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Veröffentlichung Instrumente und Maßnahmen zur Stärkung der Akzeptanz und gesellschaftlichen Trägerschaft der leitungsgebundenen Wärmeversorgung(Umweltbundesamt, 2024)Aufbauend auf einer detaillierten Stakeholder- und Länderanalyse werden in dem Bericht fünf politische Instrumente und Maßnahmen ausgearbeitet, die dazu beitragen, die Akzeptanz der leitungsgebundenen Wärmeversorgung sowie die gesellschaftliche Unterstützung für deren Ausbau und Transformation zu steigern: Systematisches Lernen, Preistransparenz, Preisregulierung, Zugänglichkeit relevanter Informationen und Finanzierung von Beteiligungsprozessen. Die Auswahl adressiert unterschiedlich Stakeholder und und Kategorien wie Know-How-Aufbau, Transparenz, Regulierung und Finanzierung. Dabei wird auf Ziele und Wirkung, eine qualitative Beschreibung, Anschlussmöglichkeiten an den regulatorischen Rahmen und eine Abschätzung zur Zeitschiene für die Umsetzung abgestellt.Veröffentlichung Drittzugang bei Wärmenetzen(Umweltbundesamt, 2022)Die vorliegende Kurzanalyse wurde im Rahmen des Vorhabens „Dekarbonisierung dezentraler Energieinfrastrukturen – Entwicklung eines Unterstützungsrahmens am Beispiel von Wärmenetzen“ erstellt. In der Kurzanalyse wird diskutiert, inwiefern der Vorschlag zur verpflichtenden Einführung des Drittzugangs im Entwurf der Richtlinie zur Förderung von Energie aus erneuerbaren Quellen (RED II, Art. 24, Abs. 4a) zur Steigerung des Erneuerbaren- und Abwärmeanteils in Fernwärmenetzen beitragen kann.Veröffentlichung Akzeptanz der leitungsgebundenen Wärmeversorgung: Status quo in Deutschland und internationale Erfahrungen(Umweltbundesamt, 2024)Der Teilbericht bereitet den Wissensstand zur gesellschaftlichen Unterstützung und Akzeptanz im Bereich der leitungsgebundenen Wärmeversorgung umfassend auf. Dazu werden Hemmnisse und förderlichen Faktoren, gesellschaftliche und individuelle Bearbeitungsstrategien, Maßnahmen und bestehende Politikinstrumenten sowohl im nationalen wie auch im europäischen Kontext ausgewertet und zusammengefasst. Der Teilbericht richtet sich an Akteure aus Politik und Wissenschaft und zielt darauf ab, Grundlagen der Akzeptanz der leitungsgebundenen Wärmeversorgung zu schaffen, um darauf aufbauend Maßnahmen- und Instrumentenvorschläge ableiten zu können.Veröffentlichung Die Nutzung von Exergieströmen in kommunalen Strom-Wärme-Systemen zur Erreichung der CO2-Neutralität von Kommunen bis zum Jahr 2050(2016) Hertle, Hans; Jentsch, Andrej; Eisenmann, Lothar; Deutschland. UmweltbundesamtMit der Einbeziehung der Exergie eines Energiestroms in die Betrachtung von kommunalen Energiesystemen lässt sich neben der Quantität von Energieströmen auch die Qualität berücksichtigen. Als Maßstab für die Qualität eines Energiestroms gilt dabei die physikalische Arbeitsfähigkeit. Wie die verschiedenen kommunalen Energieversorgungssysteme und Energieabnahmesysteme in Zukunft sowohl exergetisch als auch in Bezug auf CO2-Minderung optimiert werden können, wurde im Rahmen dieses Forschungsprojektes analysiert. Bei der Betrachtung von Basissystemen zeigt sich, dass in den klassischen konventionellen Systemen Exergie in hohem Maße verloren geht. In modernen gekoppelten Fernwärme- oder Abwärme-Systemen in Kombination mit der Nutzung erneuerbarer Energieträger und unter Einbeziehung von Kaskaden-Nutzung von Wärme auf jeweils dem angepassten Temperaturniveaus zeigt sich die Stärke des Exergie-Konzepts. Hier werden die wenigsten Ressourcen beansprucht, um den größtmöglichen Nutzen zu erhalten. Im Forschungsbericht wird sowohl die Übertragung des Exergie-Konzepts auf die Ausstellung von Energie/Exergie-Ausweisen für Wohn- und Nichtwohngebäude untersucht, als auch ein Vorschlag für die exergetische Bewertung von kommunalen Energiesystemen gemacht. Die Exergie sollte als zusätzlicher Indikator in das Benchmark Kommunaler Klimaschutz mit aufgenommen werden. Außerdem sollte bei der Berechnung von Kraft-Wärme-Kopplungsprozessen nach der exergetischen Methode allokiert werden. Für Kommunen ist es notwendig, den Exergieansatz in die kommunale Bewertungs- und Planungspraxis zu integrieren. Quelle: UmweltbundesamtVeröffentlichung Flexibilitätsoptionen der Strom- und Wärmeerzeugung mit Geothermie in einem von volatilem Stromangebot bestimmten Energiesystem(Umweltbundesamt, 2020) Irl, Matthäus; Aubele, Katharina; Baumann, Thomas; Technische Universität München. Lehrstuhl für Energiesysteme; Universität Bayreuth; Deutschland. UmweltbundesamtDie tiefe Geothermie ist integraler Bestandteil der Wärmewende und kann darüber hinaus einen signifikanten Beitrag zur Bereitstellung elektrischer Energie liefern Bislang unzureichend untersucht ist die Frage, in wie weit Geothermiebasierte Strom-Wärme-Systeme für eine flexible Deckung des Strombe-darfs, insbesondere der Bereitstellung von Regelleistung genutzt werden können, ohne negative Auswirkungen auf die Wärmeversorgung zu bedingen. Die Studie stellt fest, dass aus hydrogeochemischer Sicht ein flexibler Betrieb des Thermalwasserstroms für die Anlagenkomponenten und das Reservoir, gerade im Molassebecken weitgehend unbedenklich ist. Es ist festzuhalten, dass Erfassung von Messdaten und eine anlagenbezogene Bewertung unersetzlich ist. Die durchgeführte technische Analyse sowie die Simulation der Geothermieanlagen zeigen auf, dass das technische Potenzial der dauerhaften Bereitstellung von positiver und negativer Regelleistung für nahezu alle technischen Flexibilitätsoptionen, insbesondere für Bestandsanlagen gering ist. Ausnahme ist das technische Flexibilitätspotential für die Bereitstellung von positiver Regelleistung durch den Einsatz von Heißwasser- bzw. Thermalwasserspeichern. Hier ist das technische Potential als mittel bis groß einzuschätzen, jedoch steigt auch der technische Aufwand. Das technische Potenzial der positiven und negativen Regelleistungsbereitstellung mit eingeschränkter zeitlicher Verfügbarkeit (also in Zeitscheiben) ist hingegen für nahezu alle Flexibilitätsoptionen mittel bis groß. Folglich besteht ein di-rekter Einfluss der zeitlichen Verfügbarkeit auf das Potenzial der Regelleistungsbereitstellung; der technische Aufwand korreliert mit der Größe der Speichervolumina. Das Gesamtpotential der Regel-leistungsbereitstellung bleibt jedoch insgesamt auf niedrigem Niveau. Verglichen mit konventioneller Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zeigt die Geothermie eine sehr variable Stromkennzahl, wodurch eine sehr große Flexibilität zwischen Strom- und Wärmeerzeugung gewährleistet ist. Weiterhin sind die CO2-Emissionen pro erzeugter Energieeinheit deutlich positiver zu bewerten als bei fossil betriebener KWK. Die ökonomischen Bewertungen zeigen, dass unter aktuellem Preisniveau und Anwendung von technischen Flexibilitätsoptionen die Anlagen nur bedingt wirtschaftlich Regelleistung erbringen können. Anlagen im Bestand mit Unterstützung durch das Spitzenlast-Heizwerk können bereits heute durch Bereitstellung von positiver Sekundärregelleistung zusätzliche (geringe) Gewinne erwirtschaften. Bei Anlagen im Bestand ohne Modifikation bzw. der Erweiterung durch Wärmespeicher ist dies nicht der Fall. Die Verringerung des anzulegenden Werts für Strom aus Geothermie birgt eine verstärkte Ausnutzung des Flexibilitätspotentials und damit ökonomische Vorteile. Anlagen im Bestand und Anlagen mit Spitzenlast-Heizwerk können dann wirtschaftlich negative und positive Sekundärregelleistung vorhalten. Eine Bereitstellung von Flexibilität durch tiefe Geothermiekraftwerke, deren Stromerzeu-gung nach EEG vergütet wird, ist damit ohne zusätzliche Anreize mittelfristig nicht zu erwarten. Eine zeitliche Entkopplung der Stromproduktion von der Wärmenachfrage mit Hilfe von Wärmespeichern ermöglicht eine mehr strompreisorientierte Fahrweise des Geothermiebasierten Strom-Wär-mesystems. Das flexiblere Energiesystem reduziert dabei die Gesamtkosten mittels Maximierung der Erlöse durch Stromeinspeisung ins Netz zu Zeiten mit hohen Strompreisen. Zusätzliche elektrische Wärmeerzeuger (wie in dieser Untersuchung z. B. eine Wärmepumpe) werden bei sehr niedriger Residuallast und damit verbundenen geringen Stromkosten für die Wärmegewinnung eingesetzt. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass aktuell die Bereitstellung von Regelleistung durch Geothermiebasierte Strom-Wärme-Systeme aus hydrogeochemischer und technischer Sicht mit Einschrän-kungen möglich ist. Die zu erwirtschafteten Gewinne sind gering. Aufgrund der (bislang) geringen Anzahl von Geothermie-basierten Strom-Wärme-Systemen ist der systemdienliche Benefit ebenfalls als gering einzustufen. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung Analyse des wirtschaftlichen Potenzials für eine effiziente Wärme- und Kälteversorgung(Umweltbundesamt, 2021) Ortner, Sara; Pehnt, Martin; Blömer, Sebastian; Institut für Energie- und Umweltforschung; Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien (Karlsruhe); Prognos-AG (Basel). Büro Berlin; Deutschland. Umweltbundesamt; Herbstritt, CarenIm Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) erarbeitet das ifeu gemeinsam mit Prognos und IREES Teile der Berichtspflicht der Energieeffizienzrichtlinie entsprechend Artikel 14. Dabei liegt der Fokus im Forschungsvorhaben auf der Analyse der wirtschaftlichen Potenziale für eine effiziente Wärme- und Kälteversorgung im Jahr 2030, die durch eine umfassende KostenNutzen-Analyse sowie Sensitivitätsanalyse ergänzt wird. Darüber hinaus werden im Rahmen des Projekts Maßnahmen und politische Strategien erarbeitet, mit denen das wirtschaftliche Potenzial gehoben werden kann. Für die Analysen wird als Grundlage ein Szenario des Nationalen Energie- und Klimaplans (NECP), der 2019 von der Bundesregierung bei der europäischen Kommission einzureichen war, herangezogen. Die bundesweiten Daten werden durch den Einsatz des gebäudescharfen Wärmeatlas WaD 2.0 des ifeu und weiteren räumlich hoch aufgelösten Datenquellen disaggregiert und für die Analysen aufbereitet. Die Datenbasis wird darüber hinaus aufgearbeitet, um Wärme- und Kälteversorgungsgebieten kleinräumig als Karten darzustellen. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung Drittzugang bei Wärmenetzen(Umweltbundesamt, 2022) Ortner, Sara; Pehnt, Martin; Ochse, Susanne; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Steinbrenner, JoschaIm Projekt "Dekarbonisierung dezentraler Energieinfrastrukturen - Entwicklung eines Unterstützungsrahmens am Beispiel von Wärmenetzen" wird im Rahmen einer Kurzanalyse diskutiert, in wie fern der Vorschlag zur verpflichtenden Einführung des Drittzugangs im Entwurf der Richtlinie zur Förderung von Energie aus erneuerbaren Quellen (RED II, Art. 24, Abs. 4a) zur Steigerung des Erneuerbaren- und Abwärmeanteils in Fernwärmenetzen beitragen kann. Vor diesem Hintergrund wird der Richtlinienentwurf und die darin vorgesehenen Varianten zur Umsetzung des Drittzugangs diskutiert, sowie die Auslösetatbestände und Ausnahmefälle erörtert und eingeordnet. Des Weiteren werden die Unterschiede der Varianten herausgearbeitet und die Auslösetatbestände für verschiedene Fallunterscheidungen mit entsprechenden Herausforderungen und Möglichkeiten diskutiert. Auch in wie fern der vorgeschlagene Rahmen für die Koordinierung zwischen Fernwärmebetreiber und möglichen Quellen von Abwärme zur Steigerung des Erneuerbaren-Anteils in Wärmenetzen beitragen kann, wird betrachtet. Da eine etwaige Implementierung auch mit technischen Hürden und Herausforderungen einhergeht, widmet sich ein Kapitel dieser Thematik. Dem abschließenden Fazit werden noch Praxiserfahrungen aus anderen europäischen Ländern und Deutschland vorangestellt. Auf Basis der qualitativen Analysen schlussfolgern die Autorinnen*Autoren, dass der Drittzugang aufgrund der langen Abstimmungsprozesse, der technischen und planerischen Herausforderungen und des hohen regulatorischen Aufwandes nicht als erfolgversprechendes Politikinstrument zur Steigerung des Erneuerbaren-Anteils in Wärmenetzen verfolgt werden sollte. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung Dekarbonisierung von Energieinfrastrukturen(Umweltbundesamt, 2023) Ortner, Sara; Pehnt, Martin; Over, Margarete; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Steinbrenner, JoschaDas Ziel der Treibhausgasneutralität bis zum Jahr 2045 stellt die Fernwärmesysteme vor große Herausforderungen, die durch den Krieg in der Ukraine noch verschärft werden. Um Kohle als Energieträger für die Versorgung von Wärmenetzen zu ersetzen und eine langfristig klimaneutrale, von fossilem Gas unabhängige Wärmeversorgung zu schaffen ist es notwendig, dass die lokal verfügbaren erneuerbaren Potenziale ausgeschöpft und in die bestehenden Wärmenetze eingebunden werden. Auf Basis technischer und akteursspezifischer Analyse von Fallbeispielen - erarbeitet in enger Zusammenarbeit mit den lokalen Partnern vor Ort - wurden in dem vorliegenden Forschungsvorhaben Herausforderungen und Hemmnisse bei der Dekarbonisierung der Wärmenetzinfrastruktur identifiziert. Darauf aufbauend wurde ein "Erneuerbare-Wärme-Infrastruktur-Gesetz" entwickelt, das sowohl die technischen, sozio-ökonomischen, planerischen, ökologischen und institutionellen Rahmenbedingungen berücksichtigt, die Hemmnisse auf den verschiedenen Ebenen abbauen und somit die Dekarbonisierung von Wärmenetzen ermöglichen soll. Quelle: Forschungsbericht