh, das sind 132 Milliarden Kilowattstunden und damit 31 % der deutschen Stromerzeugung, das heisst fast ein Drittel.
  Weil in den Wintermonaten der Ertrag von PV-Anlagen nur etwa ein sechstel der Sommermonate ist, während der Wind vor allem im Winterhalbjahr hohe Erträge liefert, ist es wichtig, die Windkraft parallel auszubauen,um auch im Winter genügend Strom zu haben
• Biomasse
  Für den Ausgleich längerfristiger Schwankungen in der Erzeugung aus PV und Wind spielt die Biomasse eine wichtige Rolle, sowohl in Form von Biogas als auch in Form des traditionellen Energieträgers Holz. Da die Menge an verfügbarer Biomasse begrenzt ist, gilt es sie klug einzusetzen, z.B. bei Biogasanlagen, die Erzeugung zu Zeiten eines niedrigen Energieangebotes hochzufahren und in Überschusszeiten zu reduzieren (sogenannte Flexibilisierung). Das heißt aber auch, aus Biogas nicht nur Strom zu erzeugen, sondern auch die Abwärme zu nutzen, z.B. mit Nah- und Fernwärmenetzen.
  Holz lässt sich heute nicht nur für die Raumheizung verwenden, man kann auch Strom und Wärme parallel erzeugen. Auch hier spielen Wärmenetze eine wichtige Rolle. Wichtig ist dabei, nur regional vorhandenes Holz zu nutzen, um einen Raubbau durch Import aus anderen Weltgegenden zu verhindern.
• Umweltwärme
  Durch Wärmepumpen lässt sich Wärme aus der Umgebungsluft, aus dem Boden, dem Grundwasser oder dem Oberflächenwasser ziehen und zur Heizung verwenden. Der Vorteil der Wärmepumpe ist dabei, dass aus einer Kilowattstunde Strom etwa 3 bis 4 Kilowattstunden Wärme gewonnen werden können. Bei jahreszeitlich besonders temperaturstabilen Wärmequellen, z.B. Grundwasser oder Abluft kann auch ein Wert von 5 erreicht werden. Hierdurch lässt sich der Gesamtenergieverbrauch für die Gebäudeheizung drastisch senken.
• Tiefengeothermie
  Im Alpenvorland herrschen an vielen Orten günstige geologische Verhältnisse, um die Erdwärme aus tiefen wasserführenden Schichten zu nutzen. Mit sehr gutem Erfolg wird diese Technologie bereits z.B. in Traunreut und Kirchweidach eingesetzt. Weitere Orte planen ebenfalls entsprechende Anlagen. Da Tiefenbohrungen hohe Einmalkosten verursachen, macht diese Technologie nur dort Sinn, wo man die hohen möglichen Wärmemengen auch sinnvoll verteilen kann. Ideal sind hier dicht bebaute städtische Gebiete oder wie in Kirchweidach ein Großabnehmer (Gewächshaus mit 26 ha) mit hohem Wärmebedarf.

Was in Obing geht

Ausgangspunkt der Planungen ist stets die Erhebung des aktuellen Verbrauchs und seiner Zusammensetzung. Mit dem Energienutzungsplan  der Gemeinde Obing liegen hier bereits die wichtigsten Planungsgrundlagen vor.

So ist der Stromverbrauch in der Gemeinde mit 12 Millionen kWh pro Jahr rechnerisch bereits heute zu mehr als 100% mit erneuerbaren Energien gedeckt, liegt doch die Erzeugung alleine aus Photovoltaik bereits bei über 10 Millionen kWh. Hinzu kommen noch 5 Millionen kWh aus Biogas. Das muss auch so sein, denn ländliche Gemeinden müssen schließlich Städte und große Industrieanlagen mitversorgen, da in Gebieten mit hohem Verbrauch die benötigte Energie nicht auf den vorhandenen Flächen bereitgestellt werden kann. Zugleich bietet die Erzeugung erneuerbarer Energien ein wichtiges Wertschöpfungspotenzial für die ländlichen Regionen.

Anders sieht es bei der Wärme aus. Die derzeit benötigte Wärmemenge von 63 Millionen kWh wird bisher nur zu einem Drittel aus erneuerbaren Energien bereitgestellt, und das ganz überwiegend in Form von Holz, sei es als Scheitholz, Hackschnitzel oder Pellets. Aufgrund der begrenzten Waldfläche lässt sich hier die Energiemenge nur in geringem Maße steigern, soll die Bewirtschaftung nachhaltig sein. Noch immer hat Heizöl in der Gemeinde einen Anteil von über 50% an der Wärmeversorgung und Gas von etwa 10%. Um diese  fossilen Anteile zu senken, sind die wichtigsten Hebel:

• Gebäudesanierung
  Durch Wärmedämmung oder neue Fenster lässt sich der Energieverbrauch auch bei Altbauten drastisch senken. Ein wichtiger Punkt dabei ist, dass durch die energetische Sanierung auch der Wohnkomfort steigt, schließlich gibt es keine kalte Zugluft am Fenster mehr und durch die höhere Oberflächentemperatur der Innenwände nach Durchführung von Dämmmaßnahmen wird das Raumklima behaglicher. Wenn der Gesamtenergiebedarf der Gebäude sinkt erhöht sich automatisch der potenzielle Anteil, den erneuerbare Energien zur Versorgung beitragen können.
• Wärmepumpen
  Luft- oder Wasser-Wärmepumpen senken den Energiebedarf durch die Nutzung von Umgebungswärme um den Faktor 3 bis 4, so dass die benötigte Energie wesentlich leichter durch Erneuerbare bereitgestellt werden kann. Meist wird die Umstellung auf eine Wärmepumpen-Heizung mit einer Gebäude-Sanierung kombiniert. Weil dann der Wärmebedarf des Gebäudes deutlich geringer ausfällt, kann die Wärmepumpe kleiner und kostengünstiger ausfallen. Außerdem sind dann die vorhandenen Heizkörper, die ja für den alten, höheren Wärmebedarf ausgelegt waren, häufig ausreichend groß dimensioniert, um mit für die Wärmepumpe vorteilhaften niedrigen Vorlauftemperaturen ausreichend Wärme bereitzustellen. So kann auch in der Altbausanierung durch eine gute Wärmedämmung auf den Neueinbau einer Fußbodenheizung häufig verzichtet werden (insbesondere, wenn hochwertige Fußböden verlegt wurden, die erhalten bleiben sollen).
  Sofern die Fußböden bei einer Sanierung ohnehin erneuert werden müssen, können heute auch die Leitungsrohre für die Fußbodenheizung in den bestehenden Estrich eingefräst werden, was meist wesentlich kostengünstiger ist, als den Estrich rauszureißen und neu zu erstellen.

• Nutzung von Abwärme
  Teilweise wird bereits heute die Abwärme von Biogasanlagen zur Heizung genutzt, so beispielsweise in Frabertsham. Dies ist aber noch nicht durchgängig so, bzw. nur ein kleiner Teil der Abwärme wird für die Betriebsstelle genutzt und der Rest geht verloren.
  Da aus wirtschaftlichen Gründen heutige Biogasanlagen i.d.R. nicht mehr im Dauerbetrieb fahren, sondern flexibel auf den Strommarkt reagieren und zu Zeiten hoher Strompreise einspeisen, fällt der überwiegende Teil der Abwärme im Winterhalbjahr an, was einer Nutzung für Heizzwecke entgegen kommt.
  Ein weiterer interessanter Ansatz sind sogenannte Satelliten-BHKWs. Dies ist dann interessant, wenn die Biogasanlage weiter von den Wärmeverbrauchern entfernt ist. Hier wird das Biogas über eine relativ kostengünstige Gasleitung zu einem Blockheizkraftwerk in der Nähe der Wärmeverbraucher geführt. Dort erfolgt die Verstromung des Biogases. Das Biogas lässt sich so verlustfrei und kostengünstig nahe zu den Wärmeverbrauchern führen. Die Verstromung und Wärmeerzeugung erfolgt am Verbrauchsort, so dass das Wärmenetz wesentlich kürzer und damit preisgünstiger und verlustärmer ist.
  Mögliche Ansätze ergäben sich hier z.B. bei den Anlagen in Bernhaiming und Landertsham.
  Die Abwärme von Biogas-Anlagen stellt sicher nur einen Baustein für eine zukünftige Wärmeversorgung in Obing dar, aber ca. 10 % des Wärmebedarfes des Kernortes erscheinen realistisch.
• Großwärmepumpen
  Inzwischen gibt es auch zunehmend Projekte, die Fluss- oder Seewasser oder größere Grundwasservorkommen zum Betrieb von großen Wärmepumpen in Verbindung mit einem Nah- oder Fernwärmenetz verwenden. Das könnte eventuell auch für Obing eine Option sein, da sowohl ein See als auch große Grundwasservorkommen zur Verfügung stehen.
• Mit Holz Strom + Wärme erzeugen
  Lange wurde Holz ausschließlich für die Wärmeversorgung eingesetzt. Eine zunehmend interessante Option ist es auch, Holz z.B. mit Holzvergaserkesseln auch zur Stromerzeugung zu nutzen und die Abwärme zum Heizen zu verwenden. Warum macht das Sinn? Wenn eine Holzvergaser-Anlage nach Abzug aller Hilfsverbräuche einen Strom-Wirkungsgrad von 35% hat und 50% als Abwärme ins Heizungsnetz ausgekoppelt werden, so hat man, sofern man mit dem Strom wiederum z.B. Wärmepumpen mit einer Arbeitszahl von 3 betreibt insgesamt 50% + 35% * 3 = 155% des Energieinhaltes des Holzes zum Heizen zur Verfügung. Verbrennt man das Holz einfach direkt, erhält man im besten Fall ca. 85% als Heizwärme (wegen der Kesselverluste).
  Vergleicht man dann die Anteile 155% / 85% heist das, man macht mit der selben Menge Holz das 1,8-fache an Heizenergie.

Wie könnte es aussehen?

Ein möglicher Ansatz zu einer 100% erneuerbaren Energieversorgung für Wärme und Strom könnte für Obing z.B. wie folgt aussehen:

• Senkung des derzeitigen Wärmebedarfs durch Gebäudesanierung von 63 Mio. kWh
  auf 45 Mio. kWh (Einsparung knapp 30%)
• Holznutzung wie bisher
  Durch die Sanierung des Gebäudebestandes steigt damit bei gleichem Holz-Einsatz der Versorgungsanteil von Holz zur Wärmebereitstellung von 29% auf 40%
  18 Mio. kWh
• 40% des Holzeinsatzes statt zum direkten Verheizen zur Bereitstellung von Strom über Holz-BHKW + Einsatz in Wärmepumpen liefert zusätzlich:
  (1,8 -1) * 18*0,4 Mio. kWh = 0,8 * 7,2 Mio. kWh
  = 5,8 Mio. kWh
• Zusatz-Wärmenutzung aus Biogasanlagen:
  3,2 Mio. kWh
• 1 Windkraftanlage, davon 50% Anteil für die Gemeinde Obing liefert 5 Mio kWh Strom
  ergibt mit Wärmepumpen 5 * 3 Mio. kWh Wärme
  = 15 Mio.kWh
• Einsatz von 1 Mio. kWh PV-Strom für Wärmepumpen
  Hinweis: Wegen der geringen PV-Stromerzeugung in den Wintermonaten, wenn die Wärme vorrangig benötigt wird, hier nur ein sehr niedriger Ansatz!
  1 Mio kWh * 3
  =3 Mio. kWh