Präsentation im Rahmen des BMU/UBA Workshops "Klimaschutz und KWK-Ausbau - Entwicklung, Prognose, Wirksamkeit der Anreize im KWK-Gesetz unter Berücksichtigung von Emissionshandel und EEG" am 16.11.2011.

1. Kraft-Wärme-Kopplung in Deutschland –
Entwicklung im Zeitraum 2003-2010 und
mögliche Ausbaupfade 2020/2030
Sabine Gores, Öko-Institut e.V., Berlin
BMU, KWK-Workshop 16. November 2011

2. Überblick
• Stand der KWK
– Strom- und Wärmeerzeugung 2003-2010
– Dynamik der biogenen KWK
– Ergebnisse der BHKW-Umfrage
• Erfolgter Ausbau seit 2009:
– Nach KWKG geförderte KWK-Anlagen + Wärmenetze
– Abschätzung der KWK-Leistung
• Ausbaupfade:
– Ergebnisse der Literaturrecherche
– Einordnung der Ergebnisse
• Fazit
2

3. Gesamte KWK-Stromerzeugung 2010: 92 TWh
(rund 16% der Netto-Stromerzeugung)
53 TWh 30 TWh 3 TWh 6-7 TWh
Kleine fossile Biogene
BHKW KWK
Industrielle
Allgemeine Kraftwirtschaft
Versorgung
2010:
Schätzung
AGEE-Stat
BHKW- und
Datenbank EEG-Daten
StBA: Tab 066 und 067 der BNA
3

4. Situation der KWK-Stromerzeugung
100
Biomasse-
Anlagen
außerhalb der
statistischen
Erfassung
75
KWK-Stromerzeugung in TWh
Nicht erfasste
BHKW
50
Industrielle
Kraftwirtschaft
25
Allgemeine
Versorgung
0
1998 2003 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Quellen: StBa, EE in Zahlen, BNA, ÖI 2011
4

5. Situation der KWK-Wärmeerzeugung
750
Biomasse-
Anlagen
außerhalb der
stat. Erfassung
Fossile BHKW
KWK-Wärmeerzeugung in PJ
500
außerhalb der
stat. Erfassung
Industrielle
Kraftwirtschaft
250
Allgemeine
Versorgung
0
1998 2003 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Quellen: StBa, EE in Zahlen, BNA, ÖI 2011
5

6. Dynamik der biogenen
Stromerzeugung
30
Biogas
Flüssige Biomasse
25 Feste Biomasse
Klärgas
Deponiegas
20 KWK-Stromerzeugung
Stromerzeugung [TWh]
15
10
35% 37%
(Schätzung
30%
5 27%
22%
21%
0
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Quellen: EE in Zahlen 2011, ÖI 2011
6

7. Dynamik der biogenen
KWK – Stromerzeugung
10
Außerhalb der
statistischen
Erfassung
8
KWK-Stromerzeugung in TWh
geschätzter
Wert
6 Industrielle
Kraftwirtschaft
4
Allgemeine
2
Versorgung
0
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Quellen: StBa, ÖI 2011
7

8. Ergebnisse der BHKW-Umfrage
2.500
Export
EEG
Fossil, > 2 MW, ab 2009 auch nach KWKG vergütet
KWKG (fossil, bis 2009 nur < 2 MW)
2.000
Abgesetzte BHKW-Leistung in MWel
1.500
979
- 724
1.000 942
515
680
607
500 485
421 315 -
201
-
27 269 323
23 205
105 122
-
2007 2008 2009 2010 2011*
Quelle: BHKW-Datenbank ÖI 2011
8

9. Förderung nach KWKG – I
Anlagen mit IBN 01.01.2009 – 31.08.2011
1200
Gesamt: 1.8 GWel
KWKG-Anträge nach zu fördernder Leistung
1000
(seit dem 1.1.2009) [MWel]
800
> 100 MWel
10-100 MWel
600 2-10 MWel
<= 2 MWel
50 kWel-2 MWel
400
10-50 kWel
<=10 kWel
200
0
Modernisierungen Kleine Brennstoffzellen Neuanlagen
(§ 5 Abs. 1 Nr. 4) (§ 5 Abs. 2 S. 1 Nr. (§ 5 Abs. 2 S.1 Nr. (§ 5 Abs. 3)
1) 2)
Quelle: Bafa 2011
9

10. Abschätzung der installierten
KWK-Leistung
• KWK-Stromerzeugung 2010: 92 TWh
 Annahme : 5.000 – 4.000 Vbh
 Geschätzte installierte KWK- Leistung von 18-23 GWel
• 25% Ziel entspricht etwa 140 TWh im Jahr 2020:
– Es fehlen noch etwa 50 TWh
– Mit 4.000 – 5.000 Vbh ergibt sich eine geschätzte
erforderliche zusätzliche Leistung (ohne Ersatz von
Altanlagen) von 10 -12,5 GWel
– Bei niedrigeren Vbh (wie für stärker stromgeführte
Anlagen üblich) eher größerer Leistungszubau
erforderlich.
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11. Förderung nach KWKG – II
Wärmenetze mit IBN 1.1.2009-31.10.2010
Jahr der Inbetriebnahme 2009 2010
Anzahl Anträge 438 587
geförderte Trassenlänge [km] 264,0 533,5
Brennstoffanteile bezogen auf Trassen-km
Biogas 17,4% 28,8%
Biomasse 12,6% 5,6%
Braunkohle 1,7% 1,7%
Erdgas 39,2% 23,0%
Flüssiggas 1,3% 0,0%
Heizöl 0,2% 0,0%
Sonstige 5,3% 15,4%
Steinkohle 22,3% 16,4%
nicht definiert 0,0% 9,2%
Quelle: Bafa 2011
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12. Ausbaupfade der KWK –
Ergebnisse der Literaturrecherche I
KWK‐Stromerzeugung
400
Hinweis: Die Studien, die dieser Darstellung zugrunde unteres Quartil
liegen, unterscheiden sich in Fragestellung, Methodik und
Datengrundlage zum Teil deutlich, so dass die BEI et DLR (2005) Minimum
350 Vergleichbarkeit der Ergebnisse nicht gegeben ist. Es
handelt sich bei dieser Grafik also nicht um eine statistische
Median
Auswertung im eigentlichen Sinne, sondern um eine Maximum
Veranschaulichung der Spannbreiten der Ergebnisse.
Mittelwert
300
oberes Quartil
250
FfE (2009)
TWh
200
FfE (2009)
150
100
50
Öko‐Institut et al. (2009)
DIW et al. (2007) SRU (2011)
0
2009 2020 2030 2050
Quelle: Zusammenstellung ÖI+IZES 2011
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13. Ausbaupfade der KWK –
Ergebnisse der Literaturrecherche II
Netzgebundene Wärmeversorgung
1.150
DLR (2009)
unteres Quartil FFE (2009)
Min FFE (2009)
950 Median
Max FFE (2009)
Mittelwert
oberes Quartil
750
PJ/a
550
EWI (2010)
350
WWF (2009)
EWI (2010)
150
2009 2015 2020 2030 2050
Quellen: Zusammenstellung ÖI+IZES 2011
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14. Ausbaupfade der KWK –
Einordnung der Ergebnisse
Quellen: Prognos + BEA 2011, Zusammenstellung ÖI+IZES 2011
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15. Fazit - I
• Die KWK-Stromerzeugung zeigt einen
steigenden Trend seit 1998
– seit 2007 besonders durch den Ausbau der biogenen
KWK gestützt.
– Deutlicher Anstieg bei der AV und IKW im Jahr 2010 ggü.
2009 – bei der IKW seit 2008 kontinuierlich.
– Absatz von BHKW stieg erheblich im Jahr 2010, weitere
Steigerungen erwartet im Inland + Export.
– Deutliche Bestandssteigerungen im Bereich der kleinen
fossilen BHKW (unter 50 kW)
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16. Fazit - II
• Inbetriebnahme von KWK-Anlagen seit 2009
mindestens 1,8 GWel
– Davon 0,4 GWel Modernisierungen.
– Unklar, wie viel von den Neuanlagen als Ersatz für
stillgelegte Anlagen installiert wurde.
– Zur Zielerreichung wird ein Zubau von 10-12,5 GWel an
zusätzlicher KWK-Leistung abgeschätzt.
• Der Median der Werte für die KWK-
Stromerzeugung liegt etwas unterhalb des Ziels
eines KWK-Anteils von 25% im Jahr 2020.
• Mögliche Ausbaupfade der KWK divergieren
stark in verschiedenen Studien => die
Entwicklung ist noch offen
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17. Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Öko-Institut e.V.
Sabine Gores: s.gores@oeko.de
http://www.oeko.de