Handlungsfeld I1.4: Prozesswärme bis 100°C dekarbonisieren

Verantwortlich für den Inhalt: Christof Drexel

Das Handlungsfeld mit seinen abgeleiteten Maßnahmen bezieht sich auf das Aktionsfeld 9.5 der Strategie der EA+.

Status quo

Ausgangslage und Zielsetzung

Der Anteil an Niedertemperatur-Prozesswärme (<100°C) aus Erdgas liegt im internationalen Industrie-Mix bei etwa 40%; das entspricht in Vorarlberg einem Endenergiebedarf von 440 GWh. Nach den Reduktionsmaßnahmen des Handlungsfelds I1.3 verbleiben noch ca. 396 GWh. Wo immer relevante Mengen an Prozesswärme eingesetzt werden, entsteht auch Abwärme, wenn auch oft in Form von Anergie, also auf nicht direkt nutzbarem Temperaturniveau. Mit Hilfe von Groß-Wärmepumpen kann diese Anergie aber effizient genutzt werden, sodass die benötigte Energie i.d.R. wirtschaftlich bereitgestellt werden kann [1]. Mit der Substitution des Gases ist eine Emissionsminderung von 0,24 Tonnen CO₂ pro Person und Jahr verbunden, wobei gleichzeitig der Bedarf an elektrischer Energie um ca. 113 GWh ansteigt - die Erhöhung des Importstroms führt (vor Ausbau der Erneuerbaren) zu einer Zunahme von 0,1 Tonnen CO₂ pro Person und Jahr.

Gesetze und Verordnungen, regional

• Luftreinhalteverordnung: [2]

Förderungen und Subventionen, Bund und EU

• KPC-Förderung für Umstellung auf Erneuerbare: [3]

Maßnahmen

Wärmepumpen-Offensive für Prozesswärme (I1.4.1)

Basis für die Offensive ist ein Leitfaden für die Umstellung auf Prozesswärme aus Wärmepumpen: Zusammen mit Technologieanbietern, Ingenieurbüros und einigen potenziellen Anwendern wird ein Leitfaden erstellt, der die Bandbreite an Anwendungen aufzeigt, eine Checklist für die schnelle Beurteilung der (ökonomischen) Sinnhaftigkeit enthält, sowie die Vorgangsweise bei der Umsetzung beschreibt. Außerdem enthält der Leitfaden Links zu Online-Wirtschaftlichkeitsrechnern, wie z.B. jenen der Agora Energiewende [4]

Weiters werden erfolgreich umgesetzte Projekte im In- und Ausland systematisch aufbereitet und in einer Datenbank für Dekarbonisierungen publiziert, und zwar in Bezug auf Investition und Wirtschaftklichkeit, Nutzerzufriedenheit und Effekt der CO₂-Einsparung, sowie aufgetretene Fehler und Probleme (vgl. HF I1.5).

Neben der Kommunikation und Verteilung über die bestehenden Organisationen (siehe unten) werden die größten in Frage kommenden Unternehmen persönlich kontaktiert; kleinere Unternehmen werden über die jeweiligen Innungen und Verbände - etwa im Tourismus - angesprochen.

Der Lead könnte bei Ökoprofit, dem EIV, der illwerke VKW liegen, oder auch bei der zukünftigen Transistion Agency (tbd).

Der stark ansteigenden Nachfrage wird seitens der Organisationen mit einer entsprechenden Erhöhung der Beratungs- und Engineering-Kapazitäten begegnet; Voraussetzung hierfür ist eine massive Ausbildungsoffensive in den entsprechenden Fachbereichen, was in den Querschnittsmaßnahmen verankert ist.

Auswirkungen der Umsetzung

...auf die Ökonomie

Die Wirtschaftlichkeit einer Groß-Wärmepumpe hängt zwar von einer Reihe von Randbedingungen ab, stellt sich aber in den allermeisten Fällen sehr attraktiv dar. Folgendes Beispiel soll als Referenz herangezogen werden: Die benötigte Prozesswärme mit 90°C soll von Gas auf eine Groß-WP umgestellt werden; der Verbrauch beträgt derzeit 25 GWh. Die Wärme wird ganzjährig 24/6 benötigt, bei 7000 Betriebsstunden ist somit eine Wärmepumpe mit einer thermischen Leistung von ca. 3,5 MW zu installieren. Als Abwärme stehen Abwasser und Abluft mit jeweils ca. 20°C zur Verfügung, was einen realen COP von 3,2 ermöglicht. Die Fassung der Wärmequellen erfolgt wassergeführt. Die Gesamtinvestition beträgt rund € 1.000.000,--, was bei 20 Jahren Lebensdauer und 4% Zinsen eine Annuität von € 73.600,-- ergibt. Für Reparatur und Wartung werden € 50.000,-- pro Jahr angesetzt.

Auf Basis "alter" Energiepreise (Gas 30 €/MWh, Strom 80 €/MWh) werden für das eingesparte Erdgas Ausgaben von € 750.000,-- ersetzt; stattdessen wird elektrische Energie um € 625.000,-- eingekauft. CAPEX und OPEX der Wärmepumpe werden durch die Einsparung gerade gedeckt.

Bereits unter Berücksichtigung einer CO₂-Steuer in Höhe von 30 €/Tonne verbessert sich die finanzielle Situation um jährlich € 150.000,--.

Eine mögliche zukünftige Preissituation mit Gas 100 €/MWh und Strom 200 €/MWh führt zu einem Energiekostenvorteil von fast einer Million Euro, jährlich.

...auf den Arbeitsmarkt

in Arbeit

Sonstige Auswirkungen

in Arbeit

Co-Benefits

Reduktion externalisierter Kosten, Gesundheit, Lebensqualität, Versorgungssicherheit, Sozialkapital,...

Partizipation

in Arbeit

Wie müssen die betroffenen Akteure miteinbezogen werden?