Deutschland verfügt über einen großen Bestand an Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen), von denen bisher viele als Heizkraftwerke den Kern der kommunalen Fernwärmeversorgung bilden. Der Ausbau und die Defossilisierung der Fernwärme ist für viele Kommunen ein zentraler Bestandteil ihrer Wärmeplanung, und es stellt sich die Frage, wie die kommunalen KWK-Anlagen, die aktuell zumeist mit fossilen Brennstoffen betrieben werden und in die Wärmenetze einspeisen, in eine klimaneutrale, defossilisierte Wärmeversorgung integriert werden können. Dies ist eine große Herausforderung.
Große, kommunale KWK-Anlagen wurden in der Vergangenheit überwiegend wärmegeführt betrieben, d. h. die Strom- und Wärmeproduktion richteten sich überwiegend nach dem Wärmebedarf. Durch den stetig wachsenden Anteil Erneuerbarer Energien (EE) im System und die sich daraus ergebenden Stromerlös-Potenziale für gesicherte Leistung hat sich dieses Bild in den letzten Jahren bereits verändert, sodass eine stromgeführte Fahrweise allein aus Marktgründen inzwischen an vielen Standorten das Mittel der Wahl ist. Diesen Weg gilt es für die KWK weiter zu etablieren, damit die Technologie ihre Stärken im Zusammenspiel mit Wind, Photovoltaik (PV) und Wärmepumpe optimal ausspielen kann. Andernfalls kann es häufiger vorkommen, dass die überwiegend noch fossil befeuerten KWK-Anlagen auch dann Strom einspeisen, wenn ausreichend Strom aus Wind und PV zur Verfügung steht.
Das vorliegende Papier erhebt nicht den Anspruch, auch für industriell betriebene KWK-Anlagen geeignet zu sein. Hier bestehen zum Teil ganz andere Anforderungen und eine strommarktgeführte Fahrweise wird in der Industrie nur bedingt möglich sein. Im Folgenden beschränken wir uns daher auf kommunale, mit Wärmenetzen verbundene KWK-Anlagen.
BEE-Position:
Im Zusammenspiel mit Wind- und Sonnenenergie leisten kommunale KWK-Anlagen in vielen Städten und Gemeinden als lokales Rückgrat der Strom- und Wärmeversorgung einen Beitrag zur Energieversorgung. Für die Fernwärmeversorgung liefern größere KWK-Anlagen gerade in den Wintermonaten Wärme für die bestehenden Hochtemperatur-Wärmenetze. Im Rahmen der anstehenden Defossilisierung müssen sie aufgrund der Endlichkeit nicht-fossiler Brennstoffe ihre Volllaststunden reduzieren und soweit möglich überwiegend strommarktgeführt betrieben werden, um als Flexibilitätsoption im Stromsektor die Fluktuationen von Wind und PV auszugleichen. Dann ist ihr Betrieb besonders systemdienlich, da gerade in den Wintermonaten sowohl der Bedarf an Back-Up-Kraftwerken im Stromsektor als auch der Heizbedarf in Fernwärme hoch ist. Neben der Umstellung von größeren KWK-Anlagen auf eine strommarktgeführte Fahrweise ist es jedoch besonders wichtig, konventionelle KWK zunehmend mit Erneuerbaren Energien in Wärmenetzen zu kombinieren und die KWK-Anlagen selbst auf erneuerbare Brennstoffe umzustellen.
Die BEE-Strommarktdesign-Studie rechnet bei Klimaneutralität mit ca. 9 Gigawatt (GW) installierter elektrischer KWK-Leistung auf Basis von Wasserstoff und synthetischem Methan und 18-27 GW auf Basis von Biogas und fester Biomasse.
Um das erreichen zu können sollten:
Für neue Förderzusagen werden die reguläre KWK-Förderung und die Förderung für „innovative KWK-Systeme“ ab 2026 zusammengeführt und nach dem Vorbild der Förderung für „innovative KWK-Systeme“ umgestaltet. Neben den Erlösen am Strommarkt ist das zentrale Anreizinstrument für KWK-Anlagen derzeit das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG). Die Förderung im Hauptsegment des KWKG ist jedoch weitgehend brennstoffneutral. Das heißt, es gibt kaum Anreize, KWK-Anlagen mit Erneuerbaren Energien zu kombinieren oder Erneuerbare Brennstoffe einzusetzen. Eine uneingeschränkte Förderung fossil betriebener KWK-Anlagen ist aber mit der zukünftigen Rolle von KWK-Anlagen nicht mehr vereinbar (s.o.). Stattdessen ist zu überlegen, ob zusätzliche Förderanreize für den Betrieb mit grünen Gasen geschaffen werden können und die Systemrelevanz der Kraft-Wärme-Kopplung im Zuge der Residuallast weiter in den Vordergrund gerückt werden kann. Es sollten nur noch KWK-Anlagen eine Förderzusage erhalten, die mit einem steigenden Mindestanteil Erneuerbarer Energien kombiniert wird (entweder mit Anschluss einer EE-Anlage an dasselbe Fernwärmenetz oder durch den Einsatz von EE-Brennstoffen). Vorbild für eine solche Ausgestaltung der KWKG-Förderung könnte die Förderung für “innovative KWK-Systeme” sein, die es bereits im KWKG gibt und dafür nur leicht angepasst werden müsste.Definition „innovative KWK-Systeme“ aus § 2 Nr. 9a KWKG: „besonders energieeffiziente und treibhausgasarme KWK-Systeme, in denen KWK-Anlagen in Verbindung mit hohen Anteilen von Wärme aus erneuerbaren Energien KWK-Strom und Wärme bedarfsgerecht erzeugen oder umwandeln“
BEE-Vorschläge:
Die Zahlung von Pönalen, falls der EE- Anteil das Ziel von 30 % verfehlt, betrifft de Facto ausschließlich Solarthermieanlagen, weil es andere EE wie Geothermie oder Wärmepumpen in der Hand haben, wie viel sie einspeisen, während Solarwärme witterungsbedingt von Jahr zu Jahr schwanken kann.
BEE-Vorschlag:
Das KWKG könnte die einseitige Benachteiligung von Solarwärme, die die Pönalisierung von EE-Mindererträgen bewirkt, durch folgende Maßnahme beheben:
Die oben beschriebenen Anreize zur Kombination von KWK-Anlagen mit Erneuerbaren Energien bzw. zum Einsatz nicht-fossiler Brennstoffe würden erst für neue Förderzusagen ab 2026 gelten.
Anreize zur Integration von Erneuerbaren Energien in das Wärmenetz von KWK-Anlagen, die bereits Förderzusagen erhalten haben, bestehen im KWKG derzeit praktisch nicht. Nur für Anlagen mit einer Förderzusage ab 2020 gibt es diese in einem gewissen Umfang in Form des Bonus für “innovative erneuerbare Wärme”. Daher werden geförderte KWK-Anlagen oftmals mit fossilen Brennstoffen befeuert. Hier sind Anreize in das KWKG einzuführen, diese fossilen Brennstoffe nach und nach zu ersetzen.
BEE-Vorschläge:
Das KWKG enthält bereits Flexibilitätsanreize für neue Förderzusagen, u. a. das Aussetzen der Förderung bei negativen Preisen und die sukzessive Absenkung der maximal förderfähigen Volllaststunden pro Jahr auf 2.500 im Jahr 2030. Langfristig ist jedoch eine weitere Absenkung der jährlichen Volllaststunden sinnvoll. So sieht z. B. die BEE-Strommarktdesign-Studie für Biogas-KWK 2.200 Stunden im Jahr 2050 vor.
BEE-Vorschlag:
Digitale Aktionswoche des #TeamErneuerbare vom 25. November bis 01. Dezember 2024.
BEE-Stellungnahme zur Änderung der Verordnung über Allgemeine Bedingungen für die Versorgung mit Fernwärme (AVBFernwärmeV)
BEE-Stellungnahme zu dem Entwurf eines Gesetzes zur Beschleunigung von Genehmigungsverfahren für Geothermieanlagen, Wärmepumpen und Wärmespeichern…