DINSLAKENER HOLZ-ENERGIEZENTRUM - DHE - Eine leistungsstarke und umweltfreundliche Strom- & Wärmeerzeugung für die Stadt Dinslaken
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Infoabend am 21.11.2018
Ledigenheim Lohberg
DINSLAKENER HOLZ-ENERGIEZENTRUM
DHE – Eine leistungsstarke und umweltfreundliche
Strom- & Wärmeerzeugung für die Stadt Dinslaken
Agenda
Begrüßung durch die Moderatorin Frau Julitta Münch
Herr Josef Kremer, Geschäftsführer der Stadtwerke Dinslaken GmbH
DHE – Eine leistungsstarke und umweltfreundliche Strom- & Wärmeerzeugung
Herr Frank Huckschlag, Geschäftsführer SEEGER Engineering GmbH
Technik des Dinslakener Holz-Energiezentrums
Frau Andrea Esser, Leiterin Genehmigungsverfahren PROBIOTEC GmbH
Präsentation der Umweltbelange
Herr Günter Dehoust, Senior Researcher Öko-Institut e.V.
Einschätzung der geplanten Altholzverbrennungsanlage in Dinslaken
Diskussion
2
Infoabend am 21.11.2018
Josef Kremer | Geschäftsführer Stadtwerke Dinslaken
DINSLAKENER HOLZ-ENERGIEZENTRUM
DHE – Eine leistungsstarke und umweltfreundliche
Strom- & Wärmeerzeugung für die Stadt Dinslaken
nach Anwendungsgebieten für private Haushalte in Deutschland Rund 84 % des Endenergieverbrauchs privater Haushalte in Deutschland entfallen auf Raumwärme und Warmwasser. Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, Zusammenfassung Anwendungsbilanzen für die Endenergiesektoren 2013 bis 2016 (für 2016 vorläufige Angaben), Stand 01/2018 4
Strom und Wärme – die deutschlandweite Entwicklung im Vergleich
Anteil EE an der Wärmebereitstellung in
Deutschland stagniert
die Fernwärme Niederrhein besitzt
einen mehr als dreifach höheren
Anteil EE in der Wärmebereitstellung
als der Bundesdurchschnitt
50,0%
45,0%
Anteil EE an Wärmeerzugung
40,0%
43,7 %
35,0%
30,0%
25,0%
20,0%
15,0%
10,0%
12,9 %
5,0%
0,0%
Bundesdurchschnitt FN
Quelle: AGEE-Stat | Entwicklung der Anteile der Erneuerbaren Energien 2012-2017 5
Wärmeeinspeisung – Lastgang für das Jahr 2017
300
250
Gesamtwärmebedarf:
840 GWh
Erneuerbarer Anteil Wärme:
200
43,7 %
Leistung [MW]
■ Frischwärme
150
8 GWh – 0,9 %
■ Industrielle Abwärme
137 GWh – 16,3 %
■ Steinkohle-KWK
100 450 GWh – 53,6 %
■ Industrielle Abwärme Stahlindustrie
80 GWh – 9,5 %
■ BHKW Sonstige
50
15 GWh – 1,8 %
■ Biogas / Biomasse
150 GWh – 17,9 %
0
01. Jan 01. Feb 01. Mrz 01. Apr 01. Mai 01. Jun 01. Jul 01. Aug 01. Sep 01. Okt 01. Nov 01. Dez
7
Wärmeeinspeisung – Geordneter Lastgang für das Jahr 2017
300
kälteste Stunde
im Jahr Gesamtwärmebedarf:
250
840 GWh
Erneuerbarer Anteil Wärme:
200
43,7 %
Leistung [MW]
■ Frischwärme
150 8 GWh – 0,9 %
■ Industrielle Abwärme
137 GWh – 16,3 %
100
wärmste Stunde ■ Steinkohle-KWK
450 GWh – 53,6 %
im Jahr
■ Industrielle Abwärme Stahlindustrie
80 GWh – 9,5 %
50
■ BHKW Sonstige
15 GWh – 1,8 %
■ Biogas / Biomasse
0 150 GWh – 17,9 %
Stunden
8
Zusammensetzung der Energiequellen Fernwärme Niederrhein 2017
*
Industrielle Abwärme
Stahlindustrie
80 GWh
Primärenergiefaktor:
0,3
Gesamtbedarf
CO2-Emissionsfaktor:
840 GWh
0,121 kg/kWh
* inkl. industrieller Abwärme Chemie (Venator, Ineos) 9
Veränderte Situation – industrielle Abwärme Stahlindustrie
*
ab 2020:
Rückbaumaßnahmen
Stahlindustrie
Defizit: 80 GWh pro Jahr
Gesamtbedarf
840 GWh
* inkl. industrieller Abwärme Chemie (Venator, Ineos) 10
Veränderte Situation – Politische Rahmenbedingungen und Klimaziele
*
12/2022:
Auslauf des Wärmelieferungsvertrags
und damit Wegfall der gesicherten
Leistung aus „Walsum 9“
Gesamtbedarf
Defizit: 450 GWh pro Jahr
840 GWh
* inkl. industrieller Abwärme Chemie (Venator, Ineos) 11Veränderte Situation – Wegfall Biomasse-Kraftwerke
*
ab 2027:
Auslauf der EEG-Förderung für das
Biomasse-Heizkraftwerk in
Dinslaken
Defizit: 65 GWh pro Jahr
ab 2028:
Gesamtbedarf
840 GWh Auslauf der EEG-Förderung für das
Biomasse-Heizkraftwerk in Moers
Defizit: 65 GWh pro Jahr
Wegfall Grubengas- und
Biomethan-BHKW
Defizit: 20 GWh pro Jahr
Gesamtdefizit: 150 GWh pro Jahr
* inkl. industrieller Abwärme Chemie (Venator, Ineos) 12Veränderte Situation – Gesamt
*
ab 2027 ohne Zubau:
Rückbau Stahlindustrie
Defizit: 80 GWh pro Jahr
Wegfall Walsum
Defizit: 450 GWh pro Jahr
Gesamtbedarf Auslauf der Biomasse-Anlagen
840 GWh Dinslaken, Moers und EE-BHKW
Defizit: 150 GWh pro Jahr
Gesamtdefizit: 680 GWh pro Jahr
* inkl. industrieller Abwärme Chemie (Venator, Ineos) 13Vorschau Wärmemix
*
Ausbau Abwärmenutzung
Ausbau Zusätzlich: 200 GWh pro Jahr
Abwärmenutzung
Lieferung nach Können und
Gesamtbedarf
840 GWh Vermögen
Ausfallrisiko
* inkl. industrieller Abwärme Chemie (Venator, Ineos) 14Erneuerbare Wärme durch thermische Solaranlage – Beispiel Vojens Dänemark
Übertragung auf Dinslaken
Vojens erzeugt auf einer Fläche
von ca. 10 Fußballfeldern
pro Jahr rd. 28 GWh Solarwärme
Für Dinslaken wären damit nur
≈ 6 % der fehlenden Wärmemenge zu decken!
Vojens, Dänemark
Zusätzliche Wärmespeicher notwendig Solarsystem 49 MW | Fläche 70.000 m2 | Speicher 200.000 m3
Umsetzbarkeit nicht gegeben
Quelle: Arcon-Sunmark GmbH 15Erneuerbare Wärme durch thermische Solaranlage – Beispiel Vojens Dänemark
300 Beispielhafte Darstellung der
Anlage Vojens
250
Wärmebedarf im Winter wird
nicht gedeckt
200
Solarthermie im Sommer
verdrängt vorwiegend
Biomasse und industrielle
Leistung [MW]
150 Abwärme
■ Frischwärme
100 ■ Industrielle Abwärme
■ Steinkohle-KWK
■ Industrielle Abwärme Stahlindustrie
50 ■ BHKW Sonstige
■ Biogas / Biomasse
■ Solarthermie
0
01. Jan 01. Feb 01. Mrz 01. Apr 01. Mai 01. Jun 01. Jul 01. Aug 01. Sep 01. Okt 01. Nov 01. Dez
16Erneuerbare Wärme durch Geothermie Für die Einbindung in ein Fernwärmenetz sind tiefe Geothermie-Bohrungen notwendig Hydrothermale Geothermie: Nutzung von vorhandenem Thermalwasser kein nachgewiesenes hydrothermisches Potenzial in und um Dinslaken keine Vorhaben in NRW realisiert Quelle: Geothermisches Informationssystem des Leibniz-Instituts für angewandte Geophysik, Hannover; https://geotis.de/ 17
Erneuerbare Wärme durch Windenergie – Beispiel Windenergieanlage Lohberg
Ersatz der Wärmemenge des DHE
durch Wind
Nutzung von Elektrokesseln (Power-to-Heat),
Wirkungsgrad rd. 95 %
Wärmebedarf 480.000 MWh/a
Deckung bilanziell durch ca. 48 Windräder
der Größe Lohberg
Flächenproblematik Windenergieanlage Lohberg
Leistung 3,0 MW, Ertrag 10.500 MWh/a
Speicherproblematik
Erhebliche Mehrkosten
Umsetzbarkeit nicht gegeben
18Erneuerbare Wärme durch Windenergie – Beispiel Windenergieanlage Lohberg
300
Beispielhafte Darstellung
der Wärmeerzeugung von
250
48 Windrädern
Problem:
200
Überschuss im Sommer,
Unterdeckung im Winter
Leistung [MW]
150
Wärmebedarf kann
nicht gesichert
gedeckt werden
100
Speicherproblematik
ungelöst
50
■ Gesamtwärmebedarf
840 GWh
■ Wärme aus elektr. Windenergie
0
480 GWh
01. Jan 01. Feb 01. Mrz 01. Apr 01. Mai 01. Jun 01. Jul 01. Aug 01. Sep 01. Okt 01. Nov 01. Dez
19Weiterbezug Kohle-KWK
1
CO2-Emissionen:
96.000 t CO2 pro Jahr
2
Einige Mitglieder der Kommission fordern die Abschaltung von
16 Gigawatt Leistung von Braunkohle- und Steinkohlekraftwerken bis 2022
Gesamt-Mehrkosten:
durchschnittlich 7,4 Mio. € p.a.
Quelle: 1: Zeitung für kommunale Wirtschaft; 18.11.2018
2: Handelsblatt; 16.11.2018 20Ersatz durch Gas-KWK und Gaskessel
Versorgung über
50 % Gas-KWK
50 % Gaskessel
Gesamt-Mehrkosten:
durchschnittlich 10,6 Mio. € p.a.
CO2-Emissionen:
100.800 t CO2 pro Jahr
Quelle: https://www.kmw-ag.de/projekte/bhkw/ 21CO2-neutrale Wärmeversorgung für Dinslaken
Ersatz der fehlenden 480 GWh durch
DHE: 380 GWh
CO2 Emissionen:
Erdgas-BHKW: 80 GWh
20.400 t CO2 pro Jahr
Gaskessel: 20 GWh
Gesamtmehrkosten:
durchschnittlich 0,9 Mio. € p.a.
22Vorläufige Erzeugungsstruktur DHE
Dinslakener Holz-Energiezentrum Stadt Dinslaken
Stromerzeugung: 116.150 MWhel/a 31.049 private Haushalte1
Stromeinspeisung: 96.500 MWhel/a Mögliche Versorgung aller
30.625 Haushaltsäquivalente bei Dinslakener Haushalte mit Strom
3.150 kWhel pro Haushalt und Jahr und Wärme
Wärme: 380.000 MWhth/a
31.666 Haushaltsäquivalente bei
12 MWhth pro Haushalt und Jahr
2
Quellen: 1: Zensus 2011
2: https://www.dinslaken.de/de/tourismus-freizeit/der-historische-stadtkern/ 23Geordneter Lastgang – Wärmeeinspeisung 2017
300
kälteste Stunde
im Jahr Ist-Situation der Wärmeerzeugung
250
Ersatz der Wärme aus Erneuerbarer Anteil 43,7 %
Steinkohle durch Altholz
200
Leistung [MW]
■ Frischwärme
150 8 GWh – 0,9 %
■ Industrielle Abwärme
137 GWh – 16,3 %
100
wärmste Stunde ■ Steinkohle-KWK
450 GWh – 53,6 %
im Jahr
■ Industrielle Abwärme Stahlindustrie
80 GWh – 9,5 %
50
■ BHKW Sonstige
15 GWh – 1,8 %
■ Biogas / Biomasse
0 150 GWh – 17,9 %
Stunden
24Geordneter Lastgang – Zielsetzung Erzeugungsstruktur 2028
300
Gesamtwärmebedarf:
840 GWh
250 Ersatz der Steinkohle durch das
DHE, industrielle Abwärme und
200
dezentrale Erdgasanlagen
Erneuerbarer Anteil 85,4 %
Leistung [MW]
90,0%
150
80,0%
Anteil EE an Wärmeerzugung
70,0%
100 60,0%
50,0%
72,5 %
40,0%
50
30,0%
20,0%
10,0%
0
0,0%
BRD 2017 FN 2017 FN 2028
Stunden
25Stofflicher Verwertungskreislauf
AI
Naturbelassenes oder A II
lediglich mechanisch Verleimtes, gestrichenes,
bearbeitetes Altholz, beschichtetes, lackiertes oder
A III
Jeder Mitbürger produziert Altholz – das bei seiner Verwendung
nicht mehr als unerheblich
anderweitig behandeltes Altholz
ohne halogenorganische
Altholz mit halogen-
organischen Verbindungen
in der Beschichtung ohne
pro Einwohner in Deutschland mit holzfremden Stoffen
verunreinigt wurde
Verbindungen in der Beschichtung
und ohne Holzschutzmittel Holzschutzmittel
sind es rd. 100 kg Altholz pro Jahr1
Vor der thermischen Verwertung
erfolgt eine stoffliche Verwertung
Holzaufbereitung scheidet Fremdkörper fast
vollständig ab
Thermische Verwertung ist immer
der finale Schritt des Holzkreislaufes A IV
Mit Holzschutzmitteln behandeltes Altholz, wie Bahnschwellen, Leitungsmasten,
Hopfenstangen, Rebphähle, sowie sonstiges Altholz, das aufgrund seiner
Schadstoffbelastung nicht den Altholzkategorien A1, A2 oder A3 zugeordnet werden kann,
ausgenommen PCB-Altholz
Quellen: 1 Institut für Trend- und Marktforschung– Der Markt für Altholz in Deutschland bis 2030
2 Altholzverordnung 26Brennstoffanlieferung
Bedarf rd. 187.000 t Holz jährlich
Anlieferung nur an Werktagen
und nur tagsüber
Die Anfahrt erfolgt über die A59
oder die A3, dann weiter über die
B8 und die Otto-Brenner-Straße
Keine Fahrten durch die
Innenstadt oder Wohngebiete
Unter 1 km Weg mit
Wohnbebauung auf der Otto-
Brenner-Straße
Die Anfahrtswege werden
vertraglich geregelt
27Gesamtsituation
Derzeitiges Verkehrsaufkommen
(Zählstelle Otto-Brenner-Str.):
13.000 Fahrzeuge durchschnittlich
an einem Werktag,
davon 790 LKW-Fahrten (ein- und
auswärts)
ca. 35 LKW pro Tag für die
Brennstoffanlieferung
ca. 4 LKW pro Tag für die
Entsorgung der Asche und die
Anlieferung der Zusatzstoffe
Mehrverkehr (Hin- und Rückfahrt)
bezogen auf alle Fahrzeuge: 0,6 %
Mehrverkehr (Hin- und Rückfahrt)
bezogen auf LKW: 9,9 %
28Gesamtsituation
Derzeitiges Verkehrsaufkommen
(Zählstelle Otto-Brenner-Str.):
13.000 Fahrzeuge durchschnittlich
an einem Werktag,
davon 790 LKW-Fahrten (ein- und
auswärts)
ca. 35 LKW pro Tag für die
Brennstoffanlieferung
ca. 4 LKW pro Tag für die
Entsorgung der Asche und die
Anlieferung der Zusatzstoffe
Derzeit ungenutzte Industriefläche
Mehrverkehr (Hin- und Rückfahrt)
bezogen auf alle Fahrzeuge: 0,6 %
Mehrverkehr (Hin- und Rückfahrt)
bezogen auf LKW: 9,9 %
29Entsorgungssituation der Reststoffe
Anfallende Reststoffe
Rostasche
Kesselasche
Filterasche
Analyse der Reststoffe und Entsorgung
entsprechend der jeweiligen Einordnung
Deponierung der Kessel- und Flugasche
Einbringung der Filterasche in
Versatzbergwerke
Quelle: https://www.addis.nrw.de/spring/gis/uebersicht_deponien;jsessionid=BF638920394880C30E49D52A6F76C920?execution=e1s1 30Das DHE für Dinslaken – Betrachtung der CO2-Emissionen
Vergleich CO2-Ausstoß Wärmeerzeugung
CO2 neutrales Dinslaken:
Jährliche Einsparung
durch das DHE gegenüber der
bisherigen Energiegewinnung aus Kohle
75.600 t/a
Wärme rd. 75.600 t CO2
deutscher Strommix rd. 49.900 t CO2
Ʃ 125.500 t CO2
Quelle: Umweltbundesamt 2018; Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V. 31Klimaschutz, Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit
CO2-neutrale Strom- und Wärmeerzeugung
Einsatz bestmöglicher Technik DHE – Eine leistungsstarke und umweltfreundliche
zur Minderung von Emissionen Strom- & Wärmeerzeugung für die Stadt Dinslaken
Autarke Eigenerzeugung und
Abkopplung von Weltmarktpreisen
Schaffung von 15 Arbeitsplätzen und weiterer
abhängiger Arbeitsplätze in der Region;
Erhalt der Kaufkraft in Höhe von rd. 10 Mio. €
Wertschöpfung für Dinslaken
rd. 4 Mio. € pro Jahr zusätzlich
Privatkunden-Vorteil: Preissenkung um
1 Cent/kWh brutto auf den dann geltenden
Stromarbeitspreis bei den Stadtwerken Dinslaken
Gesamtwirtschaftlicher Vorteil: rd. 15 Mio. €
323D-Ansicht
33Größe des DHE verglichen mit einem Kohlekraftwerk
Kohlekraftwerk
DHE
34Infoabend 21.11.2018
Josef Kremer | Geschäftsführer Stadtwerke Dinslaken
DINSLAKENER HOLZ-ENERGIEZENTRUM
DHE – Eine leistungsstarke und umweltfreundliche
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