REGIONSLEITFADEN Impulse für die Energiewende - Gemeinsame Nutzung Ressource Energie & Raum. Integrierte Energiesysteme. Speichertechnologien.'
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LEADER-Projekt: EnergieReiches Römerland Carnuntum
Phase 2 / 2018-2019/2020
Foto: coloures-pic – Fotolia.com
REGIONSLEITFADEN
Impulse für die Energiewende
‚ Gemeinsame Nutzung Ressource Energie & Raum.
Integrierte Energiesysteme. Speichertechnologien.‘
PROJEKT EnergieReiches Römerland Carnuntum
Phase 2. 2018 > 2019 > 2020
Erstellt durch Energiepark Bruck/Leitha. Christina Drochter, Julia Jüly.
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Phase 2 / 2018-2019/2020
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis 2
1. Einleitung, Politische Ziele und Rechtliches 4
2. Einzelne Wohn- bzw. Gebäudeeinheiten 9
2.1. Einleitung 9
2.2. Baustruktur 10
2.2.1. Passivhaus 10
2.2.2. Niedrigenergiehaus 12
2.3. Stromversorgung 12
2.3.1. Photovoltaik kombiniert mit Speichersystem 12
2.4. Wärmeversorgung 13
2.4.1. Pelletsheizung & Solarthermie 13
2.4.2. Luft-Wasser Wärmepumpe 14
2.5. Warmwasserversorgung 14
2.5.1. Thermische Solaranlagen 14
2.5.2. Wärmepumpe 14
2.6. E-Mobilität kombiniert mit Photovoltaik 15
3. Wohnquartiere, Gewerbegebiete, einzelne Großverbraucher 16
3.1. Energieeffizient, Erneuerbare Energien in Raumordnung, Baurecht 16
3.1.1. Raumordnung 16
3.1.2. Baurecht 18
3.1.3. Raumordnung & Baurecht 19
3.1.4. Raumordnung & Baurecht - Blitzlichter und Beispiele für Gemeinden 19
3.2. Gemeinsame Nutzung von Energieerzeugungsanlagen 22
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3.2.1. Rechtliche Grundlagen 22
3.2.2. Herausforderungen und Vorteile 23
3.2.3. Beispiele aus der Region und darüber hinaus 24
4. Ebene der Region 25
4.1. Energiespeicher – Strom und Wärme 25
4.2. Energiespeicher – Sektor Kopplungen 27
4.3. Energiespeicher – Anwendungsmöglichkeiten 29
4.4. Energiespeicher – Beispiele 32
4.4.1. Stromspeicherung, Batterie – Speicherkraftwerke 32
4.4.2. Weitere Stromspeicherungen 34
4.4.3. Wärmespeicherung 34
5. Nationale Ebene 35
6. Zivilschutz, Black-out und Vorsorgeszenarien 37
6.1. Einleitung 37
6.2. Vorbereitungsmaßnahmen bei „Black out“– Ebene Haushalt 37
6.2.1. Strom 37
6.2.2. Heizung 38
6.2.1. Verpflegung 38
6.3. Vorbereitungmaßnahmen bei „Black out“– Ebene Gemeinde 38
6.3.1. Selbsthilfe Basis 40
6.3.2. Strominseln Gemeinden 41
6.3.3. Berichte Medien/Zeitungen 41
7. Zusammenfassung - für die Region 42
9. Abbildungsverzeichnis 44
10. Tabellenverzeichnis 45
11. Quellenverzeichnis 45
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1. Einleitung
Die Eindämmung des Klimawandels ist herausfordernd für Politik, Wirtschaft und
Gesellschaft. Die Einbindung erneuerbarer Energie als auch systemübergreifende und
integrierende Energiesysteme werden der entscheidende Schritt für das Gelingen der
Energiewende sein. Neben ehrgeizigen Zielen im Bereich Energieeffizienz und
Erneuerbare Energie, müssen auch natur- und sozialverträgliche Maßnahmen gesetzt
werden, die die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit der österreichischen
Wirtschaft unterstützen und unsere Energieversorgung langfristig sicherstellen. Neben
dem Einsatz von Speichertechnologien (beispielsweise im Photovoltaik-Bereich), ist die
sinnvolle Integration unterschiedlicher Energieformen sowohl im Bereich der
Energiebereitstellung als auch im Bereich der Energienutzung ein unabdingbarer
Baustein für ein energetisches Gesamtsystem (Stichwort „Sektorkopplung“). Weiters
spielen Fragen der Netzsicherheit bzw. Netzstabilität hinein. Die sukzessive Einbindung
von Speichertechnologien wird einen stabilisierenden Einfluss auf die Netzsituation,
insbesondere des Stromnetzes, ausüben. Zudem ist interessant, wie Speicher
Notsituationen (worst case ‚black out‘) abfangen, und einzelne Gebäudeeinheiten
zumindest kurzfristig im Inselbetrieb weiterhin versorgen können. Die Themen
Katastrophen- bzw. Zivilschutz sind somit mit dem Einsatz von Speichertechnologien
eng verbunden.
Ein integriertes Energiesystem hat aus einer systemischen Sicht zumindest vier Kapitel
hinsichtlich der Zuordnung der zu integrierenden Energie- und Verbrauchsströme.
• Einzelne Wohn- bzw. Gebäudeeinheiten
Motto: „Das energieautarke Haus – Eigenversorgung ist keine Utopie mehr.“ Die
Möglichkeiten zur Energieversorgung einzelner Wohn- bzw. Gebäudeeinheiten
sind breit – Photovoltaik-Anlagen, thermische Solaranlagen, Wärmepumpen,
Biomasse-Heizungen… Ein geringer Gesamtenergiebedarf des Gebäudes, sowohl
im Neubau als auch in der Sanierung, ist eine sinnvolle Voraussetzung dafür.
Alternative Mobilität ermöglicht es den Energiebedarf weiter zu reduzieren.
• Wohnquartiere, Gewerbegebiete, einzelne Großverbraucher
Motto: „Das energieautarke Grätzel“. Was bei einzelnen Gebäuden technisch
möglich ist, gilt auch für größere Einheiten. Das Denken über Gebäude- und
Grundstücksgrenzen hinweg bietet die Chance Investitionen, die im
Einzelgebäude nicht wirtschaftlich darstellbar sind, im Verbund realisieren zu
können. Als Beispiel seien gemeinsame Wärme- und Stromspeicher und die
wechselseitige Versorgung innerhalb eines ‚Grätzels‘ genannt. Großverbraucher
können ähnlich wie ein ‚Grätzel‘ gesehen werden, wobei die spezifischen
Gegebenheiten (Branche, Produktionsbetrieb,...etc.) sehr variieren können.
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• Ebene der Region
Motto: „Regionales Energienetz Römerland Carnuntum“. Auf Ebene der Region
spielen regionale Energienetze (Strom, Gas, Wärme) eine wesentliche Rolle. Ziel
muss es sein, möglichst viel der regional erzeugten Energie in der Region zu
verbrauchen. Die Windkraft in der Leader-Region Römerland Carnuntum wird
beispielsweise zum überwiegenden Teil in hochrangingen Netzebenen (380 bzw.
220 kV) aus der Region abgeleitet. Hier gilt es nicht nur technische Lösungen zu
suchen und zu implementieren, sondern sich auch mit integrierten, regionalen
Geschäftsmodellen auseinanderzusetzen.
• Nationale Ebene
Diese Ebene umfasst nationalen Versorgungsnetze (Strom, Gas, Treibstoffe) und
deren internationalen Verknüpfungen. Diese Ebene ist im Leitfaden nicht näher
erläutert, da sie den Rahmen des Projektes überschreiten würde.
Die Leader-Region Römerland Carnuntum ist für einen praxisnahen Blick auf dieses
Thema gut geeignet, da hier auf die Nutzung von erneuerbaren Energien gesetzt wird.
Neben einem hohen Anteil an Windkraft und Photovoltaik gibt es Biomasseheizwerke
unterschiedlicher Größenordnung und Biogasanlagen. Seit 2011 bezeichnet sich die
Leader-Region als ‚EnergieRegion‘. Die gesamte Region bekennt sich erneut und offiziell
zum Weg zu einer 100% erneuerbaren Energieregion (siehe Energieabkommen 2017).
In der Entwicklung zum integrierten Energiesystem ergeben sich Herausforderungen.
Schon bei einzelnen Gebäuden ist eine optimale Auslegung und Abstimmung zwischen
Produktionskapazitäten, Verbräuchen und Speicherkapazitäten erforderlich. Dies geht
mit einem hohen Steuerungsaufwand und entsprechenden Datenströmen einher.
Technisch existieren eine Vielzahl von Möglichkeiten – von der „einfachen“ PV-Batterie
über integrierte Wärmesysteme aus unterschiedlichen Quellen bis hin zu „Power-to-
Gas/Liquid“-Anwendung und Smart Grids. Die technische Weiterentwicklung schreitet
teilweise rasant voran, z.B. sind am österreichischen Markt PV-Batteriespeicher von
über 10 Herstellern in unterschiedlichen Größen erhältlich. Ein Einzelner ist daher auf
Grund der Komplexität des Themas schnell überfordert.
Ziel des Leitfadens ist die Sammlung relevanter Informationen, die Aufbereitung dieser
und die Vorortung auf den einzelnen Ebenen. Die Kapitel ‚einzelnes Gebäude‘‚ Grätzel‘
und ‚Region‘ werden im Detail näher erläutert, bei ‚einzelne Gebäude‘ und ‚Grätzel‘ sind
konkrete Umsetzungen realistisch. Für die ‚Region‘ wurden Informationen für
langfristige Überlegungen zusammengetragen, sowie die Möglichkeiten für
Katastrophen- bzw. Zivilschutz.
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1. Politische Ziele und Rechtliches
Energiesituation und -ziele Österreich.
Der österreichische Bruttoinlandsverbrauch war 2017 geringfügig höher als im Vorjahr.
Langfristig gesehen, konnte der Bruttoinlandsverbrauch und der energetische
Endverbrauch stabilisiert werden. Ein Anstieg erneuerbarer Energien zulasten fossiler
Energien ist ersichtlich.
Der absolute Beitrag erneuerbarer Energien steigerte sich in Österreich von 2016 auf
2017 um 0,3 %.
Abbildung 1: Fortschritte bei der Erreichung der EU 2020 und 2030 Ziele (EEA, 2018)
Für die Periode 2013-2020 trägt Österreich die Zielsetzung des Klima- und Energiepakets
2020 der EU mit. Österreich hat sich verpflichtet, den Anteil erneuerbarer Energie auf
34 % am Bruttoendenergieverbrauch zu steigern.
Vor kurzem wurde die nächste Zieletappe bis zum Jahr 2030 festgelegt:
• der Anteil erneuerbarer Energie soll auf 32% bis im Jahr 2030 ansteigen,
• die Energieeffizienz soll um 32,5% verbessert werden,
• die Treibhausgasemissionen sollen um zumindest 40% gegenüber dem Jahr 1990
reduziert werden.
Zur Erreichung der ambitionierten Ziele hat die Bundesregierung eine österreichische
Klima- und Energiestrategie (#mission2030) erstellt, welche Ende Mai 2018
angenommen wurde. In dieser Strategie sind Zielfestlegungen für Österreich sowie die
korrespondierenden Maßnahmen zur Erreichung der Ziele enthalten.
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Österreich hat sich das Ziel gesetzt, den Anteil erneuerbarer Energie am
Bruttoendenergieverbrauch bis 2030 auf 45% bis 50% zu steigern werden.
Abbildung 2: Entwicklung Energie Bruttoinlandsverbrauch in Österreich bis 2019 ( Quelle: Statistik Austria)
Energiesituation und -ziele Niederösterreich.
Das Land Niederösterreich arbeitet schon seit vielen Jahren an der Energiewende.
Während in den 1980er und -90er Jahren noch fossilen Kraftwerke ausgebaut wurden,
wurde mit dem neuen Jahrtausend Erneuerbare Energie forciert, und fast ausschließlich
Biomasse-, Wind- und Photovoltaikanlagen realisiert. (ENU, 2019)
Der Anteil erneuerbarer Energien steigt kontinuierlich. Seit 2015 deckt Niederösterreich
bilanziell seinen Strombedarf zu 100 % aus erneuerbaren Energien. Auch zukünftig
sollen die erneuerbaren Energien, im Strombereich und gesamt, verstärkt ausgebaut
werden. Seit 2005 konnte der Anteil der erneuerbaren Energien am
Endenergieverbrauch in Niederösterreich gesteigert werden (Abb. 3, gemäß
Berechnung EU-Richtlinie). (Amt der NÖ Landesregierung, 2017)
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Abbildung 3: Anteil anrechenbarer Erneuerbarer Energien von 2005 bis 2018 in Niederösterreich (Quelle: Statistik Austria, 2018)
Bis 2050 soll der gesamte Bedarf an Endenergie aus heimischer, erneuerbarer
Produktion stammen. Dies bedingt, dass der Endenergiebedarf ab sofort sinkt und bis
zur Mitte dieses Jahrhunderts halbiert wird. (Amt der NÖ Landesregierung, 2019a)
Der energetische Endverbrauch in Niederösterreich betrug 2015 knapp ein Viertel vom
energetischen Endverbrauch von Österreich (Amt der NÖ Landesregierung, 2017)
Energiesituation und -ziele Region Römerland Carnuntum
Eine umfassende Erhebung von 2009 bis 2011 in den Gemeinden der Leader-Region
Römerland Carnuntum zeigte einen Wärmeverbrauch von 1.009.790.633 kWh und
einen Stromverbrauch von 357.673.723 kWh auf, inkl. Haushalte, öffentliche Hand,
Landwirtschaft, Gewerbe, exkl. Großverbraucher. (Energiepark, 2011)
Ein erneuerter, auf den Wärme-Bereich fokussierter Blick auf die Leader-Region
Römerland Carnuntum wurde 2016 gemacht. Die für thermische Prozesse, wie Heizen,
benötigte Energie beläuft sich auf 1.453.033.657 kWh. Derzeit stammen 65 % der
gesamten, innerhalb der Region benötigten, thermischen Energie aus fossilen
Energiequellen. Dies verdeutlicht, dass das Umstellungspotenzial in der Region in
Richtung einer nachhaltigen, regionalen Wärmeversorgung groß ist. (Energiepark,
2017).
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2. Einzelne Wohn- bzw. Gebäudeeinheiten
2.1. Einleitung
Am gesamten Endenergieverbrauch Österreichs haben Haushalte mit ihrem Verbrauch
ungefähr einen Anteil von 23,9 %, (Abb. 3). Man erwartet in den nächsten 20 Jahren
einen Rückgang (Abb. 4). Der Begriff Endenergieverbrauch setzt sich aus dem Strom-,
Wärme-, Wasser- und Kraftstoffverbrauch jedes einzelnen Haushaltes Österreichs
zusammen (Statistik Austria, 2019). Mit den richtigen Maßnahmen beim Neubau oder
der Sanierung eines Hauses kann der Energiebedarf fast vollkommen durch eigens
produzierte Energie gedeckt werden.
Abbildung 4: Endenergieverbrauch aufgeteilt in Sektoren (AEA)
Österreichs Haushalte verbrauchen die meiste Energie mit der Erzeugung von
Raumwärme (Abb. 5). Den Heizwärmeverbrauch zu minimieren ist durch effiziente und
genaue Planung einfach zu erreichen, und in Folge wird sich der gesamte
Energieverbrauch des Haushaltes enorm verringern. Dementsprechend ist hier das
größte Potential Energie einzusparen. Man sieht an der Abbildung wie sich der
Energieverbrauch der privaten Haushalte allein in den letzten Jahren verringert hat.
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Abbildung 5: Vergleich des Endenergieverbrauchs privater Haushalte nach Anwendungsbereich aus dem Jahr 2008 und 2017(Quelle:
Umweltbundesamt, 2018)
Der folgende Abschnitt ist ein Leitfaden, durch den die wichtigsten Schritte, bei dem
Bau eines Hauses, vorgestellt werden, und was in jenem Bereich möglich und am
effizientesten wäre, um ein Haus nahezu energieautark zu planen.
2.2. Baustruktur
Kein Haus kann ohne Baustruktur existieren, es ist der erste und wichtigste Teil der
Planung. Nicht nur wegen des Aussehens oder der Stabilität des Hauses, sondern auch
wegen seinem Energieverbrauch. Durch die Gebäudehülle kann viel Energie verloren
gehen, wenn man nicht sorgfältig plant.
2.2.1. Passivhaus
Das Passivhaus weist nach einer Definition des Passivhaus-Instituts Darmstatt einen
Heizwärmebedarf (Energiekennzahl) von maximal 10kWh/m²a auf. Aufgrund der
extrem gedämmten Gebäudehülle ist ein konventionelles Heizsystem nicht mehr nötig,
das Haus wird durch die inneren Gewinne (Personen, Elektrogeräte) und die solaren
Gewinne geheizt. Der Restwärmebedarf wird durch Erwärmung der Zuluft mittels
kontrollierter Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung und Erdwärmetauscher
abgedeckt (luxbau, n.a.).
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Wenn der Heizwärmeverbrauch bei allen Gebäuden auf 10% gesenkt werden könnte,
würde das eine erhebliche Rohstoffeinsparung für zukünftige Generationen bedeuten.
Um den massiven Vorteil eines Passivhauses zu erläutern sind in der untenstehenden
Abbildung 6 die ungefähren Heizwärmebedarfswerte von verschiedenen Haustypen
aufgelistet.
HEIZWÄRMEBEDARF
250
150 - 250
200
kWh/m²a
150
100 75 - 90
50 - 65
50 20 - 40LEADER-Projekt: EnergieReiches Römerland Carnuntum
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2.2.2. Niedrigenergiehaus
Das Niedrigenergiehaus ist ein Haus mit einer Energiekennzahl kleiner als 50 kWh/m2a
(Heizwärmebedarf je Quadratmeter und Jahr). Dieser Wert ist zwar um etliches größer
als beim Passivhaus, setzt aber bereits erhebliche Maßnahmen hinsichtlich
Wärmedämmung und Wärmebrückenfreiheit voraus. Dämmstärken von 20 bis 30 cm
und Fenster mit einen U-Wert < 0,9 sind Standard. Bei Einsatz einer Wohnraumlüftung
kann die Energiekennzahl noch erheblich gesenkt werden (luxbau, n.a.).
Schätzungen sagen, dass ein Passivhaus im Vergleich zum Niedrigenergiehaus in der
Errichtung pro Quadratmeter mehr kostet. Diese anfängliche größere Investitionen,
gleichen sich wegen der geringeren Heizkosten nach bereits 9 Jahren aus (Weissenseer,
n.a.).
2.3. Stromversorgung
2.3.1. Photovoltaik kombiniert mit Speichersystem
In Haushalten können rund 35 bis 40 % des eigens produzierten Stroms verbraucht
werden. Der Rest wird in das öffentliche Stromnetz gegen eine geringe Vergütung
eingespeist. Durch intelligente Nutzung dieses überschüssigen Stromes, durch das
zeitlich abgestimmte Aufladen eines Elektroautos, oder der geplanten Verwendung von
Elektrogeräten, wie z.B. der Waschmaschine, kann der Anteil auf zumindest 45%
angehoben werden.
Es ist möglich den Anteil auf bis zu 70 % zu verdoppeln, in dem ein Stromspeicher an die
Anlage angeschlossen wird. Dieser wird mit dem nicht verbrauchten Strom aufgeladen,
und kann an sonnenarmen Tagen, in der Nacht oder während eines Stromausfalls
genutzt werden. Erst nachdem dieser aufgebraucht ist, wird Strom aus dem öffentlichen
Netz bezogen. Vor der Wahl eines Speichersystems muss der Stromverbrauch des
Haushaltes detailliert untersucht und der gewählte Speicher entsprechend
dimensioniert werden. Zwei häufig gewählte Systeme sind der Lithium-Ionen Speicher
und der Bleispeicher (Photovoltaic Austria, n.a.).
Tabelle 1: Vorteile und Nachteile zweier Speichersysteme (Quelle: Photovoltaic Austria, n.a.)
Lithium-Ionen Speicher Bleispeicher
+ kann sehr oft geladen und entladen -geringere Speicherkapazität
werden
+hoher Wirkungsgrad -niedriger Wirkungsgrad
+leichter und kleiner +günstiger
+5.000 bis zu 7.000 Vollladezyklen -zwischen 1.500 und 3.000 Zyklen
-teuer
-Leichtere Überhitzung bei Überladung
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2.4. Wärmeversorgung
Bevor man sich ( bei Neubau oder Sanierung) für ein Heizungssystem entscheidet, sollte
man sich über seinen Heizwärmebedarf im Klaren sein. Der Heizwärmebedarf (HWB) ist
die Energie (kWh), die gebraucht wird, um 1 m² in dem jeweiligen Haus für ein Jahr zu
heizen. In Kapitel 3.2.1. sowie anhand Abbildung 6 kann man die verschiedenen
Heizwärmebedarfszahlen der jeweiligen Gebäudetypen ablesen.
Um sich für das richtige Heizsystem, welches für das entsprechende Haus geeignet ist,
entscheiden zu können, gibt es eine Heizungsmatrix, welche in nachfolgender
Abbildung 7 dargestellt ist.
Abbildung 7: Klimaaktiv Heizungs-matrix (Quelle: klimaaktiv, 2018)
2.4.1. Pelletheizung & Solarthermie
Eine Pelletheizung ist eine gute Option für ein nachhaltiges Heizsystem in einem
Haushalt. Pellets werden in Österreich ausschließlich aus Nebenprodukten der
Sägeindustrie hergestellt. Für die Produktion müssen keine zusätzlichen Bäume gerodet
werden, sondern es können Abfälle gepresst und effizient wiederverwendet werden.
Obwohl der Preis pro kWh von durch Pellets erzeugter Wärme, seit Jahren günstiger ist
als jener von Gas und Öl, kann dieser durch eine zusätzliche Solarthermie-Heizung
weiter gesenkt werden (pro pellets, n.a.).
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Die Solarthermie-Anlage sorgt so für einen zusätzlichen Beitrag an nachhaltiger Wärme.
Bei korrekter und geeigneter Dimensionierung einer Solarthermie Anlage kann der
Holzpellets-Verbrauch um bis zu ein Drittel reduziert werden. Trotz hoher
Investitionskosten amortisiert sich eine Pellet-Solar-Heizung bereits nach rund 10
Jahren.
Die Solarwärmeanlage selbst besteht aus den Solar-Kollektoren und dem Solarkreislauf.
Über diesen wird die von den Kollektoren absorbierte Solarwärme an die Solarflüssigkeit
(häufig Wasser mit Frostschutzmittel) übertragen und im Wärmespeicher eingespeist
(Energie Experten, 2017).
2.4.2. Luft-Wasser-Wärmepumpe kombiniert mit PV und Pufferspeicher
Bei besonders niedrigem Heizwärmebedarf, könnte eine mit Strom betriebene
Wärmepumpe passend sein. Vorteil ist, dass sie vollautomatisch läuft, praktisch keine
Bedienung braucht und kein zusätzlicher Lagerraum für Brennstoff benötigt wird.
Effizienter ist es, wenn zusätzlich zur Wärmepumpe ein Warmwasserpufferspeicher und
eine Photovoltaik-Anlage am Gebäude installiert wird.
So werden gleichzeitig die Stromkosten gesenkt und die Eigenverbrauchsrate der
Photovoltaik wird erhöht. Durch den Pufferspeicher kann der ansonsten nicht
gebrauchte PV-Strom genutzt werden und muss nicht ins Netz gespeist werden (eNu,
2018).
2.5. Warmwasserversorgung
2.5.1. Thermische Solaranlagen
Die durch Solarkollektoren erzeugte Wärmenergie kann, neben der Raumheizung des
Gebäudes auch für die Warmwasserbereitung verwendet werden. Thermische
Solaranlagen tragen über einen Großteil des Jahres zur Warmwasserbereitung
bei und sind eine ökologische Variante. Energiekosten fallen nur für die Umwälzpumpe
an. Für die kalte Jahreszeit in der weniger Sonnenenergie als im Sommer anfällt, ist
jedoch ein zusätzliches System für die Warmwasserbereitung notwendig (Die
Umweltberatung, 2018).
2.5.2. Wärmepumpe
Als Wärmequelle für die Wärmepumpe kann Luft, Erdwärme oder Grundwasser
verwendet werden. Diese kann entweder als zentrales Heiz- und Warmwassersystem
oder zur alleinigen Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Wird sie ausschließlich
zur Warmwasserbereitung eingesetzt, kann die Wärmepumpe gut mit einem
Heizsystem kombiniert werden. Der Heizkessel kann in den warmen Monaten
pausieren, da die Wärmepumpe diese Aufgabe übernimmt. (Die Umweltberatung,
2018)
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2.6. E-Mobilität kombiniert mit PV
Durch intelligente Steuerung des Stromverbrauches, kann der Eigenverbrauch einer
Photovoltaikanlage gesteigert werden. Dies wird immer wichtiger, da sich die
Einspeisevergütungen für überschüssigen Strom in den letzten Jahren stetig verringern.
Anstatt selbstproduzierten Strom zu niedrigen Gewinnen weiterzuverkaufen, sollte so
viel Strom wie möglich selbst verbraucht werden oder zwischengespeichert werden.
Durch die Anschaffung eines Elektroautos kombiniert mit einer PV Anlage, kann der
Eigenstromverbrauch, durch das direkte Aufladen des Autos durch die Anlage, enorm
erhöht werden. Je größer die PV-Anlage und je kleiner der Stromverbrauch durch Ihre
Haushaltgeräte, desto größer ist die mit PV-Strom maximal zur Verfügung stehende
Ladeleistung. (The Mobility House, n.a.).
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3. Wohnquartiere, Gewerbegebiete, einzelne
Großverbraucher
3.1. Energieeffizienz, Erneuerbare Energien in Raumordnung, Baurecht
Die Vernetzung von Gebäuden betreffend verschiedener Handlungsfelder wie Energie,
Mobilität, Gesellschaft und mehr schafft hochwertigen, zukunftsfähigen Wohnraum.
Hinsichtlich begrenzter Siedlungsflächen ist die Schaffung solcher Wohnräume wichtig.
Die bestmögliche Anbindung dieser Siedlungen an Fuß- und Radwegenetze, sowie
öffentlichen Verkehr ist Voraussetzung für eine emissionsarme Region und für deren
hohe Lebensqualität. Energieeffizienz, Wärme- und Stromversorgung mit erneuerbarer
Energie sowie Wärme- und Stromspeicherung sind im Verbund oftmals ökonomischer,
ökologischer darstellbar und ein bedeutender Vorteil von ‚Grätzel‘-Lösungen. In diesem
Kapitel soll ein Blick auf Instrumente der örtlichen Raumordnung und des Baurechts
gemacht werden, sowie auf realisierte ‚Grätzel‘ und gemeinsame Energieversorgung.
3.1.1. Raumordnung
Mehr als 60% der gesamten Fläche von Niederösterreich und mehr als 80 % der Fläche
vom Bezirk Bruck an der Leitha, können als Dauersiedlungsraum genutzt werden. Im
österreichweiten Vergleich ist die Region Römerland Carnuntum von einem großen
potenziell besiedelbaren Raum geprägt. Boden ist aber auch hier begrenzt vorhanden.
Vorausschauende, verantwortungsvolle Planung ist wichtig. Landwirtschaft, Siedlung
und Verkehrsanlagen konkurrieren um diesen Raum. (Amt der NÖ Landesregierung,
2019b, c)
Die Raumordnung liegt in Österreich wesentlich in der Kompetenz der Bundesländer.
Die örtliche Raumplanung fällt in den Wirkungsbereich der Gemeinden, über welche sie
die Nutzung der Flächen im Gemeindegebiet lenkt. Die wichtigsten Instrumente der
örtlichen Raumordnung sind örtliches Entwicklungskonzept, Flächenwidmungsplan und
Bebauungsplan. Diese bieten Gemeinden unterschiedliche Möglichkeiten, um eine
effiziente Nutzung lokaler Gegebenheiten und erneuerbarer Energien in allen
Raumplanungsprojekten der Gemeinden zu berücksichtigen. Nachfolgend Fakten zum
gesetzlichen Rahmen der Raumordnung und den damit verbundenen Instrumenten.
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Faktenbox. NÖ Raumordnungsgesetz
Im NÖ Raumordnungsgesetzt(NÖ ROG 2014) wird auf die Energie- und Klimarelevanz
raumplanerischer Entscheidungen in den Raumordnungsgrundsätzen geachtet. Im §1
Abs.2 sind „der Ausbau der Gewinnung von erneuerbarer Energie“ und „die Reduktion
von Treibhausgasemissionen (Klimaschutz)“ niedergeschrieben, ebenso eine „möglichst
sparsame bauliche Flächeninanspruchnahme“. Laut §20 NÖ ROG 2014 werden als
„Grünland“ alle nicht als Bauland oder Verkehrsflächen gewidmeten Flächen definiert.
Unter diesem Paragraph sind die energierelevanten Widmungen „Windkraftanlage
(19)“ und „Photovoltaik (21)“ aufgelistet. (NÖ ROG, 2014)
Faktenbox. Örtliches Entwicklungskonzept
Das Örtliche Entwicklungskonzept ist Entscheidungshilfe für alle Raumordnungsfragen
in der Gemeinde. Gemeinsam mit dem Flächenwidmungsplan ist es Bestandteil des
Örtlichen Raumordnungsprogramms. Das Entwicklungskonzept ist auf einen Zeitraum
von mindestens 10 Jahren auszulegen und somit ein Planungsinstrument, in dem
längerfristige Ziele der Gemeinde verankert werden. Das Örtliche Entwicklungskonzept
wird vom Gemeinderat beschlossen, und mit Bescheid der Landesregierung genehmigt.
(Amt der NÖ Landesregierung, k.A.a)
Das Örtliche Entwicklungskonzept soll der Gemeinde helfen, das Schwergewicht ihrer
Planungen vom bloßen Reagieren auf Widmungswünsche einzelner Grundbesitzer zur
widmungsmäßigen Umsetzung eines unter Einbindung der Bevölkerung entstandenen
Konzeptes zu gelangen. Dieses Vorgehen hebt die Planungs- und Rechtssicherheit und
bringt Kontinuität in die Entscheidungen. (Amt der NÖ Landesregierung, k.A.b)
Faktenbox. Flächenwidmungsplan
Parallel zur Erstellung des Örtlichen Entwicklungskonzepts ist der Flächenwidmungsplan
zu erarbeiten. Die Widmungen im Flächenwidmungsplan haben in Übereinstimmung
mit dem Örtlichen Entwicklungskonzept zu erfolgen. Der Flächenwidmungsplan ist
verpflichtender Bestandteil der Verordnung zum Örtlichen Raumordnungsprogramm.
Der Flächenwidmungsplan wird von der Gemeinde mit Hilfe eines Raumplaners erstellt.
Die Erlassung des Flächenwidmungsplans muss genehmigt werden. Zuständige Behörde
ist Amt der NÖ Landesregierung, Abteilung Bau- und Raumordnungsrecht.
Im Flächenwidmungsplan ist geregelt, wie die einzelnen Flächen künftig genutzt werden
sollen. Außer den Widmungen sind im Flächenwidmungsplan auch Kenntlichmachungen
festzulegen. Diese umfassen Festlegungen von Bundes-, Landesbehörden (bestehende,
geplante Bundesstraßen, Landesstraßen, etc.), Nutzungsbeschränkungen aufgrund von
Bundes-, Landesgesetzen (Naturschutzgebiete, Denkmalschutz etc.) sowie Bereiche mit
Gefährdungen (durch Hochwasser, Altlasten etc.). (Amt der NÖ Landesregierung, k.A.c)
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Faktenbox. Bebauungsplan
Der Bebauungsplan, der vom Gemeinderat anhand des Flächenwidmungsplanes
festgelegt wird, enthält jene Bestimmungen, wie in den einzelnen Teilen des Baulandes
gebaut werden darf (u.a. Bebauungsweise, Bebauungshöhe, Bebauungsdichte). Der
Bebauungsplan besteht aus Verordnungstext (einschließlich Bebauungsvorschriften),
dem eigentlichen Plan und gegebenenfalls aus sonstigen Abbildungen. Der
Bebauungsplan hat den Flächenwidmungsplan zur Grundlage. Die Inhalte des
Flächenwidmungsplans (Widmungen und Kenntlichmachungen) sind auch im
Bebauungsplan darzustellen. Der Bebauungsplan darf dem Flächenwidmungsplan nicht
widersprechen. Der Bebauungsplan basiert auf dem NÖ Raumordnungsgesetz und ist
eine Verordnung, welche die Gemeinde erlassen kann. (Amt der NÖ Landesregierung,
k.A.d)
3.1.2. Baurecht
Was und wie gebaut werden darf ist für jedes Grundstück in drei Rechtsvorschriften
geregelt. Neben dem NÖ Raumordnungsgesetz sind die NÖ Bauordnung sowie die NÖ
Bautechnikverordnung relevant. (Amt der NÖ Landesregierung, 2018)
Faktenbox. NÖ Bauordnung
Nachdem die Flächenwidmung und die Möglichkeiten bzw. Einschränkungen, die sie mit
sich bringt, bekannt sind, liefert die NÖ Bauordnung die nächsten Vorgaben, entweder
in Form eines durch die Gemeinde verordneten Bebauungsplans oder wenn es diesen
nicht gibt, durch § 54 der NÖ Bauordnung 2014. Laut § 54 ‚Bauwerke im Baulandbereich
ohne Bebauungsplan‘ ist ein Neu- oder Zubau eines Hauptgebäudes nur zulässig, wenn
es in Anordnung auf dem Grundstück (Bebauungsweise) oder in Höhe (Bauklasse) von
den in seiner Umgebung bewilligten Hauptgebäuden nicht abweicht. Im Gesetzestext
sind somit Energiethemen mit Gebäudebezug verankert. Geregelt sind neben der
nachträglichen Wärmedämmung an Gebäuden auch die Heizung (§ 57, § 58, § 59, § 60,
§ 61, § 62) und der Stellplatzbedarf für Kraftfahrzeuge oder Fahrräder (§ 63, § 64, § 65).
(NÖ BO, 2014; Amt der NÖ Landesregierung, 2019d)
Faktenbox. NÖ Bautechnikverordnung, inklusive Anlage ‚OIB Richtlinie 6‘
2015 trat mit der NÖ Bauordnung auch die NÖ Bautechnikverordnung in Kraft, die unter
anderem die Anforderungen an Gebäude, an Abstellanlagen für Kraftfahrzeuge sowie
die Neuinstallation und Überprüfung von Heizungsanlagen regelt. Energiethemen mit
Gebäudebezug sind in der OIB Richtlinie 6 ‚Energieeinsparung und Wärmeschutz‘
enthalten. Darin sind u.a. Höchstgrenzen für Energiekennzahlen für Wohnhäuser sowie
Nicht-Wohnhäuser festgelegt. Neben den Anforderungen an den Heizenergiebedarf,
sind Anforderungen an ein Mindestmaß von Energie aus erneuerbaren Quellen eines
Gebäudes festgelegt, sowie Anforderungen an wärmeübertragende Bauteile (U-Werte).
Beim Neubau von Wohngebäuden mit mehr als drei Wohnungen bzw. Wohneinheiten
ist eine zentrale Wärmebereitstellungsanlage zu errichten. (NÖ BTV, 2014; OIB-
Richtlinie 6)
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3.1.3. Raumordnung & Baurecht
In den Gemeinden werden Entscheidungen für die Planung möglichst energie-, flächen-
und kosteneffizienter Raumstrukturen getroffen. Sie sind Ansprechpartner für
Bauherren, und können hier beratend und mit gesetzlichen Vorgaben Einfluss nehmen.
Nachfolgend werden ‚Energiethemen mit Raumbezug und Gebäudebezug‘ aufgezeigt,
und mit welchen Instrumenten sie behandelt werden können.
Tabelle 2: Maßnahmen für energie-, flächen- und effiziente Raumstrukturen und Gebäude und Zuordnung zu Instrumenten aus
Raumordnung und Baurecht.
Örtliches
Flächenwidmungs- NÖ
Maßnahmenvorschläge Entwicklungskonze Bebauungsplan
plan BautechnikVO
pt
Bebauungsdichte erhöhen
x x x
(nach innen verdichten…)
Ausnutzung Grundstücke
x x x
(geschlossene Bauweise)
Vorgabe Bauform,
x x
Geschoße
Orientierung der Gebäude
x x
(Ausrichtung nach Süden)
Neubau, Sanierung - hohe
x x
energetische Standards
Neubau, Sanierung - Nutzg
x x
erneuerbarer Energie
Festlegung Grünflächen x x
Kurze und sichere Wege
x x x
für Fußgänger, Radfahrer
Höhere Dichten im
Bereich ÖV-Haltestellen,
x x
sonstigen
Infrastruktureinrichtungen
Beschränkung Parkplätze x x x
3.1.4. Raumordnung & Baurecht - Blitzlichter und Beispiele für Gemeinden
Mit Instrumenten der Raumordnung können Gemeinden bei Energiethemen Einfluss
nehmen. Die Flächenwidmungsplanung, die Widmung von Baulandflächen für diverse
Nutzung, sollte stärker auf energetische Eignung hin ausgerichtet werden, vor allem die
optimale Ausnutzung solarer Erträge für Wärme- und Stromerzeugung ist zu beachten.
Die solare Eignung der Baulandreserven ist zu analysieren und zu dokumentieren. Dieser
Fokus ist mit baurechtlichen Vorgaben begründbar, da lt. EU-Gebäuderichtlinie ab 2021
alle beheizten Gebäude einen Fast-Nullenergiestandard aufweisen müssen. Neben dem
‚Gebäudebezug‘ ist darin vor allem der ‚Raumbezug‘ verankert.
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Die vorrangige Nutzung der Baulandreserven innerhalb bestehende Siedlungsgrenzen
sowie eine städtebaulich verträgliche Nachverdichtung der Baustruktur sollten als
Rahmenvorgabe gelten.
Neben der Umsetzung der NÖ Raumordnung mit der Flächenwidmungsplanung dient
auch der Bebauungsplanung dazu, Energieeffizienz und Energieversorgung von Bauten
zu regeln. Im Bebauungsplan sollte solaroptimiertes Bauen festgelegt werden, zum
Beispiel durch Anordnung der Baukörper, Bauhöhe, Dachform, Ausrichtung der Dächer
(Firstrichtung), äußere architektonische Gestaltung (solarer Fläche auf Gebäudeteilen).
Außerhalb des Raumordnungsrechts können Energiekonzepte und -leitbilder als gutes
Planungs- und Steuerungsinstrument erstellt, und als Grundlage bei energiebezogenen
Entscheidungen in Gemeinden herangezogen werden. Mit einem regionalen Fokus für
die einzelnen Gemeinden könnte die Erarbeitung von Energiekonzepten und -leitbildern
nach definiertem Standard erfolgen. Eine Ergänzung und Vernetzung, sowohl beim
Erstellen als auch beim Umsetzen, mit den Raumordnungsinstrumenten ist sinnvoll.
Ergänzend zur Umsetzung von Energiekonzepten und -leitbildern, bietet ein laufendes
Energie-Monitoring Aufschluss über die Energiesituation einer Gemeinde. Die laufende
Erhebung der Daten zu Energiegewinnung und Energieverbrauch von Haushalten und
Betrieben ist zu aufwändig, für gemeindeeigene Gebäude ist dies jedoch mit geringerem
Aufwand möglich und nach NÖ Energieeffizienzgesetz sogar verpflichtend.
Für die Errichtung bestimmter, räumlich bedeutsamer Energieproduktionsanlagen
(Solar-, Windkraftanlagen) ist eine Ausweisung im Flächenwidmungsplan erforderlich.
Im örtlichen Entwicklungskonzept soll eine grundsätzliche räumliche Ausbaustrategie
für die jeweilige Erneuerbare Energie festgelegt werden. Neben der Verankerung der
erneuerbaren Energieversorgung mit lokalen Ressourcen sind Energieeffizienzstandards
im Neubau und in der Sanierung eine empfehlenswerte Vorgabe. Auch ein Fokus auf
kompakte Siedlungen mit energieeffizienter Mobilität ist bedeutend.
Um Siedlungsgrenzen, innerhalb dieser gebaut werden darf, zu definieren, ist eine
Leitplanung auf Landesebene zu empfehlen, um Vereinbarungen zwischen zwei oder
mehreren Gemeinden zu Bau- und Grünland rechtlich bindend zu machen. In einer so
stark wachsenden Region wie Römerland Carnuntum steigt auch der ohnehin schon
vorhandene Nutzungsdruck auf ein und dieselbe Fläche. Mehrere Planungsprozesse in
der Ostregion sollen Agrar- sowie Grünräume in einem ‚Grünen Ring‘ sichern.
Beispielsweise dient das Projekt ‚LENA Unseren Lebensraum gemeinsam nachhaltig
gestalten‘ der Region Römerland Carnuntum dem Erhalt und der Weiterentwicklung
einer identitätsstiftenden Baukultur. Ein weiteres Beispiel ist das in Erarbeitung
stehende Grünraumkonzept der Flughafen-Region.
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‚Energiethemen mit Raumbezug und Gebäudebezug‘ sind gesetzlich in verschiedenen
Rechtsvorschriften verankert und greifen ineinander. Wesentlich ist die Verknüpfung
aller Planungsinstrumente, sodass sich diese ergänzen und sich nicht widersprechen.
Zur erfolgsversprechenden Umsetzung obiger Planungen in vielen Gemeinden sind der
Blick auf bestehende positive Beispiele und die Durchführung eigener Projekte wichtig.
Im öfters realisierten gemeinsamen Bauen und Wohnen finden sich ‚Energiethemen mit
Raum- und Gebäudebezug‘ wieder. Gemeinsames Wohnen hat unter anderem Vorteile
hinsichtlich Energie- und Ressourceneffizienz und sozialer Kontakte. Das Miteinander
von Einzelpersonen, Familien und unterschiedlichen Generationen ermöglicht eine
gemeinsame, ökologisch, ökonomisch sinnvolle, Nutzung von Anlagen (z.B. Wärme- und
Stromversorgung) und Einrichtungen (z.B. Sozialräume, Werkstätten).
Projekte zu gemeinschaftlichem Wohnen: www.gemeinsamwohnen.at
Wohnquartier Rosa Zukunft ist ein Smart Grids Leuchtturmprojekt der Smart Grids
Modellregion Salzburg. Grün- und Spielflächen sowie ein großer Gemeinschaftsraum
als Basis für viele Begegnungen, und somit ein Konzept für urbanes, zukunftsweisendes
Zusammenleben. Die Wohnanlage verfügt über dezentrale Stromerzeuger wie
Photovoltaik-Anlage oder Biogas-Blockheizkraftwerk mit Speichern. Energieerzeuger
und -verbraucher sind vernetzt. Wärmepumpen, Ladestationen von E-Fahrzeugen oder
Haushaltsgeräte gehen in Betrieb, wenn es für das Gesamtnetz am effizientesten ist.
https://www.rosazukunft.info/
Gleis 21 ist ein kürzlich realisierter gemeinsamer Wohnbau in Wien. Die Minimierung
der Energiekosten, unter anderem durch die Kompaktheit des Baukörpers, und die
Schonung der Ressourcen, unter anderem durch die Realisierung des Wohnbaus in Form
eines konstruktiven Holzbaus ist vorbildlich. https://gleis21.wien/das-haus/
Wohnprojekt Hasenbau ist ein weiteres, gemeinsames Wohnen-Projekt. Die Gebäude
erreichen Niedrigstenergie- bzw. Passivhausstandard. Der Energiebedarf wird möglichst
durch eine Photovoltaik-Anlage am Dach sowie durch Tiefenbohrungen unter dem
Gebäude gedeckt. Gebaut wurde mit ökologischen Materialien. Es gibt individuelle,
persönliche Rückzugsräume und gemeinschaftlich geteilte Räume. Initiiert wurde das
Projekt von einer kleinen Gruppe Menschen, die eine gemeinschaftliche, zukunftsfähige
Wohnform realisieren wollte. https://wohnprojekt-hasendorf.at/
Neben raumplanerischen Instrumenten ist eigenständiges, selbstbestimmtes Handeln
zur Erfüllung einer energiesparenden, zukunftsfähigen Siedlungsentwicklung wichtig.
Sowohl im Neubau als auch in der Sanierung sind zukünftig nachhaltige Konzepte der
Lebensraumentwicklung zu beachten. Um Erneuerbare Energie und Energieeffizienz zu
erhöhen, bedarf es neben Eigeninitiativen und Nachahmungen dieser, der Verankerung
der Ziele in lokalen, regionalen, überregionalen ‚Papieren‘ und ‚Rechtsvorschriften‘.
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3.2. Gemeinsame Nutzung von Energieerzeugungsanlagen
Die gemeinsame Nutzung von Energieerzeugungsanlagen ist einerseits herausfordernd,
und eine sinnvolle Entwicklung, die ökologische, ökonomische Vorteile bietet. Für eine
zukünftig verstärkte Realisierung ist die einheitliche Definition technischer,
wirtschaftlicher, rechtlicher Schnittpunkte zu empfehlen. Die Kommunikation über
diese Modelle ist für die Verbreitung bedeutend.
In der Region Römerland Carnuntum wird verstärkt auf die Nutzung erneuerbarer
Energien gesetzt. Biogasanlagen, Biomasseheizwerke, Windparks sind entstanden.
Kleine Wasserkraftwerke laufen schon viele Jahre. Auch die logische Nutzung der Sonne
wird in den vergangenen Jahren vermehrt forciert. Eine Verknüpfung der verschiedenen
Energieerzeugungsanlagen, und die Einbindungen von Speichersystemen, ist wichtig für
den Weg zu einer energieautarken Region, und auch bedeutend für die
Energieversorgung von kleineren Gebieten, sogenannten ‚Grätzel‘.
3.2.1.Rechtliche Grundlagen
Erneuerbare-Energie-Gemeinschaften‘ sollen zukünftig im Erneuerbaren-Ausbau-
Gesetz geregelt werden, wie jetzt die ‚Gemeinschaftlichen Erzeugungsanlagen‘. Laut
gesetzlicher Definition erzeugen gemeinschaftliche Erzeugungsanlagen elektrische
Energie zur Deckung des Verbrauchs der ‘teilnehmenden Berechtigten’. Teilnehmende
Berechtigte sind juristische oder natürliche Person oder eingetragene
Personengesellschaft, die mit ihrer Verbrauchsanlage einer gemeinschaftlichen
Erzeugungsanlage zugeordnet ist.
Photovoltaik-Anlagen wurde in den letzten Jahren auf Dächern von Wohnhäusern und
Unternehmen realisiert. Das nun im Elektrizitätswirtschafts- und -organisationsgesetz
gesetzlich verankerte Konzept der „gemeinschaftlichen Erzeugungsanlage“ macht es
möglich, weitere Dachflächen – etwa in Ballungsräumen mit verdichteter Architektur
und einer hohen Anzahl von Mehrparteienhäusern und Bürogebäuden – zu nutzen. So
können sich Mieter oder Eigentümer zusammenschließen, um gemeinsam eine
Photovoltaik-Anlage zu nutzen. Für gemeinschaftliche Energieerzeugungsanlagen
kommen neben PV-Anlagen auch andere Technologien wie Windkraftanlagen oder
Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen in Frage. (Bundesverband Photovoltaic Austria, k.A).
Jede Partei in einem Gebäude mit einer gemeinschaftlichen Erzeugungsanlage, die
zusätzlich zur Energieversorgung übers öffentliche Stromnetz besteht, hat die Wahl sich
daran zu beteiligen, oder davon keinen Gebrauch zu machen. Jeder Endverbraucher
kann weiterhin für den Strombezug über das Netz seinen Lieferanten frei wählen. Das
Konzept einer ‚Gemeinschaftlichen Erzeugungsanlage‘ besteht darin, dass den
Endverbraucheranlagen im Gebäude die von der PV-Anlage erzeugte Energie anteilig
zugerechnet und überschüssige Energie ins öffentliche Netz eingespeist wird.
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Dazu ist es notwendig, nicht nur den jeweiligen Stromverbrauch, sondern auch den
erzeugten Photovoltaik-Strom zu messen, wofür ein eigener Zählpunkt eingerichtet
wird. Smart Meter oder Lastprofilzähler messen Erzeugung und Verbrauch bei der
Erzeugungsanlage sowie bei den teilnehmenden Parteien. Soweit alle Teilnehmenden
den erzeugten Strom selbst verbrauchen, sparen sie Energiekosten, Netzentgelte und
Steuern, die beim Strombezug aus dem Netz anfallen würden. (BMWFW, 2017)
„Gemeinschaftliche Erzeugungsanlagen“ – Informationsplattform:
www.pv-gemeinschaft.at
3.2.2. Herausforderungen und Vorteile
Die gemeinsame Nutzung von Energieversorgungsanlagen sind im Verbund oftmals
ökonomischer, ökologischer darstellbar und ein Vorteil von ‚Grätzel‘-Lösungen. Zentrale
Biomasse-Heizwerke mit kleinen Wärmenetzen sind eine erprobte, ideale Möglichkeit,
um für mehrere private, gewerbliche, öffentliche Gebäude eine Wärmeversorgung auf
Basis erneuerbarer Energiequellen zu bieten. Mit sogenannten Mikronetzen wird die
Wärmeversorgung eines kleineren Gebietes (Dorf, Siedlung, Ortsteil, etc.) durch eine
zentrale Heizungsanlage sichergestellt. Die zukünftig noch stärkere Nutzung solcher
gemeinschaftlich betriebenen Energieerzeugungsanlagen für die Wärmeversorgung von
kleineren Gebieten wäre ein wichtiger Schritt. Für den Betrieb von
Gemeinschaftsanlagen ist die zentrale Anordnung der Biomasseheizung notwendig.
Vorteilhaft bei einem forcierten Ausbau der Biomasse-Heizwerke in unserer Region
wäre die Vernetzung der einzelnen Betreiber, um Standorte für die Aufbereitung und
Lagerung von Biomasse nach Möglichkeit zu bündeln, und so Kosten zu sparen.
Auch mit dem gemeinsamen Betrieb einer Photovoltaik-Anlage können Kosten gespart
werden, da die Kosten der Errichtung bei größeren Anlagen verhältnismäßig geringer
sind. Im laufenden Betrieb wird der direkt verbrauchte Strom von der Anlage nicht mit
Netzentgelten und Steuern für den Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz belastet,
und ist somit günstiger . Dieser Kostenvorteil gilt auch bei anderen Technologien wie
Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Mit diesem Konzept können auch Mieter und
Eigentümer in Mehrwohnungshäusern den erzeugten Strom selbst nutzen und so auch
einen aktiven Beitrag zur Energieautarkie leisten.
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3.2.3. Beispiele aus der Region und über die Region hinaus
Biomasse-Heizwerk Rohrau. 200 kW. Initiiert durch den Landwirt Johann Raser wurde
eine Machbarkeitsstudie für die Versorgung der öffentlichen Gebäude mit einem
Biomasse-Heizwerk in der Gemeinde Rohrau durchgeführt. Ein Heizwerk mit einer
Leistung von 200 kW wurde realisiert. Mit der Biomasse-Nahwärmeanlage werden das
Feuerwehrhaus, das Gemeindeamt, der Pfarrhof, die Volksschule und ein Wohnhaus
über ein 250 m Nahwärmenetz versorgt. Der Rohstoff für die Anlage wird in den
Wäldern der Marktgemeinde gewonnen, und somit kurze Versorgungswege gesichert.
Landwirte und Gemeinde wurden Mitglied bei der Bioenergie NÖ, um die Anlage unter
dem gemeinsamen Dach der Genossenschaft zu betreiben.
Errichtung der ersten „echten“ gemeinschaftlichen PV-Anlage im Netzgebiet der Energie
Steiermark im Jahr 2018 im Zuge der Renovierung der Außenhülle. Die Gestaltung der
Fassade und die Sanierung der Balkongeländer mittels integrierter PV-Module. Für den
Netzbetreiber ist der Aufbau des Verrechnungssystems, die Anpassung der bisherigen
Abrechnungsprozesse, Beschaffung und Einbau der Smartmeter sowie die technische
Energieverteilung inkl. der Stromspeicheranlage herausfordernd. Bei dieser
gemeinschaftlichen PV-Anlage läuft der Testbetrieb inklusive Stromspeicher.
Schrittweise erfolgt die Integration der gemeinschaftlichen Nutzungsteile und, abhängig
von der Lieferfähigkeit der Smartmeter, der teilnehmenden Wohnungen. Aufbau der
Ablesesystematik, Testabrechnungen und Kontrollen der Energieflussberechnungen
finden statt. Kontrolliert wird auch das Stromspeichersystems hinsichtlich der Nutzung
und Auslastung über die Jahreszeiten und der Korrektheit des Regelverhaltens.
Die Marktgemeinde Nenzing in Vorarlberg ist seit 1998 zur e5 Gemeinde zertifiziert. Die
Gemeinde zeichnet sich unter anderem durch drei, mithilfe von Bürgerbeteiligungen
finanzierten, Photovoltaikanlagen aus. Die Anlagen wurden auf drei gemeindeeigenen
Gebäuden angebracht und erzeugen pro Jahr zusammen ungefähr 160.000 kWh.
Einzelne Bürger konnten sich mit jeweils 1.000 € pro Person beteiligen und so einen
Beitrag zur Förderung nachhaltiger Energiequellen in ihrer Heimatgemeinde leisten.
Seitdem die Anlagen in Betrieb gegangen sind kann man die Energieerzeugung online
mitverfolgen und sich Statistiken zur Entwicklung ansehen. Für Ihre Arbeit hat die
Gemeinde im Dezember 2019, den vom Senat der Wirtschaft vergebenen SDG Award,
in der Kategorie Gemeinden, verliehen bekommen.
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4. Ebene der Region
Was ist der nächste Schritt für die Energiewende in der Region Römerland Carnuntum?
Der nächste Schritt für die Energiewende in der Region Römerland Carnuntum und
darüber hinaus ist ein integriertes Energiesystem, welches ‚alles‘ miteinander verbindet.
Das zukünftige Energiesystem wird sich dadurch auszeichnen, dass die bisher noch
weitgehend unabhängig voneinander betrachteten Sektoren Elektrizität, Wärme und
Mobilität verknüpft werden, die erneuerbaren Energietechnologien weiterentwickelt,
weiter ausgebaut und, unter Ausnutzung des Speicherpotentials, ins Gesamtsystem
integriert werden. Die einzelnen Komponenten und die Gesamtintegration dieser,
Stichwort Sektor-Kopplung, sind wichtige Bausteine für das zukünftige Energiesystem.
Die Digitalisierung verändert das Energiesystem an vielen Stellen und ist aus der
Energiewende nicht wegzudenken. Digitale Technologien helfen zum Beispiel dabei,
Energieeffizienzpotenziale zu realisieren. Das ist wichtig, da der Ausbau erneuerbarer
Energie begrenzt ist. Ein wirtschaftlicher und sicherer Betrieb komplexer
Energiesysteme braucht die Digitalisierung für eine verbesserte Netzplanung und für ein
effizienteres Gesamtsystem. Die Digitalisierung ermöglicht die Berechnung komplexer
Szenarien. Die Digitalisierung beschleunigt die Energiewende. (FVEE, 2018)
4.1. Energiespeicher - Strom und Wärme
Energiespeicher sind wesentliche Komponenten der Energiewende. Mit der Ausweitung
von fluktuierender Erzeugung, wie durch Solaranlagen und Windkraft, steigt zugleich
der Bedarf und Aufwand eines Ausgleichs zwischen Angebot und Nachfrage. Dabei
werden Speichertechnologien wichtige Bausteine eines integrierten Energiesystems in
einer Energiezukunft mit 100 % erneuerbarer Energieversorgung sein, da mit diesen
kurze oder auch längere Zeiträume eines Ungleichgewichts von Aufbringung und Bedarf
überbrückt werden können. Nachfolgend werden Speichermöglichkeiten vorgestellt:
Speichermöglichkeiten für Strom (AIT, 2018)
o Elektro-chemische Speicherlösungen
Dies umfasst Speichertechnologien, die unter dem Begriff Batterie, zusammengefasst
werden. Die Speicherung erfolgt durch den Austausch von Ionen zwischen zwei
Elektroden. z.B. Lithium-Ionen-, Bei-, Redox-Flox-Batterien.
o Chemische Speicherlösungen
Energie wird durch die Erzeugung neuer chemischer Produkte gespeichert. z.B. Methan
und Wasserstoff.
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o Elektrische Speicherlösung
Die Speicherung erfolgt im elektrischen oder magnetischen Feld einer Komponente. z.B.
Kondensatorspeicher, Superkondensatoren, Supraleitende Magnetspulenspeicher.
o Mechanische Speicherlösungen
Dabei wird Energie durch potenzielle Energie, kinetische Energie oder auch Druck
gespeichert. z.B. Pumpspeicher, Schwungräder, Druckluftspeicher.
Speichermöglichkeiten für Wärme. (AIT, 2018)
o Speicher für sensible Wärme
Ein Speicher für sensible Wärme nutzt die Wärmekapazität des Speichermediums. Der
Speicherbetrieb (Beladen/Entladen) ändert die Temperatur (bei Dampfspeichern auch
den Druck) des Speichermediums, es findet keine Änderung des Aggregatzustands statt.
z.B. Dampfspeicher, Wasserspeicher, Erdsondenfelder, Wasser-Kies- bzw. Wasser-
Erdreich-Speicher, Aquiferenspeicher, Wärmenetz als Speicher, Nachtspeicherheizung,
Thermische Bauteilaktivierung, Regeneration von Geothermiequellen.
o Latentwärmespeicher (Phase Change Material – PCM)
Ein Latentwärmespeicher nutzt die Energie, die das Speichermedium (Phase Change
Material – PCM) beim Schmelzen aufnimmt bzw. beim Erstarren abgibt. Beim
Phasenwechsel ändert sich die Temperatur des Speichermediums kaum, was einen
Speicherbetrieb bei annähernd konstanter Temperatur ermöglicht. z.B. Eisspeicher.
o Thermochemische Speicher (TCM)
Thermochemische Speicher nutzen Sorptionsprozesse oder chemische Reaktionen.
Letztere nutzen Energie, die beim Ablauf chemischer Reaktionen aufgenommen bzw.
abgegeben wird. Beim Sorptionsspeicher werden physikalische Wechselwirkungen
genutzt, bei denen sich ein Stoff in einem anderen Stoff oder an der Oberfläche eines
anderen Stoffes anreichert.
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4.2. Energiespeicher - Sektor-Kopplungen
Unter Sektor-Kopplung wird die Verbindung verschiedener Energienetze, wie Strom,
Gas, Wärme/Kälte etc., miteinander verstanden. In Bezug auf Energiespeicher werden
diese als ein wesentliches Element angesehen. Mögliche Sektor-Kopplungen, siehe
Abbildung, und nachfolgende Erläuterungen (AIT, 2018):
Abbildung 8: Energiespeicher und Sektor-Kopplungen (Sterner & Stadler, 2014, AIT, 2018)
o Power to Gas, Power to Liquid. Chemische Lösung.
Power-to-Gas ist die Umwandlung von Strom in gasförmige Brennstoffe, wie Methan
oder Wasserstoff. Zur Herstellung von Wasserstoff wird Elektrolyse eingesetzt. Für die
Herstellung von Methan wird Wasserstoff in chemischen Reaktionen umgewandelt,
katalysatorgestützt. Power-to-Liquid ist ein ähnliches Verfahren wie Power-to-Gas . Rd
ist die Umwandlung von Wasserstoff aus Elektrolyse zu kohlenwasserstoffbasierten,
flüssigen Treibstoffen wie Methanol.
o Power to Heat. Thermische Lösung.
Power-to-Heat bezeichnet die Umwandlung von Strom in Wärme. Dabei kann es sich
sowohl um elektrisch beheizte Warmwasserspeicher in Wohnungen, Gebäude handeln
als auch um Großanlagen für Wärmenetze und industrielle Anwendungen.
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