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Bild: Fotolia.com, XtravaganT
KWK:
Innovative KWK-Systeme als Zukunftsperspektive der KWK?
In der ersten Ausschreibungsrunde zeigen die Akteure Zurückhaltung und hohe Gebotswerte. Erläuterungen von Experten* des Instituts für Energietechnik IfE.
 
Die Bundesnetzagentur (BNetzA) spricht von einem „Lernprozess“, den die neuen Förderrichtlinien unter dem Begriff „innovative Kraft-Wärme-Kopplungssysteme“ hinsichtlich der zukünftigen Rolle der KWK in der deutschen Wärme- und Stromversorgung ermöglichen sollen. Trotz der positiven Bewertung, die die BNetzA hinsichtlich der Teilnahme an den Ausschreibungen gibt, lässt sich aus der Anzahl beziehungsweise Qualität der Gebote auf eine gewisse Verunsicherung der Marktteilnehmer schließen. Gleichzeitig zeigen sich anhand der erfolgreichen Teilnehmer aber auch die wirtschaftlichen Potenziale, die sich durch die Ausschreibung bieten.

Am 1. Juni wurde die Ausschreibung zu innovativen KWK-Systemen zum ersten Mal durchgeführt. In dieser separat geschaffenen Ausschreibungsrunde wird die Förderhöhe für KWK-Anlagen in einem elektrischen Leistungsbereich von 1 MW bis 10 MW in Kombination mit Wärme aus erneuerbaren Energien und einem elektrischen Wärmeerzeuger bestimmt. Aus dem Zusammenspiel der drei genannten Hauptkomponenten sowie dem damit zusammenhängenden Wärmenetz und der eingesetzten MSR-Technik ergeben sich deutlich gesteigerte Anforderungen, die die Komplexität innerhalb dieser Förderkategorie gegenüber der bisherigen Vergütungssystematik sowie den Ausschreibungen für „konventionelle“ KWK-Anlagen erhöhen.

Ausschreibungsvolumen nicht ausgeschöpft

Die anspruchsvollen Voraussetzungen für die Teilnahme an der Ausschreibung sind in Verbindung mit dem Pilotcharakter vermutlich auch der Grund für die verhaltene Teilnahme der Akteure. Dies zeigt sich daran, dass das Ausschreibungsvolumen von 25 MWel durch die eingereichten Gebote nicht ausgeschöpft wurde. Insgesamt wurde ein Gebotsvolumen von lediglich 23 MWel eingereicht. Davon wurden zwei Gebote als ungültig erklärt, wodurch schließlich fünf Gebote mit einem Gesamtvolumen von knapp 21 MWel bezuschlagt wurden. Verglichen mit dem maximal erzielbaren Gebotswert von 12 Ct/kWh ergibt sich ein sehr hoher mengengewichteter durchschnittlicher Zuschlagswert von 10,27 Ct/kWh, wobei das niedrigste bezuschlagte Gebot bei 8,47 Ct/kWh, das höchste bei 10,94 Ct/kWh lag. Nach Einschätzung des Instituts für Energietechnik (IfE) kann bei geeigneten projektspezifischen Rahmenbedingungen ein konkurrenzfähigerer Gebotswert angesetzt werden, der gleichzeitig einen wirtschaftlichen Betrieb eines innovativen KWK-Systems ermöglicht.

Aus den Veröffentlichungen der Ausschreibungsergebnisse durch die BNetzA sowie der registrierten KWK-Anlagen im Marktstammdatenregister geht hervor, dass das kleinste System der Ausschreibungsrunde mit 1 999 kWel von den Stadtwerken Lippstadt errichtet werden wird, das Größte von den Stadtwerken Bad Reichenhall mit 6 708 kWel. Im Mittel ergibt sich eine Leistung von 4 177 kWel. Neben der KWK-Anlage müssen die Bieter außerdem eine Power-to-Heat Anlage mit etwa mindestens 600 bis 1 900 kWth integrieren sowie Wärme aus erneuerbaren Energien bereitstellen. Das einzige Gebot, das durch die angegebene Gebotsnummer auf die Art der Bereitstellung der innovativen erneuerbaren Wärme hinweist, ist das Gebot der Stadtwerke Greifswald mit einer Kombination aus KWK-Anlage mit 4 420 kWel und einer Solarthermieanlage. Nach Einschätzung des IfE ist für die Solarthermieanlage eine Aufstellfläche von etwa 40 000 m2 notwendig.

Für die restlichen innovativen KWK-Systeme der Ausschreibungsrunde dürften insbesondere Wasser-Wasser- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen als innovative erneuerbare Wärmeerzeuger dienen. Diese Wärmepumpen müssen bei einer jährlichen Laufleistung von 2 500 Vollbenutzungsstunden (Vbh) in einer Größenordnung von 1 100 kWth bis 3 600 kWth liegen. Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe wird folglich einen Wasserbedarf von rund 280 bis 900 m3/h aufweisen. Bei einer Verringerung der Laufleistung steigen diese Werte entsprechend noch an, um die geforderte Mindestmenge an innovativer Wärme bereitstellen zu können (siehe Diagramm). Diese Betrachtungen vermitteln einen ersten theoretischen Eindruck der Dimensionen und der damit einhergehenden möglichen Herausforderungen.
 
Grobe Abschätzung des Flächen- und Wasserbedarfs von Solarthermie und Wärmepumpe der innovativen KWK-Systeme in der ersten Ausschreibungsrunde (kleinstes System, größtes System und Mittelwert)
Grafik: IfE

Gleichzeitig sind dazu einige Details der praktischen Umsetzung noch nicht eindeutig geklärt. Insbesondere die Frage nach den Bestimmungen zur Bereitstellung innovativer erneuerbarer Wärme trägt zur Verunsicherung der Akteure bei. Grund dafür ist eine gesetzlich definierte Mindestmenge sowie die Vorgabe einer Mindestjahresarbeitszahl von 1,25. Erschwerend kommt hinzu, dass industrielle Abwärme hierbei nicht als innovative erneuerbare Wärmequelle zählt. Bezüglich dieser Thematik ist eine genaue Abgrenzung der Nutzung von Umweltwärme gegenüber der Nutzung von Abwärme noch offen.

Ebenso sind Detailfragen bezüglich der zu erbringenden Jahresarbeitszahl von elektrisch angetriebenen Wärmepumpen noch ungeklärt. Dabei besteht nach Ansicht des IfE eine der größten Herausforderungen in der Integration dieser großen Energiemengen auf dem jeweiligen Temperaturniveau in das Wärmeversorgungssystem und der gleichzeitigen Erreichung der geforderten Jahresarbeitszahlen.

Ergebnisse spiegeln gewisse Verunsicherung der Akteure wider

Um diese und weitere Fragen zu klären, hat das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa), das für die Zulassung und damit für die Überprüfung der korrekten Umsetzung des Systems zuständig ist, die Veröffentlichung eines Merkblattes angekündigt. Außerdem sind Gespräche der zuständigen Stellen des Bafa mit den erfolgreichen Bietern geplant, um gemeinsam die Möglichkeiten für die detaillierte Umsetzung der Systeme abzustimmen.

Zusammenfassend spiegeln die Ergebnisse der ersten Ausschreibungsrunde für innovative KWK-Systeme eine gewisse Verunsicherung der Akteure wider, was sich durch das nicht ausgeschöpfte Ausschreibungsvolumen zeigt. Gleichzeitig sind nach den Berechnungen des IfE insbesondere bei Zuschlagswerten, wie sie in der ersten Ausschreibung zu sehen sind, wirtschaftliche Potenziale zu erkennen, solange sich die lokalen Voraussetzungen für den Einsatz von innovativen KWK-Systemen eignen. So muss nun von allen Beteiligten intensiv daran gearbeitet werden, dass die Ausschreibungen für innovative KWK-Systeme nicht nur durch theoretische Erkenntnisse den von der BNetzA geforderten Lernprozess voranbringen. Vor allem müssen zeitnah konkrete Strategien zur praktischen Umsetzung innovativer KWK-Systeme erarbeitet werden. Auf diese Weise können die Erkenntnisse aus dieser ersten Ausschreibung bereits in der nächsten Ausschreibungsrunde am 1. Dezember 2018 zu mehr Sicherheit bei potenziellen Bietern und einem höheren Gebotsvolumen führen. Diese Aspekte müssen bei der Kalkulation der zukünftigen Gebotswerte selbstverständlich berücksichtigt werden.

* Thomas Gollwitzer M. Eng., Martin Huber B. Sc. und Prof. Dr.-Ing. Markus Brautsch, Institut für Energietechnik (IfE) an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden
 

Redaktion
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Mittwoch, 11.07.2018, 09:24 Uhr

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