Potenziale Erneuerbarer Energien - Regionalverband Mittlerer ...
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Solare Energie 1<br />
<strong>Potenziale</strong><br />
<strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong><br />
Auswirkungen des Energiekonzepts 2020 Baden-Württemberg<br />
auf die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Energiegutachten 2012
II<br />
Herausgeber<br />
<strong>Regionalverband</strong> <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Haus der Region<br />
Baumeisterstraße 2<br />
76137 Karlsruhe<br />
Telefon: +49 (0)721-35502-0<br />
Fax: +49 (0)721-35502-22<br />
Email: rvmo@region-karlsruhe.de<br />
Internet: www.region-karlsruhe.de<br />
Bearbeitung<br />
Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Pforzheimer Str. 80-84<br />
75015 Bretten<br />
Telefon: +49 (0)7252-583798-0<br />
Fax: +49(0)7252-583798-20<br />
Email: info@energieagentur-kreiska.de<br />
Internet: www.energieagentur-kreiska.de<br />
Titelbild: © Martin Schemm / Pixelio.de
Vorwort<br />
Nicht erst seit dem<br />
Reaktorunfall im japanischen<br />
Fukushima<br />
im März 2011 zeigt<br />
sich deutlich, dass angesichts<br />
zwangsläufig<br />
zur Neige gehender<br />
fossiler Rohstoffe und<br />
einem weltweit steigenden<br />
CO2-Ausstoss<br />
die Nutzung erneuerbarer<br />
<strong>Energien</strong> immer<br />
mehr an Bedeutung gewinnt. Die Landesregierung<br />
hat bereits im Sommer 2009 ein „Energiekonzept<br />
Baden-Württemberg 2020“ beschlossen, in dem sie<br />
die Eckpunkte der Energiepolitik darlegt, Ziele<br />
formuliert und aus diesen Zielen abgeleitete Handlungsfelder<br />
für die Zeit bis zum Jahr 2020 benennt.<br />
Doch welche Auswirkungen hat dieses Energiekonzept<br />
auf die Regionen in Baden-Württemberg? Das<br />
Energiekonzept 2020 trifft nur landesweite Aussagen;<br />
eine Differenzierung für die einzelnen Regionen<br />
des Landes erfolgt nicht, obwohl in Bezug auf<br />
Einsatz und Ausbau erneuerbarer <strong>Energien</strong> die<br />
zwölf Regionen über sehr unterschiedliche Potentiale<br />
verfügen: In manchen Gegenden weht der Wind<br />
stärker, manche sind weniger dicht besiedelt und<br />
bieten daher mehr Fläche für den Biomasseanbau.<br />
Wieder andere verfügen aufgrund ihrer Siedlungsdichte<br />
über besonders viele Dächer für Photovoltaik-<br />
und Solarthermieanlagen oder sind wegen<br />
ihrer Geologie besonders geeignet für die Geothermie.<br />
Hinzu kommen Regionen mit bewegter Topo-<br />
Solare Energie III<br />
graphie oder großen Flüssen, in denen sich die<br />
Nutzung der Wasserkraft besonders einfach und<br />
ergiebig darstellt.<br />
Für die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein hat der <strong>Regionalverband</strong><br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein die Umwelt- und<br />
Energieagentur Kreis Karlsruhe GmbH beauftragt,<br />
die Zielsetzungen der Landesregierung anhand<br />
sachgerechter Umrechnungsfaktoren auf die Region<br />
zu übertragen und zukünftige Entwicklungen abzuschätzen.<br />
Das vorliegende Gutachten bietet eine Arbeitsgrundlage,<br />
um den Ausbau erneuerbarer <strong>Energien</strong><br />
voranzutreiben. Für die Herausforderungen und<br />
Aufgaben, die auf die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
auch aus dem Klimaschutzkonzept Baden-<br />
Württemberg 2020plus vom Februar 2011 und dem<br />
geplanten Klimaschutzgesetz der neuen Landesregierung<br />
sowie aus daraus resultierenden Energie-<br />
und Klimaschutzkonzepten zukommen, stellen die<br />
Informationen und Ergebnisse des Gutachtens eine<br />
wesentliche Grundlage dar, auf die wir dann konkrete<br />
Handlungsempfehlungen stützen können.<br />
Josef Offele, Oberbürgermeister a. D.,<br />
Verbandsvorsitzender
Inhaltsverzeichnis<br />
Solare Energie V<br />
Vorwort .................................................................................................................................................. III<br />
Inhaltsverzeichnis................................................................................ Fehler! Textmarke nicht definiert.<br />
1 Einleitung........................................................................................................................................... 1<br />
1.1 Anlass .................................................................................................................................................... 1<br />
1.2 Zielsetzung des vorliegenden Gutachtens .......................................................................................... 1<br />
1.3 Ziele des Energiekonzepts 2020 für die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein.............................................. 1<br />
2 Zusammenfassung ........................................................................................................................... 4<br />
2.1 Solare Stromerzeugung........................................................................................................................ 4<br />
2.2 Solare Wärmeerzeugung ..................................................................................................................... 5<br />
2.3 Stromerzeugung aus Wasserkraft ...................................................................................................... 6<br />
2.4 Stromerzeugung aus Biomasse............................................................................................................ 7<br />
2.5 Wärmeerzeugung aus Biomasse ......................................................................................................... 8<br />
2.6 Wärmeerzeugung aus oberflächennaher Geothermie ...................................................................... 8<br />
3 <strong>Potenziale</strong> <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein.......................................... 9<br />
3.1 Solare Energie....................................................................................................................................... 9<br />
3.1.1 Solare Energie allgemein ............................................................................................................ 9<br />
3.1.2 Methodisches Vorgehen.............................................................................................................. 9<br />
3.1.3 Potenzial in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein............................................................................. 10<br />
3.1.4 Produzierte Solarenergie im Jahr 2009 ..................................................................................... 11<br />
3.1.5 Zusammenfassung..................................................................................................................... 11<br />
3.1.6 Leuchtturmprojekt: Photovoltaikanlage auf einem Logistikzentrum in Philippsburg .............. 13<br />
3.2 Wasserkraft ........................................................................................................................................ 14<br />
3.2.1 Wasserkraft allgemein .............................................................................................................. 14<br />
3.2.2 Methodisches Vorgehen............................................................................................................ 14<br />
3.2.3 Gewässer zur Wasserkraftnutzung in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein..................................... 15<br />
3.2.4 Potenzial in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein............................................................................. 17<br />
3.2.5 Bereits realisierte <strong>Potenziale</strong> von Wasserkraft-Kleinanlagen in der Region<br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein ................................................................................................................... 19<br />
3.2.6 Zusammenfassung der Potenzialabschätzungen für Wasserkraftwerke in der<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein....................................................................................................... 21<br />
3.2.7 Leuchtturmprojekt: Kleinkraftwerk an der Pfinz in Pfinztal-Söllingen .................................... 22<br />
3.3 Oberflächennahe Geothermie ........................................................................................................... 24<br />
3.3.1 Oberflächennahe Geothermie allgemein................................................................................... 24<br />
3.3.2 Geeignete Zonen für oberflächennahe Geothermie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein............ 25<br />
3.3.3 Leuchtturmprojekt: Verwaltungsgebäude der Volksbank Karlsruhe........................................ 25<br />
3.4 Biomasse.............................................................................................................................................. 27<br />
3.4.1 Biomasse allgemein .................................................................................................................. 27<br />
3.4.2 Methodisches Vorgehen............................................................................................................ 29<br />
3.4.3 <strong>Potenziale</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein........................................................................... 30<br />
3.4.4 Zusammenfassung..................................................................................................................... 33<br />
3.4.5 Leuchtturmprojekt: Flächenübergreifendes Biomethananlagenkonzept für den<br />
Landkreis Karlsruhe.................................................................................................................. 35
VI<br />
Literaturverzeichnis.............................................................................................................................VII<br />
Abbildungsverzeichnis.........................................................................................................................IX<br />
Tabellenverzeichnis...............................................................................................................................X<br />
Anhang..................................................................................................................................................XII<br />
Daten zur Energie aus Abfällen ................................................................................................................. XII<br />
Daten zur Energie aus solarer Strahlung ................................................................................................XVII<br />
Daten zur Energie aus Wasserkraft.......................................................................................................... XIX<br />
Methodische Vorgehensweise und Daten zur Bioenergie........................................................................ XXI<br />
Quellen von Bioenergie..................................................................................................................... XXI<br />
Forst, Siedlungsbereich, Grünland und Ackerland............................................................................ XXI<br />
Trassenbegleitgrün (Bahn und Straße) .............................................................................................XXV<br />
<strong>Potenziale</strong> im Landkreis Karlsruhe ..................................................................................................XXV<br />
<strong>Potenziale</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein ............................................................................... XXXII
1. Einleitung<br />
1.1. Anlass<br />
Solare Energie 1<br />
Der Ausbau erneuerbarer <strong>Energien</strong> hat erhebliche Auswirkungen auf Regionalplanung und Flächennutzung in der<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein. Deshalb hat die Verbandsversammlung die Verwaltung in der Sitzung am 7.05.2008<br />
beauftragt, die Möglichkeiten der Zielerreichung zu überprüfen (Vorlage 25/VII an die VV). Nach Diskussion im<br />
Planungsausschuss am 14.07.2010 wurde die Vergabe eines Gutachtens an die Umwelt- und Energieagentur Kreis<br />
Karlsruhe GmbH beschlossen.<br />
1.2. Zielsetzung des vorliegenden Gutachtens<br />
Der Klimawandel schreitet weltweit voran und aufgrund der aktuellen Vorkommnisse in Japan sind der regionale<br />
Ausbau <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong>, die dezentrale Energieversorgung und die regionale Wertschöpfung wichtige Bausteine,<br />
um einen Wandel in der Energiepolitik einzuläuten. Die baden-württembergische Landesregierung hat das<br />
Energiekonzept Baden-Württemberg 2020 sowie eine Fortschreibung des Klimaschutzkonzeptes als Klimaschutzkonzept<br />
2020Plus beschlossen. Um die geforderten Zielvorgaben der Landesregierung im Bereich <strong>Erneuerbarer</strong><br />
<strong>Energien</strong> – im Jahr 2020 sollen mindestens 20 % des Stroms, 16 % der Wärme und 13 % der Primärenergie aus regenerativen<br />
<strong>Energien</strong> erzeugt werden – zu erreichen, soll dieses Gutachten darlegen, welche Anteile die Region <strong>Mittlerer</strong><br />
Oberrhein angesichts ihrer räumlichen Voraussetzung bei den einzelnen erneuerbaren Energieträgern übernehmen<br />
kann und soll.<br />
1.3. Ziele des Energiekonzepts 2020 für die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Treibhausgas-Emissionen schwanken mit der Konjunktur und dem klimatischen Temperaturverlauf. 2007 konnte für<br />
Baden-Württemberg ein sprunghafter Rückgang aufgrund milder Witterung verzeichnet werden. Die Emissionen<br />
laufen also nicht geradlinig auf ein bestimmtes Ziel zu, sondern unterliegen Schwankungen. Um langfristige Ziele zu<br />
erreichen, müssen deshalb Zwischenziele festgelegt werden. Das Zwischenziel 2020 für Deutschland liegt bei minus<br />
40 % gegenüber 1990. Tabelle 1 zeigt, dass Baden-Württemberg schon 2007 geringere Pro-Kopf-<br />
Emissionen verursacht hat als Deutschland.<br />
Tabelle 1:Vergleich Treibhausgas-Emissionen von Deutschland und Baden-Württemberg<br />
Treibhausgas-Emissionen [t/EW]<br />
Deutschland Baden-Württemberg<br />
Ist 2007 11,6 7,5<br />
Soll 2020 9,2 5,7<br />
Quelle: Klimaschutzkonzept 2020Plus Baden-Württemberg.<br />
Um das gemeinsame Ziel von - 40 % der Bundesregierung für 2020 zu erreichen, muss Baden-Württemberg noch<br />
seinen Beitrag von - 30 % Reduktion leisten.<br />
Tabelle 2: Reduktionsziele der Treibhausgas-Emissionen für Baden-Württemberg [gegenüber 1990]<br />
Jahr Reduktion [%]<br />
2007 - 10<br />
2020 - 30<br />
2030 - 46<br />
2040 - 62<br />
2050 - 80<br />
Quelle: Klimaschutzkonzept 2020Plus Baden-Württemberg.<br />
Der Anteil <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong> in Baden-Württemberg muss sich um die Differenz Ist 2007 und Ziel 2020 in<br />
Tabelle 3 erhöhen, um die angestrebten Ziele zur Reduktion der Treibhausgas-Emissionen zu erreichen
2 Wasserkraft<br />
Tabelle 3:Anteile <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong> in Baden-Württemberg<br />
Anteil <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong> an der/am Ist 2007 Ziel 2020<br />
Bruttostromerzeugung 12,7 % 20,0 %<br />
Wärmebereitstellung 8,7 % 16,0 %<br />
Primärenergieverbrauch 7,4 % 13,0 %<br />
Quelle: Klimaschutzkonzept 2020Plus Baden-Württemberg.<br />
In Baden-Württemberg waren 2008 die Treibhausgas-Hauptemittenten der Verkehr mit 26 %, Haushalte und Gewerbe/Handel/Dienstleistungen<br />
(GHD) mit 25 %, Kraftwerke mit 24 % und Industrie mit 14 % (Quelle: Klimaschutzkonzept<br />
2020 plus Baden-Württemberg).<br />
Abbildung 1: Anteile der Hauptemittenten von Treibhausgas-Emissionen in Baden-Württemberg 2008<br />
14%<br />
24%<br />
6%<br />
1% 4%<br />
Quelle: Klimaschutzkonzept 2020Plus Baden-Württemberg.<br />
26%<br />
25%<br />
Verkehr<br />
Haushalte/Gewerbe/Handel/Dienstleistungen<br />
Kraftwerke<br />
Industrie<br />
Landwirtschaft<br />
Abfallwirtschaft<br />
Sonstige<br />
Die Eckpunkte für ein Klimaschutzgesetz der grün-roten Landesregierung sehen eine Reduktion der Treibhausgas-<br />
Emissionen Baden-Württembergs um 25 % bis zum Jahr 2020 und um 90 % bis zum Jahr 2050 vor. Gleichzeitig mit<br />
den Eckpunkten verabschiedete das Kabinett die Rahmenbedingungen für die Aufstellung eines integrierten Energie-<br />
und Klimaschutzkonzepts, in dem Sektorziele festgelegt und Maßnahmen zur Zielerreichung vorgeschlagen werden<br />
sollen.<br />
Zur Erreichung der Ziele des Energiekonzeptes 2020 des Landes Baden-Württemberg müssen in Baden-<br />
Württemberg die Erträge der Erneuerbaren <strong>Energien</strong> zur Stromerzeugung wie in Tabelle 4 gesteigert werden.<br />
Tabelle 4:Steigerungsziele der Stromerzeugung durch Erneuerbare <strong>Energien</strong> in Baden-Württemberg<br />
Stromerzeugung aus Ist 2005 Ziel 2020 Veränderung<br />
Wasserkraft 4,9 TWh/a 5,5 TWh/a 12 %<br />
Biomasse 1,7 TWh/a 4,7 TWh/a 176 %<br />
Photovoltaik 0,3 TWh/a 2,7 TWh/a 800 %<br />
Quelle: Energiekonzept 2020 Baden-Württemberg.<br />
Zur Erreichung der Ziele müssen in Baden-Württemberg die Erträge der Erneuerbaren <strong>Energien</strong> zur Wärmeerzeugung<br />
wie in Tabelle 5 gesteigert werden.
Solare Energie 3<br />
Tabelle 5: Steigerungsziele der Wärmeerzeugung durch Erneuerbare <strong>Energien</strong> in Baden-Württemberg<br />
Wärmeerzeugung aus Ist 2006 Ziel 2020 Veränderung<br />
Biomasse 10,9 TWh/a 18,1 TWh/a 66 %<br />
Solarthermie 0,8 TWh/a 2,9 TWh/a 263 %<br />
Oberflächennaher Geothermie 0,1 TWh/a 1,0 TWh/a 900 %<br />
Quelle: Energiekonzept 2020 Baden-Württemberg.<br />
Um diese Ziele auf die Größenordnung der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein und alle betroffenen Kreise zu übersetzen,<br />
sind Proportionalitätsfaktoren festzulegen. Diese ergeben sich aus dem Anteil der Einwohner der Region <strong>Mittlerer</strong><br />
Oberrhein an der Gesamteinwohnerzahl Baden-Württembergs (siehe Tabelle 6). Demnach verzeichnet die Region<br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein insgesamt 9,352 % der Bevölkerung Baden-Württembergs, was einem Proportionalitätsfaktor<br />
von 0,09352 – angewandt auf obige Vorgaben für das Land Baden-Württemberg – entspricht. Analog dazu wurden<br />
die Soll- und Zielvorgaben für die Kreise in den nachfolgenden Tabellen bestimmt.<br />
Tabelle 6: Einwohnerverteilung der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein gegenüber Baden-Württemberg<br />
Einwohner<br />
(Stand 01.01.2010)<br />
Anteil Baden-<br />
Württemberg [%]<br />
Baden-Baden, Stadt 54.477 0,507<br />
Karlsruhe, Stadt 292.141 2,719<br />
Landkreis Karlsruhe 431.323 4,014<br />
Landkreis Rastatt 226.891 2,112<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.004.832 9,352<br />
Quelle: Statistisches Landesamt Baden-Württemberg.<br />
Die Übertragung der Zielsetzungen des Energiekonzepts 2020 Baden-Württemberg auf die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
ergibt dann folgendes:<br />
Tabelle 7:: Zielsetzungen zum Ausbau erneuerbarer <strong>Energien</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Erneuerbare <strong>Energien</strong> Stromerzeugung<br />
IST<br />
Jahr [GWh/a]<br />
ZIEL 2020<br />
[GWh/a]<br />
Wasserkraft 2009 874 514<br />
Biomasse 2005 bis zu 159 1 440<br />
Photovoltaik 2009 81 252<br />
Erneuerbare <strong>Energien</strong> Wärmebereitstellung<br />
IST<br />
Jahr [GWh/a]<br />
ZIEL 2020<br />
[GWh/a]<br />
Biomasse 2006 bis zu 1.019 1 1.693<br />
Photovoltaik 2009 39 271<br />
1 Berechnung zur Übertragung auf die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein auf Basis der landesweiten Daten, Umrechnungsfaktor: Einwohner.<br />
Angesichts der geringen tatsächlich installierten Leistung der Biomasseanlagen in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein liegt der tatsächliche<br />
Ertrag vermutlich deutlich unter dem angegebenen.<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.
4 Wasserkraft<br />
2. Zusammenfassung<br />
2.1. Solare Stromerzeugung<br />
Nur 20 % des theoretischen Solarpotenzials 1 können als technisches 2 angenommen werden. Tatsächlich werden nach<br />
heutigen Erfahrungen nur 5-10 % der geeigneten Dachflächen mit Solarpanels bestückt.<br />
Der jährliche Ausbau in der gesamten Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 15,625 GWh/a betragen, das entspricht<br />
einem jährlichen Zubau von ca. 2.430 Anlagen einer Größe von 7 kWp (Gesamt 17.000 kWp bei bisher ca.<br />
100.000 kWp installierter Leistung).<br />
Abbildung 2: Solare Stromerzeugung<br />
GWh/a<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Technisches Potenzial<br />
Bisheriger Ausbau<br />
Trend bisheriger Ausbau<br />
Notw endiger Ausbau zur Zielerreichung<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
1 Theoretisches Potenzial einer Erneuerbaren Energie beschreibt das innerhalb einer gegebenen Region zu einem bestimmten<br />
Zeitpunkt beziehungsweise innerhalb eines bestimmten Zeitraumes theoretisch physikalisch nutzbare Energieangebot. Bei Erneuerbaren<br />
<strong>Energien</strong> handelt es sich meist um jährlich stark fluktuierende Größen. Daher bezieht sich das theoretische Potenzial<br />
im Allgemeinen auf ein langjähriges Mittel.<br />
2 Technisches Potenzial ist der Anteil des theoretischen Potenzials, der unter Berücksichtigung der heute gegebenen technischen<br />
Restriktionen nutzbar ist. In diesem Konzept wird also das Technische Potenzial so verstanden, dass alle heute bekannten<br />
technischen Möglichkeiten ausgeschöpft werden, um diese <strong>Potenziale</strong> zu erreichen.<br />
2012<br />
(Quelle: Piot; Michel (2007): <strong>Potenziale</strong> <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong> zur Gewinnung von Strom in der Schweiz, EPFL, Lausanne und<br />
Kaltschmitt, Martin; Streicher, Wolfgang; Wiese, Andreas (2005): Erneuerbare <strong>Energien</strong>: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte,<br />
Berlin.<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
2.2. Solare Wärmeerzeugung<br />
Solare Energie 5<br />
Eine Erhöhung des technischen Potenzials bei Solarthermie auf bis zu 30 % des theoretischen Potenzials könnte als<br />
weitere Möglichkeit hinzukommen. Höchstens 20 % des theoretischen Potenzials können momentan als technisches<br />
Potenzial gewertet werden.<br />
Der jährliche Ausbau in der gesamten Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 14,028 GWh/a betragen.<br />
Abbildung 3: Solare Wärmeerzeugung<br />
GWh/a<br />
500<br />
450<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Technisches Potenzial<br />
Bisheriger Ausbau<br />
Trend bisheriger Ausbau<br />
Notw endiger Ausbau zur Zielerreichung<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
6 Wasserkraft<br />
2.3. Stromerzeugung aus Wasserkraft<br />
Das Ziel 2020 (514 GWh/a) war bereits im Jahr 2009 mit 874 GWh/a deutlich überschritten. Mit der Inbetriebnahme<br />
der fünften Turbine im Kraftwerk Iffezheim ab 2012 wird sich die Stromerzeugung um 123 GWh/a auf ca.<br />
997 GWh/a erhöhen.<br />
Wünschenswert wäre der Ausbau der Kleinwasserkraftwerke insbesondere in den mittleren Abschnitten der Alb und<br />
Murg, so dass dann bei entsprechenden Fischtreppen etc. alle Seitenflüsse des Rheins wieder für Fische passierbar<br />
sein würden. Durch den Einbau der Wasserkraftschnecke bei der Gemeinde Pfinztal können etwa 65 Vier-Personen-<br />
Haushalte mit einem Verbrauch von ca. 3.400 kWh/a versorgt werden.<br />
Abbildung 4: Stromerzeugung aus Wasserkraft<br />
GWh/a<br />
1.800<br />
1.600<br />
1.400<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Ist<br />
Technisches Potenzial<br />
Ziel<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
2.4. Stromerzeugung aus Biomasse<br />
Solare Energie 7<br />
Bei Biomasse zur Stromerzeugung sind mit Ausnahme des Stadtkreises Karlsruhe genügend Ressourcen vorhanden,<br />
um das Ziel 2020 zu erreichen. Der jährliche Ausbau in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 18,703 GWh/a betragen.<br />
Zum Vergleich:<br />
■ Eine Biomethananlage mit 1,4 MW elektrischer Leistung erzeugt ca. 13 GWh Strom pro Jahr mittels eines<br />
Blockheizkraftwerks (BHKW)<br />
■ Die Holzhackschnitzelheizung im Schulzentrum Karlsbad erzeugt ca. 0,96 GWh Strom pro Jahr mittels eines<br />
Blockheizkraftwerks.<br />
Abbildung 5: Stromerzeugung aus Biomasse<br />
GWh/a<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Ist (Umrechnung Landesdaten auf Region MO auf Basis Einw ohner)<br />
Technisches Potenzial<br />
Ziel<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
8 Wasserkraft<br />
2.5. Wärmeerzeugung aus Biomasse<br />
Insbesondere der Landkreis Karlsruhe kann seine Überschüsse an Biomasse abgeben. Einsparungen durch Wärmeeffizienzsteigerungen<br />
bei Gebäuden und den Ausbau von Nahwärmenetzen sind eine weitere Option. Der jährliche<br />
Ausbau in der gesamten Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 44,888 GWh/a betragen.<br />
Zum Vergleich:<br />
■ Eine Biomethananlage mit 1,4 MW elektrischer Leistung erzeugt ca. 33 GWh/a (Gasertrag)<br />
■ Die Holzhackschnitzelheizung am Schulzentrum Karlsbad erzeugt ca. 1,2 GWh/a (Wärme)<br />
Abbildung 6: Wärmeerzeugung aus Biomasse<br />
GWh/a<br />
1.800<br />
1.600<br />
1.400<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Ist (Umrechnung Landesdaten auf Region MO auf Basis Einw ohner)<br />
Technisches Potenzial<br />
Ziel<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
2.6. Wärmeerzeugung aus oberflächennaher Geothermie<br />
Die derzeitige Wärmebereitstellung und daraus abgeleitet die Ziele beim Ausbau der Wärmenutzung aus oberflächennaher<br />
Geothermie für die Region kann nicht quantifiziert werden, da die Wärmeeffizienzen von Gebäuden nicht<br />
untersucht wurden und somit die Wärmebedarfe nicht bekannt sind. Noch komplexer würde sich eine Berechnung<br />
der Nettogewinne gestalten, bei der ja der Stromaufwand für die Wärmepumpen mitberücksichtigt werden müsste.<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
Solare Energie 9<br />
3. <strong>Potenziale</strong> <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong> in der Region<br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
3.1. Solare Energie<br />
3.1.1. Solare Energie allgemein<br />
Zur effizienten Ausschöpfung des Potenzials an vorhandenen Gebäuden in Innerortsbereichen hinsichtlich der Nutzung<br />
von Solarenergie, wurden für den Stadt- und den Landkreis Karlsruhe standortbezogene Berechnungen der<br />
Dächer durchgeführt. Der Landkreis Rastatt und die Stadt Baden-Baden wurden nicht diesem detaillierten Verfahren<br />
unterzogen, sondern es wurden anhand der Ergebnisse von Karlsruhe über die Einwohnerzahlen Relativwerte ermittelt<br />
und zur Hochrechnung auf Gebiete ähnlicher Siedlungsstrukturen angewandt.<br />
3.1.2. Methodisches Vorgehen<br />
Die Detailanalyse basiert auf einem von der Firma Smart Geomatics entwickelten GIS-gestützten Rechenmodell, das<br />
als Grundlage Geobasisdaten nutzt.<br />
Aus der Analyse gehen Neigungswinkel und Ausrichtung geeigneter Dachflächen für alle berücksichtigten Gebäude<br />
als geometrische Parameter hervor. Auf die regional wirksame Globalstrahlung bezogen ergeben sich dann unter<br />
Berücksichtigung aller Verluste wie Abschattungseffekte die zu erwartenden Energieerträge.<br />
Auf Basis der Dachgeometriewerte kann eine Ertragserwartung für Photovoltaik(PV)-Anlagen abgeschätzt werden.<br />
Dabei wird von einem Optimalwert ausgegangen, der um die bereits genannten Verluste reduziert wird. Angaben wie<br />
voraussichtlicher Stromertrag oder jährliche CO2-Einsparung werden ebenfalls ermittelt. Technische Spezifikationen<br />
wie Art der installierbaren Module, Wirkungsgrad, aber auch Modulpreise können sehr unterschiedlich sein. Deshalb<br />
wurden im Fall der Photovoltaik-Nutzung als Basis für alle Berechnungen Durchschnittswerte einer definierten<br />
"Standard-Photovoltaikanlage" verwendet.<br />
Neigung<br />
Tabelle 8: Durchschnittswerte Standard-Photovoltaikanlage<br />
Dachtyp benötigte Dachfläche pro Kilowatt Peak [kWp] Wirkungsgrad<br />
[%]<br />
Performance Ratio<br />
[%]<br />
Flachdach 18,86 13 % 85 %<br />
Schrägdach 7,55 13 % 85 %<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
Die optimale Neigung der Kollektoren liegt bei circa 30°. Bei zunehmender Abweichung von dieser Neigung nimmt<br />
die Effizienz ab.<br />
Abschattung<br />
Bei der Solar-Potenzial-Analyse werden auch Abschattungseffekte durch Objekte, wie beispielsweise große Gebäude<br />
in der näheren Umgebung, und der Geländetopologie (beispielsweise in Tallagen) berücksichtigt, nicht jedoch Abschattungen<br />
durch kleinere Objekte (einzelne Bäume, Masten, Antennen etc.).<br />
Effektive Einstrahlung<br />
Grundlage für die Bestimmung der räumlichen Verteilung der Globalstrahlung bilden die im Strahlungsmessnetz des<br />
Deutschen Wetterdienstes im Zeitraum von 1981 bis 2000 gewonnenen Daten. Von diesem Grundlagenwert (dieser<br />
liegt in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein gem. dem Klimaatlas des Landes Baden-Württemberg z. B. bei circa 1.081 -<br />
1.100 (kWh/m²*a) und entspricht der Einstrahlung auf einem Flachdach) werden Effizienzverluste durch Ausrichtung,<br />
Neigung und Abschattungseffekte abgezogen. Durch optimale Ausrichtung und Neigung der Module können<br />
auch höhere Werte erzielt werden.
10 Wasserkraft<br />
Kilowatt Peak<br />
Die maximale Leistung einer PV-Anlage wird in Kilowatt Peak (kWp) gemessen. Die gesamte Kilowatt-Peak-Größe<br />
eines Daches errechnet sich aus der Leistung der Module sowie der zu bestückenden Fläche. Eine gut installierte<br />
Anlage erzeugt pro Kilowatt-Peak circa 1000 Kilowattstunden Strom pro Jahr.<br />
Ertrag<br />
Der potentielle Ertrag wird aus der errechneten Dachfläche, Effizienzverlusten durch Ausrichtung, Neigung und<br />
Abschattung mit Referenz zu einer PV-Musteranlage abgeschätzt.<br />
CO2-Einsparung bei PV-Anlagen<br />
Der CO2-Wert wird folgendermaßen errechnet: 683 g/kWh CO2-Äquivalente abzüglich 124 g/kWh CO2-Äquivalente<br />
für die Herstellung von PV-multikristallinen Zellen ergibt einen CO2-Einspar-Wert von 559 g/kWh, also rund 560<br />
g/kWh (Quelle: IFEU Institut Heidelberg, GEMIS-Datenbank). Der Wert von 559 g/kWh ist ein langjährig gemittelter<br />
Wert, der sich an der gesamten Stromproduktion aus dem Mix verschiedener Energieträger in Deutschland orientiert.<br />
Thermische Solaranlagen<br />
Solarthermieanlagen sind genauso gut nach denselben Kriterien zum Heizen und der Warmwasseraufbereitung geeignet<br />
wie Photovoltaik-Anlagen zur Stromgewinnung. Im direkten Vergleich der relativen Wärmeenergiegewinnung<br />
mit der Stromerzeugung, beides gemessen in kWh pro m² und Jahr, erwirtschaften Sonnenkollektoren die vierfache<br />
Ausbeute pro m² Modulfläche. Laut dem Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme Freiburg (ISE) muss<br />
die Prüfung einer thermischen Solaranlage den Nachweis erbringen, dass am Standort Würzburg bei einem solaren<br />
Deckungsanteil von 40 % der erforderliche Mindestertrag von 525 kWh/(m²*a) erreicht wird. Je nach Kollektortyp,<br />
Auslegung und unterstützendem Heizsystem streut die Energieernte sehr stark, d. h. zwischen 250 und<br />
500 kWh/(m²*a) Mit dem Mittelwert von 375 kWh/(m²*a) wird bei den Potenzialabschätzungen gerechnet. Eine<br />
Berechnung der CO2-Einsparung erübrigt sich, da im Vergleich der Energieträger wie z. B. Erdöl, Erdgas oder Energieholz<br />
unterschiedlichste CO2-Äquivalente anfallen, die ja für das unterstützende Heizsystem anzuwenden wären.<br />
3.1.3. Potenzial in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Die Detailanalysen wurden für Stadt- und Landkreis Karlsruhe durchgeführt. Für die Stadt Baden-Baden und den<br />
Landkreis Rastatt konnten die Ergebnisse nur mittels Hochrechnungen erzielt werden. Dazu wurden die Referenzwerte<br />
pro Einwohner aus den tatsächlich gemessenen Ergebnissen ermittelt und mit der Einwohnerzahl des hochzurechnenden<br />
Kreises multipliziert. Für Baden-Baden waren die Referenzwerte von Bruchsal maßgebend, da ähnliche<br />
Siedlungsstrukturen vorherrschen, und für den Landkreis Rastatt die Referenzwerte des Landkreises Karlsruhe.<br />
Das Solarpotenzial wurde wie in Tabelle 9 dargestellt komplett für Photovoltaik-Nutzungen berechnet. In der Zusammenfassung<br />
erfolgt die Aufteilung in solarthermische und Photovoltaik-Nutzung anhand der nutzbaren Dachflächen.<br />
Das gesamte theoretische Potenzial zur Stromerzeugung in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein liegt bei<br />
2.159 GWh pro Jahr. Aufgrund belasteter Dachmaterialien, unzureichender Statik, Denkmalschutzauflagen, Akzeptanz<br />
der Bevölkerung sowie gegenwärtiger Förderungsmaßnahmen und der technischen Entwicklung wird die Realisierbarkeit<br />
auf 20 % des theoretischen Potenzials gesetzt.<br />
Aus dem theoretischen Potenzial des Landkreises Karlsruhe ergibt sich ein durchschnittlicher Ertragswert von<br />
107 kWh/(m²*a) zur Stromerzeugung.
Tabelle 9: Theoretisches Solarpotenzial zur Stromerzeugung in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Stadt-/Landkreis<br />
Einwohner<br />
(1.1.2010) Gesamte nutzbare<br />
Dachfläche [m²]<br />
Solare Energie 11<br />
<strong>Potenziale</strong> Photovoltaik<br />
Leistung<br />
[kWp]<br />
Ertrag<br />
[kWh/a]<br />
CO2-Einsparung<br />
[t/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 54.477 1.864.358 160.285 148.188.841 82.838<br />
Karlsruhe, Stadt 292.141 4.715.354 624.932 538.463.693 301.001<br />
Landkreis Karlsruhe 431.323 8.624.031 1.008.685 921.340.234 515.029<br />
Landkreis Rastatt 226.891 4.536.542 601.215 551.492.737 308.284<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.004.832 19.740.285 2.395.117 2.159.485.505 1.207.152<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
3.1.4. Produzierte Solarenergie im Jahr 2009<br />
Aus der Veröffentlichungspflicht der EnBW zur Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren <strong>Energien</strong> geht eine installierte<br />
Leistung von 102 MWp aller Photovoltaikanlagen im <strong>Regionalverband</strong> hervor. Das bezieht sich auf alle Anlagen,<br />
die bis zum Jahr 2009 installiert wurden. Als gesamter Stromertrag resultieren daraus 80.616 MWh pro Jahr.<br />
Die beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gemeldeten Solarthermieanlagen produzieren pro<br />
Jahr 39.429 MWh Raumwärme und Warmwasser in der gesamten Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein, wobei ein Ertrag von<br />
375 kWh/(m²*a) gerechnet wird.<br />
Das ergibt zusammen 120 GWh gegenwärtig gewonnene Solarenergie pro Jahr. Davon werden 33 % thermisch und<br />
67 % zur Stromerzeugung genutzt.<br />
3.1.5. Zusammenfassung<br />
Solare Stromerzeugung<br />
Aus heutiger Sicht können ca. 20 % des theoretischen Solarpotenzials als technisches Potenzial angenommen werden.<br />
Tatsächlich werden nach heutigen Erfahrungen nur 5-10 % der geeigneten Dachflächen mit Solarpanels bestückt.<br />
Die Auswertung bestehender Anlagen kommt zu dem Ergebnis, dass 67 % für Photovoltaik genutzt werden.<br />
Dieser Anteil wurde auch auf das technische Potenzial angewandt. Der jährliche Ausbau in der gesamten Region<br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 15,625 GWh/a betragen.<br />
Tabelle 10: <strong>Potenziale</strong> der Stromerzeugung aus solarer Energie (technische <strong>Potenziale</strong>)<br />
Gesamtpotenzial<br />
[GWh/a]<br />
Realisiert bis Ende<br />
2009 [GWh/a]<br />
Ist 2005<br />
[GWh/a] 3<br />
Ziel 2020 [GWh/a]<br />
Gesamtpotenzial<br />
minus Ziel 2020<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 26,731 3,315 1,521 13,689 13,042<br />
Karlsruhe, Stadt 67,609 5,610 8,157 73,410 -5,801<br />
Landkreis Karlsruhe 123,651 32,803 12,043 108,383 15,268<br />
Landkreis Rastatt 65,045 38,888 6,335 57,014 8,031<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 283,036 80,616 28,055 252,496 30,541<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
3 Aus Tabelle 4 proportional zur Einwohnerzahl hochgerechnet
12 Wasserkraft<br />
Abbildung 7: Solare Stromerzeugung<br />
GWh/a<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Technisches Potenzial<br />
Bisheriger Ausbau<br />
Trend bisheriger Ausbau<br />
Notw endiger Ausbau zur Zielerreichung<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
Solare Wärmeerzeugung<br />
2012<br />
Eine Erhöhung des technischen Potenzials bei Solarthermie auf bis zu 30 % des theoretischen Potenzials könnte als<br />
weitere Möglichkeit hinzukommen. Dafür müssten aber besondere Anreizkampagnen geschaffen werden. Höchstens<br />
20 % des theoretischen Potenzials können momentan als technisches Potenzial gewertet werden.<br />
Die Auswertung bestehender Anlagen kommt zu dem Ergebnis, dass 33 % für Solarthermie genutzt werden. Dieser<br />
Anteil wurde auch auf das technische Potenzial angewandt.<br />
Der jährliche Ausbau in der gesamten Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 14,028 GWh/a betragen.<br />
Tabelle 11: Wärmeerzeugung aus Solarpotenzialen (technische <strong>Potenziale</strong>)<br />
Gesamtpotenzial<br />
[GWh/a]<br />
Realisiert bis Ende<br />
2009 [GWh/a]<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020<br />
Ist 2006 [GWh/a] 4 Ziel 2020 [GWh/a]<br />
Gesamtpotenzial<br />
minus Ziel 2020<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 46,143 2,370 4,056 14,703 31,440<br />
Karlsruhe, Stadt 116,705 3,651 21,751 78,847 37,858<br />
Landkreis Karlsruhe 213,445 19,627 32,114 116,412 97,033<br />
Landkreis Rastatt 112,279 13,781 16,893 61,237 51,043<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 488,572 39,429 74,814 271,199 217,373<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
4 Aus Tabelle 5 proportional zur Einwohnerzahl hochgerechnet
Abbildung 8: Solare Wärmeerzeugung<br />
GWh/a<br />
500<br />
450<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Technisches Potenzial<br />
Bisheriger Ausbau<br />
Trend bisheriger Ausbau<br />
Notw endiger Ausbau zur Zielerreichung<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
Solare Energie 13<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
3.1.6. Leuchtturmprojekt: Photovoltaikanlage auf einem Logistikzentrum in Philippsburg<br />
Im Dezember 2010 wurde auf dem Dach des Logistikzentrums Goodyear Dunlop in Philippsburg eine PV-Anlage<br />
auf einer Gesamtfläche von rund 87.000 m² und mit einer Gesamtleistung von 7.400 kWp in Betrieb genommen.<br />
Damit ist die PV-Anlage in Philippsburg die größte Solarstrom-Aufdachanlage Deutschlands. Die Anlage liefert<br />
einen Jahresenergieertrag von rund 7.400.000 Kilowattstunden. Dies entspricht dem Jahresbedarf von ca.<br />
1.825 Haushalten. Pro Jahr werden ca. 5.000 t CO2-Emissionen vermieden.<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
14 Wasserkraft<br />
3.2. Wasserkraft<br />
3.2.1. Wasserkraft allgemein<br />
In der Bundesrepublik war 2010 der Anteil der Wasserkraft an der Stromerzeugung 3,3 %, was einem absoluten<br />
Anteil von etwa 19,7 Mrd. kWh im Jahr entsprach (Quelle: Agentur für Erneuerbare <strong>Energien</strong>, Stand 08/2011). In<br />
den neuen Bundesländern wurden die in der „DDR-Zeit" verschrotteten Wasserkraft-Anlagen schon weitgehend<br />
reaktiviert. Bei den alten Bundesländern liegen die südlichen Länder Baden-Württemberg und Bayern auf Grund<br />
höherer Gefälle und stärkerer Niederschläge in den Bergregionen an der Spitze in der Stromerzeugung aus<br />
Wasserkraft. In allen Ländern liegen aber noch große <strong>Potenziale</strong> brach, die es zu nutzen gilt, will man die Ziele<br />
erreichen, welche die Bundesregierung und EU vorgegeben haben. Am Beispiel Baden-Württemberg wird deutlich,<br />
welche Möglichkeiten vorhanden sind. In diesem Bundesland entspricht der Anteil der Wasserkraft ca. 10-12 % der<br />
Stromerzeugung und einem Energieertrag von 5,5 Mrd. kWh im Jahr. Allein hier könnte gemäß der<br />
Arbeitsgemeinschaft Wasserkraftwerke Baden-Württemberg e. V. eine ökologisch vertretbare Steigerung des<br />
Wasserkraftanteils auf 20 % erreicht werden. Dazu wäre allerdings eine Mehrerzeugung von rund 4 Mrd. kWh/a<br />
notwendig, die im wesentlichen im Bereich kleiner und mittlerer Anlagen liegt und vor allem durch private<br />
mittelständische Initiatoren aktiviert werden müsste.<br />
3.2.2. Methodisches Vorgehen<br />
Ausgangspunkt einer Abschätzung des technischen Potenzials für die Energie aus Wasserkraftwerken in der Region<br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein ist die genauere Erfassung der vorhandenen Fließgewässer im Landkreis Karlsruhe. Soweit<br />
verfügbar werden Messdaten wie Gefälle zwischen Quellgebiet und Mündung sowie mittlere<br />
Wasserdurchflussmenge beigezogen, ansonsten wird anhand der Flussregimekarte abgeschätzt (siehe Abbildung 9).<br />
Für die Berechnung des Potenzials wurden alle kleinen Bestandsanlagen erhoben und auf eine max. Auslastung von<br />
5.000 Arbeitsstunden hochgerechnet. Ergänzend werden die <strong>Potenziale</strong> aus den detailliert erhobenen Daten des<br />
Klimaschutzkonzeptes für den Landkreis Karlsruhe als Grundlage genommen und auf die Region <strong>Mittlerer</strong><br />
Oberrhein übertragen.<br />
Schutzbestimmungen für Grundwasser, Hochwassermanagement, Fauna-Flora-Habitat (FFH)–Gebiete und<br />
Passierbarkeit für Wanderfische regeln wichtige Voraussetzungen für die heutigen ökologischen Herausforderungen<br />
an Flüsse und ihre Einzugsgebiete. Die markierten Mittelläufe der Alb und Murg in Abbildung 9 sind laut<br />
Internationaler Kommission zum Schutz des Rheins (Atlas 2008) am Beispiel von Lachs und Meerforelle<br />
flussaufwärts nicht erreichbar. Neuanlagen oder bestehende modernisierte Anlagen könnten also mit integrierter<br />
Fischtreppe dieses Manko beseitigen. Dies wurde auch von der Rheinministerkonferenz 2001 (Rhein 2020 –<br />
Programm zur nachhaltigen Entwicklung des Rheins) namentlich für Nebenflüsse im Einzugsgebiet als Maßnahme<br />
gefordert. Als Nebenfluss ist die Murg ein historisch belegtes Lachsgewässer des Rheins. Zu den prominentesten<br />
Wanderfischarten, die wieder im Rhein vorkommen, zählen Atlantischer Lachs, Meerforelle, Maifisch, Finte,<br />
Nordseeschnäpel, Meerneunauge, Flussneunauge und Aal (laicht im Meer und zieht als Jungfisch flussaufwärts).
Abbildung 9: Flussregime mit Hauptflüssen in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrein<br />
Quelle: ATKIS-Daten der LUBW<br />
Solare Energie 15<br />
3.2.3. Gewässer zur Wasserkraftnutzung in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Aufgrund der Gefälle und der Wassermengen kommen in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein folgende 5 Fließgewässer<br />
für Klein-Wasserkraftwerke in Betracht (siehe auch Abbildung 9):<br />
■ Murg<br />
■ Alb<br />
■ Pfinz<br />
■ Saalbach<br />
■ Kraichbach
16 Wasserkraft<br />
Die Murg<br />
Die Alb<br />
Die Pfinz<br />
Der Kraichbach<br />
Tabelle 12: Daten zur Murg<br />
Länge 79,3 km<br />
Quellhöhe ca. 875 m ü. NN<br />
Höhe Ausgleichsbecken der Schwarzenbachtalsperre ca. 300 m ü. NN<br />
Mündung Bei Rastatt in den Rhein<br />
Mündungshöhe ca.110 m ü. NN<br />
Höhenunterschied zum Ausgleichsbecken ca. 190 m<br />
Abflussmenge MQ: 18,44 m3/s<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
Tabelle 13: Daten zur Alb<br />
Länge 51,129 km<br />
Quelle Südlich von Bad Herrenalb<br />
Quellhöhe ca. 751 m ü. NN<br />
Mündung Nördlich von Karlsruhe in den Rhein<br />
Mündungshöhe 101 m ü. NN<br />
Höhenunterschied ca. 650 m<br />
Abflussmenge am Pegel Ettlingen MQ: 2,5 m3/s<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
Tabelle 14:Daten zur Pfinz<br />
Länge 59,81 km<br />
Quelle bei Straubenhardt<br />
Quellhöhe 317 m U. NN<br />
Mündung Rhein bei Dettenheim-Rußheim<br />
Mündungshöhe 95 m O. NN<br />
Höhenunterschied 222 m<br />
Flusssystem Rhein<br />
Abfluss Ober Rhein - Nordsee<br />
Abflussmenge am Pegel Berghausen MQ: 2,06 m³/s<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
Tabelle 15: Daten zum Kraichbach<br />
Länge 59,9 km<br />
Quelle Bei Stemenfels<br />
Quellhöhe ca. 300 m O. NN<br />
Mündung Bei Ketsch in den Altrhein<br />
Mündungshöhe ca. 93 m U. NN<br />
Höhenunterschied ca. 207 m<br />
Flusssystem Rhein<br />
Abfluss über Rhein - Nordsee<br />
Rechte Nebenflüsse Katzbach, Hardtbach<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.
Der Saalbach mit Salzach und Weißach<br />
Tabelle 16: Daten zum Saalbach mit Salzach und Weißach<br />
Solare Energie 17<br />
Länge 50,17 km<br />
Zusammenfluss von Weißach und Salzach, bei Bretten<br />
Quellhöhe 165 m ü. NN<br />
Mündung Bei Philippsburg in den Rhein<br />
Mündungshöhe 95 m 0. NN<br />
Höhenunterschied 70 m<br />
Flusssystem Rhein<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
3.2.4. Potenzial in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Bei Abschätzung eines heute möglichen technischen Potenzials kann man davon ausgehen, dass die tatsächlich<br />
erreichte Jahresarbeit von 1931 (zu diesem Zeitpunkt wurden bestehende Anlagen größtenteils still gelegt) mit<br />
modernen Anlagen und heutigen Wirkungsgraden um 30 % übertroffen wird. Bei modernen Turbinen ist ein besserer<br />
Wirkungsgrad gegenüber Wasserrädern, aber auch früher gebauten Turbinen leicht zu erreichen, wenn man die<br />
geringen Verluste heutiger Steuerungstechniken und getriebeloser Anlagen berücksichtigt.<br />
Murg<br />
Am Messstand Mündungshöhe könnte die theoretische Ausbauleistung 24.525 kW betragen. Davon sind gemäß<br />
nachfolgender Detailuntersuchungen bei der Alb 15,8 % und bei der Pfinz 25,0 % noch ausbaubar, d. h.<br />
durchschnittlich 20 % von der Bruttoausbauleistung können generell als freies technisches Potenzial für<br />
Fließgewässer gewertet werden.<br />
Daraus ergibt sich für die Murg ein freies technisches Potenzial von 4.905 MW.<br />
Alb im Landkreis Karlsruhe<br />
Aktuell werden gemäß der Arbeitsgemeinschaft Wasserkraftwerke Baden-Württemberg e. V. an der Alb noch<br />
7 Wasserkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von 1.090 kW genutzt.<br />
Konservativ gerechnet könnte man insgesamt an der Alb wenigstens 9.000 MWh erreichen, bei Ausnutzung des<br />
gesamten Gefälles der Alb sogar 14.600 MWh, so dass das technische Potenzial 1.275 kW beträgt.<br />
Pfinz im Landkreis Karlsruhe<br />
Gemäß Abschätzungen der Arbeitsgemeinschaft Wasserkraftwerke Baden-Württemberg e. V. kann an der Pfinz noch<br />
mit einer Ausbauleistung von 620 kW gerechnet werden.<br />
Diese sollen - bei einer Annahme von 5.000 Jahresstunden – eine geschätzte Jahresarbeit von 3.100 MWh erbringen.<br />
Saalbach im Landkreis Karlsruhe<br />
Zukünftig kann gemäß der Arbeitsgemeinschaft Wasserkraftwerke Baden-Württemberg e. V. am Saalbach noch mit<br />
einer Ausbauleistung von zusätzlich 200 kW gerechnet werden.<br />
Diese sollen - bei einer Annahme von 5.000 Jahresstunden – eine geschätzte Jahresarbeit von 1.000 MWh erbringen.<br />
Kraichbach im Landkreis Karlsruhe<br />
Zukünftig kann gemäß der Arbeitsgemeinschaft Wasserkraftwerke Baden-Württemberg e. V. am Kraichbach noch<br />
mit einer Ausbauleistung von zusätzlich 250 kW gerechnet werden.<br />
Diese sollen - bei einer Annahme von 5.000 Jahresstunden – eine geschätzte Jahresarbeit von 1.250 MWh erbringen.<br />
Der Rhein im Bereich des Landkreises Karlsruhe<br />
Eine im Jahr 1979 im Rhein geplante Staustufe Neuburgweier bei Rheinstetten ist - trotz bereits bestehender<br />
Verträge mit der Französischen Regierung – hauptsächlich durch politische Widerstande auf kommunaler Seite nie<br />
gebaut worden.
18 Wasserkraft<br />
Diese Staustufe könnte bei einem Ausbau von 10 m Gefälle und 1.500 m 3 Wassermenge eine Leistung von 120.000<br />
kW haben und eine entsprechende Jahresarbeit von 600.000 MWh erbringen.<br />
Eventuell könnte als Alternativlösung am Ufer dieses großen Fließgewässers wie beim Pilotprojekt an der Elbe mit<br />
einer größeren Anzahl schwimmender, aber wesentlich Ieistungsfähigerer Flusskraftwerke der Ausbau der<br />
Wasserkraftnutzung stufenweise erfolgen und dadurch einfacher zu realisieren sein.<br />
Der Rhein im Bereich des Landkreises Rastatt<br />
Bei Iffezheim besteht bereits ein großes Flusskraftwerk. Es wurde im Jahre 1978 in Betrieb genommen. Das Kraftwerk<br />
ist in einer Achse mit dem Wehr, dem Rheinabschlussdamm und der Schleuse angeordnet (siehe<br />
Abbildung 10). Das Herz der Anlage besteht aus vier horizontalen Kaplan-Rohrturbinen mit einem Laufraddurchmesser<br />
von 5,80 Meter, die bis zu 1.100 m 3 /s Wasser verarbeiten. Dadurch werden 740 Mio. kWh Strom pro Jahr<br />
erzeugt, was in etwa dem Strombedarf der Stadt Heidelberg entspricht. Betreiber ist die Rheinkraftwerk Iffezheim<br />
GmbH (RKI), die je zu 50 % zur EnBW bzw. zur Électricité de France gehört.<br />
Noch im Bau befindet sich eine fünfte Turbine, die ab 2012 in Betrieb gehen soll. Sie wird zusätzliche 18 MW Leistung<br />
bringen.<br />
Abbildung 10: Flusskraftwerk Iffezheim<br />
Quelle: Energie Baden-Württemberg<br />
Schwarzenbachstausee im Bereich des Landkreises Rastatt<br />
Das zwischen 1914 und 1926 erbaute Rudolf-Fettweis-Werk in Forbach im Schwarzwald bezieht sein Wasser aus<br />
dem Schwarzenbachstausee und schließt vier Werke mit ein: Murgwerk, Schwarzenbachwerk, Niederdruckwerk und<br />
Raumünzachwerk. Neben dem Schwarzenbachwerk, einem Pumpspeicherkraftwerk mit einer Leistung von 43 MW,<br />
verfügt das Rudolf-Fettweis-Werk noch über weitere 25 MW Leistung aus den Laufwasserkraftwerken Murg und<br />
Raumünzach.<br />
Das Murgwerk hat eine maximale Gesamtleistung von 22 MW, das Schwarzenbachwerk 43 MW, das Niederdruckwerk<br />
2,5 MW und das Raumünzachwerk 0,55 MW, was in der Summe 68.000 kW Leistung ergibt.<br />
Aus obiger Analyse gehen folgende technische <strong>Potenziale</strong> hervor:
Tabelle 17: Technische Wasserenergiepotenziale<br />
Kreis Fluss Leistung [MW]<br />
Solare Energie 19<br />
Jahresarbeitsstunden<br />
[h]<br />
Ertrag [MWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt Oos (Kleinanlagen) 0,074 5.000 370<br />
Karlsruhe, Stadt Alb (Kleinanlagen) 0,090 5.000 450<br />
Landkreis Karlsruhe 122,345 5.000 611.725<br />
Alb (Kleinanlagen) 1,275 5.000 6.375<br />
Pfinz (Kleinanlagen) 0,620 5.000 3.100<br />
Kraichbach<br />
(Kleinanlagen)<br />
0,250 5.000 1.250<br />
Saalbach (Kleinanlagen) 0,200 5.000 1.000<br />
Rhein 120,000 5.000 600.000<br />
Landkreis Rastatt 211,096 5.109 1.078.580<br />
Rhein 126,000 6.850 863.100<br />
Murg<br />
(Schwarzenbachwerk)<br />
68,000 1.912 130.000<br />
Kleinanlagen 17,096 5.000 85.480<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 333,605 5.069 1.691.125<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
Es fällt auf, dass das Kraftwerk an der Murg (Schwarzenbachwerk) verhältnismäßig geringe Jahresarbeitsstunden<br />
aufweist. Die Erklärung liegt darin, dass das Schwarzenbachwerk größtenteils als Pumpspeicherkraftwerk arbeitet,<br />
um Spitzenlaststrom abzugeben (zum Vergleich: der Bundesdurchschnittswert im Jahr 2010 über die Volllaststunden<br />
von Speicherkraftwerken war 1.734, errechnet nach den statistischen Angaben des Bundesverbandes <strong>Erneuerbarer</strong><br />
<strong>Energien</strong> e. V.). Im Schwarzenbachwerk wurde eine Speicherpumpe mit 20 MW Maximalleistung installiert.<br />
Tabelle 18: Noch zu erschließende Wasserenergiepotenziale<br />
Kreis<br />
Leistungserhöhung<br />
[MW]<br />
Ertragserhöhung<br />
[MWh/a]<br />
Ertragserhöhung [%]<br />
Baden-Baden, Stadt 0,000 194 52,4<br />
Karlsruhe, Stadt 0,000 311 69,1<br />
Landkreis Karlsruhe 119,893 607.648 99,3<br />
Landkreis Rastatt 35,096 208.580 19,3<br />
Gesamte Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 154,989 816.733 48,3<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.<br />
In den Städten Baden-Baden und Karlsruhe bleiben die Kapazitäten gleich. Jedoch kann durch die Anhebung der<br />
Jahresarbeitsstundenzahl auf 5.000 die oben dargestellte Ertragserhöhung erzielt werden. Die starken Leistungserhöhungen<br />
in den Landkreisen Karlsruhe und Rastatt sind mit den <strong>Potenziale</strong>n einer neuen Rheinstaustufe Neuburgweier<br />
und der im Bau befindlichen Turbine 5 in Iffezheim zu erklären.<br />
3.2.5. Bereits realisierte <strong>Potenziale</strong> von Wasserkraft-Kleinanlagen in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Laut Unterer Wasserbehörde beim Landratsamt Karlsruhe gibt es heute im Landkreis Karlsruhe folgende<br />
Wasserkraftanlagen mit einer Gesamtnennleistung von 731,2 kW.<br />
Das größte bestehende Kleinkraftwerk Iiegt in Ettlingen an der Grenze zu Waldbronn mit einer voll ausgebauten<br />
Staustufe. Vergleicht man diese Anlagen mit den Wasserkraftwerken, die 2008 tatsächlich Strom ins Netz der EnBW<br />
Regional AG eingespeist haben, so ergibt sich eine Zahl von nur 16 einspeisenden Anlagen (korrigiert um eine<br />
fälschlicherweise als Wasserkraftanlage ausgewiesene Biogas-Anlage), die insgesamt eine Nennleistung von 2.452<br />
kW aufweisen.<br />
Die Anlagen im Landkreis Karlsruhe haben laut der EnBW Regional AG 2008 insgesamt 4.077,021 MWh ins<br />
Stromnetz eingespeist.
20 Wasserkraft<br />
Wenn man die summierte Jahresarbeit durch die installierte Gesamtleistung aller Anlagen teilt, kommt man auf eine<br />
durchschnittliche Betriebszeit von nur 1.663 Stunden. Der Grund liegt wahrscheinlich darin, dass z. B. in Ettlingen 6<br />
Anlagen aufgelistet sind, aber nur 2 tatsächlich Strom einspeisen. Vermutlich ist den heutigen Betreibern von<br />
Wasserkraftanlagen auch der Aufwand für Betrieb und Wartung ihrer Kraftwerke zu hoch, als dass sie die<br />
höchstmögliche Jahresarbeit aus den Anlagen herausholen wollen.<br />
Die realisierten <strong>Potenziale</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein sind:<br />
Tabelle 19: Bereits realisierte Wasserenergiepotenziale<br />
Kreis Fluss Leistung [MW]<br />
Jahresarbeits- stunden<br />
[h]<br />
Ertrag [MWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt Oos 0,074 2.378 176<br />
Karlsruhe, Stadt Alb 0,090 1.544 139<br />
Landkreis Karlsruhe Gesamte Kleinanlagen 2,452 1.663 4.077<br />
Landkreis Rastatt<br />
176,000 4.943 870.000<br />
Rhein 108,000 6.850 740.000<br />
Murg<br />
(Schwarzenbachwerk)<br />
68,000 1.912 130.000<br />
Gesamte Kleinanlagen 17,096 2.980 50.949<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 178,616 4.895 874.392<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe.
Solare Energie 21<br />
Abbildung 11 zeigt die bestehenden Wasserkraftstandorte laut Unterer Wasserbehörde des Landkreises Karlsruhe<br />
und Landesanstaltt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW).<br />
Abbildung 11: Bestehende Wasserkraftanlagen in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Quelle: Untere Wasserbehörde des Landkreises Karlsruhe und Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-<br />
Württemberg (LUBW)<br />
Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
3.2.6. Zusammenfassung der Potenzialabschätzungen für Wasserkraftwerke in der Region <strong>Mittlerer</strong><br />
Oberrhein<br />
Das Ziel 2020 (514 GWh/a) war bereits im Jahr 2009 mit 874 GWh/a deutlich überschritten. Mit der Inbetriebnahme<br />
der fünften Turbine im Kraftwerk Iffezheim ab 2012 wird sich die Stromerzeugung um 123 GWh/a auf ca.<br />
997 GWh/a erhöhen. Trotzdem wäre der Ausbau bzw. die Modernisierung von Kleinwasserkraftwerken zu begrüßen,<br />
besonders in den mittleren Abschnitten der Alb und Murg, so dass dann alle Seitenflüsse des Rheins wieder für Fische<br />
passierbar sein würden. Die Defizite (Gesamtpotenzial minus Ziel 2020) der Stadtkreise Baden-Baden und<br />
Karlsruhe können durch die hohen <strong>Potenziale</strong> in den Landkreisen Karlsruhe und Rastatt leicht kompensiert werden.
22 Wasserkraft<br />
Tabelle 20: Stromerzeugung aus Wasserkraft (technische <strong>Potenziale</strong>)<br />
Gesamtpotenzial<br />
[GWh/a]<br />
Realisiert<br />
[GWh/a]<br />
Ist 2005<br />
[GWh/a] 5<br />
Ziel 2020 [GWh/a]<br />
Gesamtpotenzial<br />
minus Ziel 2020<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 0,370 0,176 24,843 27,885 -27,515<br />
Karlsruhe, Stadt 0,450 0,139 133,225 149,538 -149,088<br />
Landkreis Karlsruhe 611,725 4,077 196,696 220,781 390,944<br />
Landkreis Rastatt 1.078,580 870,000 103,469 116,139 962,441<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.691,125 874,392 458,233 514,343 1.176,782<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Abbildung 12: Stromerzeugung aus Wasserkraft<br />
GWh/a<br />
1.800<br />
1.600<br />
1.400<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Ist<br />
Technisches Potenzial<br />
Ziel<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
3.2.7. Leuchtturmprojekt: Kleinkraftwerk an der Pfinz in Pfinztal-Söllingen<br />
In Pfinztal-Söllingen wurde vor kurzem ein Kleinkraftwerk an der Pfinz in Betrieb genommen. Der Höhenunterschied<br />
am Wehr beträgt 3 m. Die Wasserstände und Wassermengen variieren über das Jahr sehr stark. Bei solchen<br />
Bedingungen ist die Wasserkraftschnecke optimal, da Trockenlauf und Feststoffe in der Wasserführung ihr nicht<br />
schaden. Gleichzeitig wurde ein neuer Fischaufstieg mitgebaut. Die Leistung der eingebauten Wasserkraftschnecke<br />
beträgt 45 kW und erwirtschaftet bei knapp 5.000 Jahresarbeitsstunden 223 MWh/a. Die Wasserkraftschnecke ist<br />
7,75 m lang, ihr Durchmesser beträgt 2,3 m Dabei kann sie maximal eine Wassermenge von 2,5 m³/s aufnehmen.<br />
Das Wasserkraftwerk kostete 300.000 € bei 50,6 % Beteiligung durch die Gemeinde Pfinztal, 29,4 % der Pfinztaler<br />
Bürger und 20 % der EnBW Kommunale Beteiligungen GmbH.<br />
5 Aus Tabelle 4 proportional zur Einwohnerzahl hochgerechnet<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
Abbildung 13: Funktionsprinzip der Wasserkraftschnecke<br />
Quelle: RITZ-ATRO Pumpwerksbau GmbH<br />
Solare Energie 23<br />
Im geschlossenen Gehäuse bewegt sich durch Wassermasse und Schwerkraft getrieben eine archimedische Schraube,<br />
mit der am oberen Ende der Generator verbunden ist.
24 Wasserkraft<br />
3.3. Oberflächennahe Geothermie<br />
3.3.1. Oberflächennahe Geothermie allgemein<br />
Bei der oberflächennahen Geothermie sind kaum quantitative Ergebnisse nachzuweisen, vielmehr können die geeigneten<br />
Zonen und umgekehrt Wasserschutzgebiete, in denen Bohrungen nicht erlaubt sind, aufgezeigt werden (siehe<br />
Abbildung 14). Auf der Internetseite „erdwärmeLIGA-Bundesliga“ liegen für einzelne Orte in Baden-Württemberg<br />
noch keine Ergebnisse vor, sondern es wird für ganz Baden-Württemberg eine Gesamtleistung von 20,582 MW ausgewiesen.<br />
Dieses Ergebnis basiert auf der Anzahl der durch das Marktanreizprogramm geförderten Wärmepumpen.<br />
Demnach wurden bis 2010 in Baden-Württemberg nur 192 kW pro 100.000 Einwohner installiert. Zum Vergleich: in<br />
Brandenburg sind es 345 kW.<br />
Die Installation von Erdwärmesonden ist eine der vielen möglichen Maßnahmen zur Wärmesanierung von Gebäuden.<br />
Diese Lösung bietet neben der Bodenwärme als Ressourcennutzung für das Gesamtkonzept <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong><br />
den zusätzlichen Vorteil, dass wie bei einem Energiespeicher Stromüberschüsse der Grundlasten bei entsprechend<br />
geregelten Betriebszeiten ausgeglichen werden können. Unter dem Aspekt Speichertechnologien und steuerbare<br />
Lasten könnten also Wärme- bzw. Kältepumpen eine wichtige Position einnehmen.<br />
Abbildung 14 zeigt, dass gut geeignete Gebiete in Baden-Baden und Rastatt liegen. Die Temperaturangaben beziehen<br />
sich auf 300 m Tiefe (Quelle: Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau, Freiburg). Die hier vorgestellten<br />
Einschränkungen beruhen auf Kapitel 4: Rahmenbedingungen für den Bau von Erdwärmesonden (aus: Leitfaden zur<br />
Nutzung von Erdwärme mit Erdwärmesonden, Umweltministerium Baden-Württemberg, Mai 2005). Besonders der<br />
südöstliche Teil des <strong>Regionalverband</strong>es bietet also optimale Bedingungen für die Installation von erdgekoppelten<br />
Wärmepumpen. Auch eine industrielle Nutzung durch das Betreiben von erdwärmegekoppelten Kältepumpen statt<br />
herkömmlicher Kühlanlagen sollte in Einzelfällen erwogen werden.
Solare Energie 25<br />
3.3.2. Geeignete Zonen für oberflächennahe Geothermie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Abbildung 14: Geeignete Zonen und Ausschlussgebiete der oberflächennahen Geothermie<br />
Quelle: Umweltministerium Baden-Württemberg, Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg<br />
3.3.3. Leuchtturmprojekt: Verwaltungsgebäude der Volksbank Karlsruhe<br />
Anstatt einer konventionellen Heizungsanlage wird Erdwärme für die Energieversorgung des Gebäudes herangezogen.<br />
Durch den Einsatz dieser Technik kann der komplette Grundbedarf an Wärme und Kälte aus dem Erdreich gewonnen<br />
werden. Lediglich die Leistungsspitzen werden über eine Gaskesselanlage und eine Spitzenlastkältemaschine<br />
abgedeckt. Unterhalb der Tiefgarage sind insgesamt 75 Doppelrohrsonden mit einer Tiefe von jeweils 35 Metern<br />
als oberflächennahe Geothermieanlage eingebracht und über ein Leitungsnetz an die hocheffiziente Wärmepumpe im<br />
Untergeschoss angebunden. Als Trägermedium dient ein Glykol-Wasser-Gemisch, das im Erdreich auf 12-14 °C<br />
erwärmt und im Winter mittels Wärmepumpe auf ein Temperaturniveau von 30 °C gebracht wird. Die Wärmepumpe<br />
hat einen mittleren elektrischen Leistungsbedarf von ca. 50 kW. Als Elemente zur Wärme- und Kälteübergabe dienen<br />
thermisch aktivierte Betondecken, bei denen die Wasser führenden Rohre im Kern angeordnet sind. Durch die<br />
Integration der Rohrleitungen in die massiven Betondecken wird deren Speichervermögen für die Gebäudetemperie-
26 Wasserkraft<br />
rung genutzt. Aufgrund der niedrigen Systemtemperaturen ist ein höchst effizienter Betrieb der Wärmepumpenanlage<br />
möglich.<br />
Entlang der Fassaden sind Randzonenelemente zur Spitzenlastregulierung beim Heizen, Kühlen und zur Belüftung<br />
angeordnet. Auch die Nutzung passiver solarer Wärmegewinnung steht beim Energiekonzept des Volksbankgebäudes<br />
im Vordergrund. Durch die nach Süden ausgerichteten Lichthöfe wird die von der Sonne erwärmte Luft über<br />
eine hochwirksame Wärmerückgewinnungsanlage geführt und so zur Erwärmung der Zuluft genutzt.<br />
Um das ganzheitliche Konzept zu unterstreichen, wird die Gebäudetechnik durch einen weiteren Baustein ergänzt. In<br />
der südlich ausgerichteten Glasfassade sind großformatige Photovoltaikelemente mit einer Gesamtfläche von 415 m²<br />
integriert. Die Leistung dieser Anlage beläuft sich auf rund 58 kWp und erzeugt so rund 60.000 kWh elektrische<br />
Energie pro Jahr. Der aus der Sonnenenergie produzierte Strom wird vollständig in das öffentliche Stromnetz eingespeist.<br />
In der Heizperiode wird in etwa die gleiche Menge an elektrischer Energie aus dem Netz für den Betrieb der<br />
Wärmepumpe bezogen. Bei Betrachtung der Ganzjahresenergiebilanz für den Grundbedarf zum Heizen und Kühlen<br />
kann damit praktisch von einem Nullenergiegebäude gesprochen werden
3.4. Biomasse<br />
3.4.1. Biomasse allgemein<br />
Solare Energie 27<br />
Biomasse hat im Bereich erneuerbarer <strong>Energien</strong> eine herausragende Bedeutung, da die Pflanze das Treibhausgas CO2<br />
bei der Photosynthese der Atmosphäre entnimmt, und die nachgewachsene Biomasse als Brennstoff zur Verfügung<br />
steht. Im gesamten Zusammenhang atmosphärischer Einflüsse, worin insbesondere die Landwirtschaft und das Ökosystem<br />
Wald als integrierte Landnutzungsarten mit Konsequenzen für die Treibhausgasbilanz von Bedeutung sind,<br />
bestimmt Atmung und Photosynthese die Nettobilanzen des Treibhausgases in der Biosphäre.<br />
Deutschland nimmt mit einem Waldanteil von knapp einem Drittel seiner Fläche im europäischen Kontext eine Spitzenrolle<br />
ein. Nachhaltige Forstwirtschaft hat seit dem 18. Jahrhundert hier kontinuierlich Tradition. Während in der<br />
vorindustriellen Zeit der Wald vor Übernutzung zu schützen war, verdrängten in jüngerer Zeit fossile Brennstoffe<br />
Holz als Energieträger, so dass in Deutschland bei einer Ausweitung von Waldflächen von 4,9 % in 40 Jahren und<br />
einer Vorratszunahme von jährlich 50% ein Überhang an Energieholzressourcen entstanden ist (Häusler, 2002).<br />
Neueste Statistiken weisen zwischen 2003 und 2007 einen stetigen, jährlichen Zuwachs des Holzeinschlags in<br />
Deutschland von 12 % aus (Quelle: Statistisches Jahrbuch, 2009).<br />
Das Bundeswaldgesetz regelt sowohl die Nutzfunktion als auch die Schutz- und Erholungsfunktion des Waldes. Der<br />
ökosystemare Ansatz der Biodiversitätskonvention berücksichtigt „einen dynamischen Komplex von Gemeinschaften<br />
aus Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen sowie deren nicht lebender Umwelt, die als funktionelle Einheit in<br />
Wechselwirkung stehen“. Es gilt die dauernde Leistungsfähigkeit des Naturhaushaltes, das Klima, den Wasserhaushalt,<br />
die Reinhaltung der Luft, die Bodenfruchtbarkeit, das Landschaftsbild, die Agrar- und Infrastruktur und die<br />
Erholung der Bevölkerung zu erhalten, erforderlichenfalls zu mehren und nachhaltig zu sichern.<br />
Nachwachsende Biomasse für die Bereitstellung erneuerbarer Energiequellen ist besonders in den Bereichen Land-<br />
und Forstwirtschaft als Entwicklungspotenzial signifikant. Obwohl das gesamte zur Verfügung stehende Potenzial<br />
circa 9% des Primärenergiebedarfs von Deutschland ausmacht, wurden 2006 nur 3,7 % genutzt. Dabei ist ein gezielter<br />
Anbau von Biomasse etwa auf extensiv genutzten Grünflächen nicht berücksichtigt. Die Verwendung insbesondere<br />
von Stroh und Waldrestholz schneidet für die Wärmebereitstellung bzw. Kraft-Wärme-Koppelung am besten ab.<br />
Alternativ oder parallel dazu lässt sich das am Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte Bioliq-Verfahren zur Kraftstofferzeugung<br />
anwenden (Leible et al., 2008). In beiden Fällen sind dezentrale Standortstrukturen für die Aufbereitung<br />
erforderlich. Abbildung 15 zeigt die Anteile der Biomasserohstoffe in Deutschland und Baden-Württemberg.<br />
Energieholz macht dabei den größten Anteil aus. Stroh, aber auch Biomasse aus Kurzumtriebsplantagen wie z. B. auf<br />
Grünflächen als Maßnahme zusätzlicher Potenzialmobilisierung sind in diesem Zusammenhang ebenfalls relevant.<br />
Abbildung 15: Aufkommen an Biomasse in Deutschland und Baden-Württemberg<br />
15%<br />
21%<br />
4%<br />
Deutschland (2002)<br />
13%<br />
Quelle: Leible et al., 2008<br />
6%<br />
22%<br />
9%<br />
10%<br />
Waldrestholz<br />
Industrierestholz<br />
Altholz<br />
Bio-/Grünabfall<br />
Haus-/Restmüll<br />
Klärschlamm<br />
Gülle<br />
Stroh<br />
Baden-Württemberg (2002)<br />
Aus der Statistik der Holz- und Forstwirtschaft für das Jahr 2007 sind die Daten für ganz Deutschland entnommen<br />
und das Gesamtenergieholz (Energieholz, sowie nicht verwertetes Holz) berechnet (Tabelle 21). Demnach wäre das<br />
insgesamt zu erwartende Potenzial 17 %, für Eiche und Buche sogar über 40 %.<br />
12%<br />
4%<br />
11%<br />
12%<br />
8%<br />
10%<br />
31%<br />
12%
28 Wasserkraft<br />
Tabelle 21: <strong>Potenziale</strong> in Mengen und Prozente in Deutschland<br />
Holzart<br />
Gesamt holz<br />
[1000 m 3 ]<br />
Energie holz<br />
[1000 m 3 ]<br />
Energie holz<br />
[%]<br />
nicht verw.<br />
Holz [1000 m 3 ]<br />
nicht verw.<br />
Holz [%]<br />
Energie- und<br />
nicht verw.<br />
Holz [1000 m³]<br />
Energie- und<br />
nicht verw.<br />
Holz [%]<br />
Eiche 2.135 755 35 191 9 946 44<br />
Buche 10.981 3.490 32 1.169 11 4.659 42<br />
Fichte 50.377 3.213 6 2.301 5 5.514 11<br />
Kiefer 13.235 1.241 9 508 4 1.749 13<br />
Total 76.728 8.699 11 4.169 5 12.868 17<br />
Quelle: BMELV, 2008<br />
In Baden-Württemberg dominiert Kommunalwald mit 38 % gegenüber Privatwald mit 37 % (davon sind 69 %<br />
Kleinprivatwald) und Staatswald mit 25 %. Abweichend davon ist im Landkreis Karlsruhe der Anteil Privatwald<br />
verschwindend gering. Derzeit werden jährlich 9 Mio. m 3 Holz in Baden-Württemberg geschlagen, wovon 2,5 Mio.<br />
m 3 Energieholz sind. Der Anteil an Energieholz gegenüber dem Gesamteinschlag entspricht demnach rund 28 %.<br />
Darüber hinaus wird gegenwärtig der Brennstoff Holz aus den Quellen Landschaftspflege-, Industrie- und Abfallholz<br />
für die meisten der bestehenden Heizwerke und Heizkraftwerke bezogen, was bei stark steigender Nachfrage bereits<br />
zu Nachlieferungsengpässen geführt hat. Der Ressourcenbereich Waldbewirtschaftung (Durchforstungs- und Waldrestholz)<br />
wird mit der Bereitstellung von Holzhackschnitzel zunehmend an Bedeutung gewinnen (Potsdaminstitut für<br />
Klimafolgenforschung et al. 2008).<br />
Die aktuelle Waldentwicklung in Baden-Württemberg ist im NABU-Waldbericht 2009 dokumentiert. Demzufolge<br />
wurde noch in den 1980er Jahren ein verhältnismäßig hoher Holzvorrat aufgebaut. Durch die Aufarbeitung der<br />
Sturmschäden des Orkans „Lothar“ musste jedoch sukzessive so viel Holz entnommen werden, dass der Holzvorrat<br />
auf den Stand von 1990 sank. Im Jahr 2007 waren erstmals wieder der laufende Gesamtzuwachs, Hiebssatz und<br />
Gesamteinschlag ausgeglichen. Seit 2007 beträgt der Anteil der „zufälligen Nutzung“, d.h. der durch Sturmschäden,<br />
Trockenheit und Insektenbefall verursachten außerplanmäßigen Nutzung 20 bis 40%. Konkret waren es im Jahr 2007<br />
im Staatswald 20%, im Kommunalwald 20% und im Privatwald sogar 38% (Quelle: NABU-Waldbericht 2007). Für<br />
den Landkreis Karlsruhe ist anzumerken, dass der Anteil Privatwald generell unter 5% liegt.<br />
Die für die Energieholzernte beeinträchtigenden Maßnahmen Kriterien sind in der unten aufgeführten Tabelle zusammengefasst.
Tabelle 22: Maßnahmen und Einschränkungen unter Berücksichtigung des Naturschutzes<br />
Nassstandorte Konkrete Maßnahmen<br />
Solare Energie 29<br />
Stehende Gewässer Gezieltes Anlegen von Pufferzonen im Uferbereich<br />
Fließende Gewässer Freihalten der Ufer für Niedrigvegetation<br />
Moore Erhaltung der Moore bei moderater Toleranz von Verlandung und Eutrophierung<br />
Auenwälder am Rand von Überschwemmungsgebieten<br />
Allgemein<br />
Bewaldung standortgerechter Arten für Hochwasserschutz (Hebung des Wasserrückhaltevermögens in Weichholz-<br />
und Hartholzaue), teilweise Totholz zurücklassen<br />
Trockenstandorte Konkrete Maßnahmen<br />
- Naturnahe Waldentwicklung (Förderung standortgerechter Baumarten)<br />
- Erhöhung des Umtriebsalters<br />
- Schonende Waldbewirtschaftung<br />
- Zurücklassen von Wipfel und Feingeäst als wertvolle Nährstoffquelle<br />
- Rückführung der Holzasche zur natürlichen Düngung<br />
Sturmschadensflächen - Bestockung mit standortgerechten Baumarten<br />
Naturschutzgebiete<br />
Vogelschutzgebiete<br />
- Naturnahe Waldentwicklung (Förderung standorttypischer Baumarten)<br />
- Belassen von Bäumen im natürlichen Prozess<br />
- Etablierung von Wildnisinseln (Zulassen von vielfältig strukturierten Mischbeständen)<br />
- Erhöhung des Alt- und Totholzanteils<br />
- Erhalt von Horstbäumen<br />
- Förderung von Dickicht und Nistplätzten<br />
Wasserschutzgebiete - Keine Wurzelstockentfernung<br />
Waldrandgestaltung<br />
-<br />
-<br />
An überbestockten Außen- und Innenrändern Entfernung des Überhangs<br />
Auf etwa 30 m bis zur Baumschicht Strauch- über Krautschicht zulassen<br />
Windschutzstreifen - Artenreiche Baum-, Strauch- und Krautschicht anlegen<br />
Extensiv genutzte Landwirtschaftsflächen<br />
und Brachen<br />
- Nur solches Land ist für Kurzumtriebsplantagen geeignet<br />
- Eventuell als Ausgleichsfläche für Aufforstung geeignet<br />
- Eventuell als Streuobstwiese geeignet<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
3.4.2. Methodisches Vorgehen<br />
Bioenergie entsteht aus folgenden Quellen:<br />
Tabelle 23: Quellen der Bioenergie<br />
Forst, Siedlungsbereich, Grünland und Ackerland Trassenbegleitgrün<br />
- Waldenergieholz<br />
- Privatgärten<br />
- Begleitgrün an Gewässern und aus übrigem Grünland<br />
- Biomasse aus öffentlichem Grünland und Sonderkulturen<br />
- <strong>Potenziale</strong> auf Ackerland<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
- Bahn<br />
- Straße<br />
Eine detaillierte Beschreibung des methodischen Vorgehens zur Ermittlung des Biomassepotenzials findet sich im<br />
Anhang.<br />
Die eingesammelten Mengen sind schwerlich erfassbar, da sie entweder über verschiedene Grünsammelstellen verstreut<br />
sind oder direkt zum Verbauchsort wie z. B. einem kommunal betriebenen Blockheizkraftwerk (Beispiel Pfinztal)<br />
angeliefert werden. Eine sinnvollere Abschätzung greift deshalb auf die verschiedenen Landnutzungselemente<br />
zurück. Im Fall des Trassenbegleitgrüns erfolgt die Abschätzung auf Basis der Trassenlängen.
30 Wasserkraft<br />
Tabelle 24: Biomassequellen und ihre Quantifizierung<br />
Bahn-/Straßenlängen > > Holzenergie (technisch) Trasse<br />
Öffentliches Grünland (Stat. Landesamt, 2007) > > Holzenergie (technisch) Pflege<br />
Wald (Bundeswaldinventur , 2002) > Theoretisches Potenzial * 30% > Holzenergie (technisch) Wald<br />
Grünland (Stat. Landesamt, 2007) > Grünland * 25% > Holzenergie (technisch) Konversion<br />
Viehhaltung (Stat. Landesamt, 2007) > Gülle, Mist > Biogas (technisch) Viehhaltung<br />
Grünland (Stat. Landesamt, 2007) > Minus Futter (Nettogrün) > Biogas (technisch) Krautiges Grün<br />
Ackerland (Stat. Landesamt, 2007) > Ackerland * 25% (für Mais) > Biogas (technisch) Krautiges Grün<br />
Nettogrünland > Konversion (zu Holzenergie) > Biogas (technisch) -25% für Konversion<br />
Grünabfälle (Stat. Landesamt, 2009) > Krautige Anteile > Biogas (technisch) Grünabfälle<br />
Häusliche Bioabfälle (Stat. Landesamt, 2009) > > Biogas (technisch) Häusliche Bioabfälle<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
3.4.3. <strong>Potenziale</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Während im Landkreis Karlsruhe die Forstdaten noch einzeln ausgewertet wurden, müssen im <strong>Regionalverband</strong> die<br />
Waldflächen laut Bundeswaldinventur von 2002 herangezogen werden.<br />
Folgende Eckdaten für Waldenergieholz werden vom Landkreis Karlsruhe auf die Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein übertragen:<br />
■ Kommunalwald 17,983 MWh/(ha*a)<br />
■ Staatswald und Privatwald 14,771 MWh/(ha*a)<br />
Nutzung des geschlagenen Holzes:<br />
■ 25 % energetische Nutzung<br />
■ 5 % keine energetische Nutzung<br />
■ 70 % stoffliche Nutzung<br />
Somit werden bei Waldholz 30 % des theoretischen Potenzials als technisches Potenzial von Energieholz gerechnet.<br />
Die Erfahrungen aus dem Landkreis Karlsruhe werden via Viehhaltungsstatistiken und Landnutzungsdaten auf die<br />
gesamte Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein übertragen. Dabei werden folgende Eckdaten und relative Erträge pro ha übernommen:<br />
Anteile aus der thermischen Verwertung (Berechnungsgrundlage Fa. Genius GmbH):<br />
■ Holzig 54,6 %<br />
■ Krautig 45,4 %<br />
Energiegehalt:<br />
■ Holz 2,24 MWh/t (bei 50 % Wassergehalt)<br />
■ Krautig 3,49 MWh/t (Kennwert für Gras in Form von Methangas)<br />
Ein effizientes BHKW setzt 50 % der primären Energie als thermische und 40 % als elektrische um.<br />
Biomasse aus Konversion legt zugrunde, dass 25 % des Grünlandes für Kurzumtriebsplantagen (also holziges Grün)<br />
genutzt wird. Diese 25 % müssen wieder vom krautigen Grün abgezogen werden, weil dann das vorher genutzte<br />
Gras nicht mehr zur Verfügung steht.<br />
Es wird vorausgesetzt, dass 25 % des Ackerlandes für Silomaisanbau zu energetischen Zwecken verwendet wird.<br />
Dies ist schon in krautigem Grün unter Biogasenergie mitberücksichtigt.<br />
Als einziger Kreis in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein sammelt der Landkreis Karlsruhe häusliche Bioabfälle nicht<br />
getrennt ein. Lediglich auf den Grünsammelplätzen des Landkreises Karlsruhe werden landschaftsgärtnerische Abfälle,<br />
die von Selbstanlieferern stammen, entgegengenommen. Holziges Grün wird zu Holzhackschnitzeln verarbeitet<br />
(geht in Tabelle 25 als „Holzig (realisiert)“ ein), krautiges Grün wird kompostiert. Falls sich Biogasanlagen in der<br />
Nähe befänden, könnte dieses Material auch energetisch verwertet werden. Diese Mengen gehen deshalb als „Krautig<br />
(realisierbar)“ ein. „Holzig (realisiert)“ aus Tabelle 25 wird in Tabelle 26 als „Pflege“ übernommen. Holziges<br />
unter „Trasse“ stammt aus Trassenbegleitgrün der Bahn und Straße. Holzenergie aus „Konversion“ sind Ernteerträge<br />
aus Kurzumtriebsplantagen, die auf 25 % des Grünlandes noch eingerichtet werden müssten. Durch die Konversion<br />
aus Grünland fällt wiederum Gras weg, das dann nicht mehr für Biogas zur Verfügung steht. Deshalb erscheint in der
Solare Energie 31<br />
Tabelle 27 die Spalte „- 25 % für Konversion“. Hinzu kommen noch häusliche Bioabfälle, die für den Landkreis<br />
Karlsruhe Null betragen, da sie als Restmüll verbrannt werden. In der Abfallstatistik tauchen diese Mengen wieder<br />
als gewöhnlicher Abfall auf, der in die Müllverbrennungsanlagen transportiert wird.<br />
Tabelle 25: Grünabfälle und ihre Energiepotenziale in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Gesamt [t/a]<br />
Grünabfall (2009) Energie<br />
Holzig<br />
[t/a]<br />
Krautig [t/a] Holzig (realisiert) [GWh/a]<br />
Krautig<br />
(realisierbar) [GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 19.021 6.562 12.459 14,698 43,483<br />
Karlsruhe, Stadt 30.226 8.989 21.237 20,136 74,116<br />
Landkreis Karlsruhe 84.526 46.151 38.375 103,379 133,928<br />
Landkreis Rastatt 36.941 11.243 25.698 25,184 89,687<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 170.714 72.945 97.769 163,397 341,214<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Tabelle 26: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holzenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Holzenergie (technisch)<br />
Trasse [GWh/a] Pflege [GWh/a] Wald [GWh/a]<br />
Konversion<br />
[GWh/a]<br />
Summe<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 0,326 14,698 43,685 19,740 78,449<br />
Karlsruhe, Stadt 1,445 20,136 22,894 15,360 59,835<br />
Landkreis Karlsruhe 3,812 103,379 181,331 495,780 784,301<br />
Landkreis Rastatt 1,819 25,184 190,155 113,610 330,767<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 7,402 163,397 438,064 644,490 1.253,353<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Tabelle 27: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Viehhaltung<br />
[GWh/a]<br />
Krautigem<br />
Grün [GWh/a]<br />
Biogasenergie (technisch)<br />
-25% für Konversion<br />
[GWh/a]<br />
Grün- abfällen<br />
[GWh/a]<br />
Häuslichen<br />
Bioabfällen<br />
[GWh/a]<br />
Summe<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 0,805 84,632 -19,740 19,042 24,440 109,179<br />
Karlsruhe, Stadt 1,812 122,371 -15,360 26,087 48,029 182,939<br />
Landkreis Karlsruhe 27,443 1.025,728 -297,468 133,928 0,000 889,631<br />
Landkreis Rastatt 11,228 480,859 -113,610 32,626 57,062 468,163<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 41,288 1.713,589 -446,178 211,682 129,531 1.649,913<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
32 Wasserkraft<br />
Die Daten aus Tabelle 26 und Tabelle 27 gehen in Tabelle 28 ein.<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
Tabelle 28: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holz- und Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Holzenergie [GWh/a]<br />
Biogasenergie<br />
[GWh/a]<br />
Summe [GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 78,449 109,179 187,628<br />
Karlsruhe, Stadt 59,835 182,939 242,774<br />
Landkreis Karlsruhe 784,301 889,631 1.673,932<br />
Landkreis Rastatt 330,767 468,163 798,931<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.253,353 1.649,913 2.903,265<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Abbildung 16: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biomasse in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Biomasseaufkommen [t/a]<br />
Stadt Baden-Baden Stadt Karlsruhe Landkreis Karlsruhe Landkreis Rastatt<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Tabelle 29: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biomasse pro Einwohner in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Einwohner<br />
(Stand 01.01.2010)<br />
Biomasseenergie<br />
[GWh/a]<br />
Biomasseenergie pro<br />
Einwohner<br />
[MWh/(EW*a)]<br />
Baden-Baden, Stadt 54.477 187,628 3,444<br />
Karlsruhe, Stadt 292.141 242,774 0,831<br />
Landkreis Karlsruhe 431.323 1.673,932 3,881<br />
Landkreis Rastatt 226.891 798,931 3,521<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.004.832 2.903,265 2,889<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
MWh/(EW*a)<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Solare Energie 33<br />
Abbildung 17: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biomasse pro Einwohner in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Stadt Baden-<br />
Baden<br />
3.4.4. Zusammenfassung<br />
Stromerzeugung aus Biomasse<br />
Biomasseenergie [MWh/(EW*a)]<br />
Stadt Karlsruhe Landkreis<br />
Karlsruhe<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Landkreis Rastatt Region <strong>Mittlerer</strong><br />
Oberrhein<br />
Als Gesamtpotenzial der Biomasse zur Stromerzeugung werden 40 % des gesamten technischen Potenzials der Biomasse<br />
aus Tabelle 28 angenommen. Die verbleibenden technischen <strong>Potenziale</strong> werden auf die Wärmeerzeugung aus<br />
Biomasse angerechnet (50 %), 10 % sind Verluste.<br />
Tabelle 30: Stromerzeugung aus Biomasse (technische <strong>Potenziale</strong>)<br />
Gesamtpotenzial<br />
[GWh/a]<br />
Stromerzeugung aus Biomasse (technische <strong>Potenziale</strong>)<br />
Realisiert [GWh/a]<br />
Ist theoretisch<br />
2005 [GWh/a] 6<br />
Ziel 2020 [GWh/a]<br />
Gesamtpotenzial<br />
minus Ziel 2020<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 75,051 k. A. 8,619 23,829 51,222<br />
Karlsruhe, Stadt 97,109 k. A. 46,221 127,787 -30,678<br />
Landkreis Karlsruhe 669,573 k. A. 68,241 188,668 480,905<br />
Landkreis Rastatt 319,572 k. A. 35,897 99,246 220,327<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.161,306 k. A. 158,979 439,530 721,777<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Bei Biomasse zur Stromerzeugung sind mit Ausnahme des Stadtkreises Karlsruhe genügend Ressourcen vorhanden,<br />
um das Ziel 2020 zu erreichen. Der jährliche Ausbau in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 18,703 GWh/a betragen.<br />
6 Aus Tabelle 6 proportional auf Einwohnerzahl hochgerechnet
34 Wasserkraft<br />
Abbildung 18: Stromerzeugung aus Biomasse<br />
GWh/a<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Ist (Umrechnung Landesdaten auf Region MO auf Basis Einw ohner)<br />
Technisches Potenzial<br />
Ziel<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Wärmeerzeugung aus Biomasse<br />
Als Gesamtpotenzial der Biomasse zur Wärmeerzeugung werden 50 % des gesamten technischen Potenzials der<br />
Biomasse aus Tabelle 28 angenommen. Die verbleibenden technischen <strong>Potenziale</strong> werden auf die Stromerzeugung<br />
aus Biomasse angerechnet (40 %), 10 % sind Verluste.<br />
Die <strong>Potenziale</strong> der Biomasse zur Wärmebereitstellung sind in der Stadt Karlsruhe und somit auch in der Region<br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein nicht ausreichend, um das Ziel 2020 zu erreichen. Auch aus den Solarpotenzialen kann das Defizit<br />
nicht gedeckt werden, sofern nicht bei Solarthermie durch besondere Anreize die Akzeptanz und somit das technische<br />
Potenzial deutlich erhöht wird. Das bedeutet, dass die Stadt Karlsruhe entweder ihren Bedarf mit Biomasse<br />
aus der Umgebung – auch außerhalb der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein – beziehen muss oder ihren Wärmebedarf mit<br />
anderen Energieträgern deckt. Die günstige geografische Lage der Stadt Karlsruhe in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
lässt eine Versorgung aus der Umgebung bei relativ kurzen Distanzen leicht zu.<br />
Tabelle 31: Wärmeerzeugung aus Biomasse (technische <strong>Potenziale</strong>)<br />
Gesamtpotenzial<br />
[GWh/a]<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020<br />
Wärmeerzeugung aus Biomasse (technische <strong>Potenziale</strong>)<br />
Realisiert [GWh/a]<br />
Ist theoretisch<br />
2006 [GWh/a] 7<br />
Ziel 2020 [GWh/a]<br />
Gesamtpotenzial<br />
minus Ziel 2020<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 93,814 k. A. 55,263 91,767 2,047<br />
Karlsruhe, Stadt 121,387 k. A. 296,357 492,116 -370,730<br />
Landkreis Karlsruhe 836,966 k. A. 437,548 726,571 110,395<br />
Landkreis Rastatt 399,465 k. A. 230,166 382,202 17,264<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.451,633 k. A. 1.019,335 1.692,656 -241,024<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Berücksichtigt man, dass viele Haushalte momentan mit Erdgas versorgt werden und Umstellungen im Gebäudebereich<br />
wahrscheinlich kurzfristig nicht zu erreichen sind, so bieten sich Standortplanungen von Biogasanlagen in der<br />
7 Aus Tabelle 6 proportional auf Einwohner hochgerechnet
Solare Energie 35<br />
näheren und weiteren Umgebung an, und zwar möglichst mit Anlagen, die Biogas zu Erdgasqualiät aufbereiten.<br />
Alternativ dazu könnten besonders der Landkreis Karlsruhe aber auch vor allem ländliche Gebiete außerhalb der<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein ihre Überschüsse an Biomasse abgeben. Einsparungen durch Wärmeeffizienzsteigerungen<br />
bei Gebäuden und den Ausbau von Nahwärmenetzen sind eine weitere Option. Der jährliche Ausbau in der gesamten<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein müsste 44,888 GWh/a betragen.<br />
Abbildung 19: Wärmeerzeugung aus Biomasse<br />
GWh/a<br />
1.800<br />
1.600<br />
1.400<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
2000<br />
2002<br />
Ist (Umrechnung Landesdaten auf Region MO auf Basis Einw ohner)<br />
Technisches Potenzial<br />
Ziel<br />
2004<br />
2006<br />
2008<br />
2010<br />
Jahr<br />
3.4.5. Leuchtturmprojekt: Flächenübergreifendes Biomethananlagenkonzept für den Landkreis<br />
Karlsruhe<br />
Wie sehen die Möglichkeiten aus, ein nachhaltiges Energiekonzept für die Region auf Basis der vorhandenen<br />
Biomasse aufzubauen?<br />
Einer der regenerativen Energieträger ist Biogas. Biogas kann erzeugt werden, indem feuchte Biomasse in<br />
Biogasanlagen vergärt wird, oder zukünftig auch indem trockene Biomasse, wie Holzreste und Stroh, thermisch in<br />
ein biogenes Gas umgesetzt werden.<br />
Das regional erzeugte Biogas wird entweder in einem Blockheizkraftwerk direkt vor Ort verstromt oder aufbereitet<br />
und ins Erdgasnetz eingespeist. Bei der Verstromung vor Ort fällt Wärme an, die nicht immer optimal genutzt<br />
werden kann. Eine deutliche Verbesserung kann erreicht werden, indem das erzeugte Biogas an einem Ort verstromt<br />
wird, wo auch ein entsprechender Wärmebedarf besteht. Eine Lösung dieses Problems stellt eine räumlich getrennte<br />
Erzeugung und Nutzung des Biogases dar. Der Gastransport zwischen dem Ort der Biogas-Erzeugung und dem Ort<br />
der Biogas-Nutzung erfolgt dabei über das vorhandene Erdgasnetz. Eine Nutzung des regional erzeugbaren<br />
Energieträgers Biogas führt so letztlich zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise, einem Erhalt und sogar Ausbau der<br />
Arbeitsplätze in der Region sowie zu einer Reduzierung der Gasimportabhängigkeit.<br />
Welche Biomasseart sollte nun genutzt werden um Biogas zu erzeugen und wie sollte ein zukünftiges<br />
Regionalkonzept aussehen? Zurzeit sind technische und wirtschaftliche Konzepte am weitesten vorangeschritten, die<br />
Energiepflanzen (begrenzt auf max. 60 %) und pflanzliche, gut vergärbare Reststoffe nutzen. Mittelfristig werden<br />
biologische „Abfallstoffe" aus dem kommunalen Bereich, der Industrie und andere pflanzliche Reststoffe sowie<br />
Substrate aus der Holzwirtschaft hinzukommen. Die geografische Struktur in der Region ist die Grundlage für die<br />
Auswahl der Biomasse und für die einzusetzende Technologie.<br />
Ziel jeglicher kommunaler Bestrebung, Biomasse für die Energiesicherung nutzbar zu machen, sollte doch sein, die<br />
Wertschöpfung in der Region zu halten und vor allem die Region mitzunehmen. Die Umwelt- und Energieagentur<br />
Kreis Karlsruhe hat ein nachhaltiges Biomethanerzeugungskonzept, den Landkreis Karlsruhe überspannend,<br />
2012<br />
2014<br />
2016<br />
2018<br />
2020
36 Wasserkraft<br />
entwickelt. Frei nach dem Motto „AUS der Region, FÜR die Region" geht es selbstverständlich nur „MIT der<br />
Region". Dieses Projekt soll nun als bundesweit pionierhafter Projektansatz in die Realität umgesetzt werden. Das<br />
sogenannte Kreiskonzept sieht vor, dass bis zu drei Biomethananlagen im nördlichen Landkreis Karlsruhe im<br />
Dreiecksabstand von jeweils 15-20 km entstehen sollen. Damit ist beabsichtigt eine regional verträgliche Nutzung<br />
von nachwachsenden Rohstoffen flächendeckend zu ermöglichen, denn es sollen möglichst alle Landwirte im<br />
Landkreis davon profitieren. Die notwendige Biomasse, bestehend aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais, Gras,<br />
Grünroggen etc. soll mit kurzen Logistikwegen in dezentralen Siloanlagen eingelagert werden und mit einer<br />
Ringbelieferung den drei Biomethananlagen zur Verfügung gestellt werden. Ferner ist angedacht, dass die Landwirte<br />
sich zusammenschließen und sowohl den Anbau und die Logistikunternehmen, als auch die Biogasanlage selbst<br />
bewirtschaften, um einen erhöhten Anteil an der Wertschöpfung zu erhalten. Das entstandene Rohbiogas soll durch<br />
die regionalen Stadtwerke und Energieversorger auf Erdgasqualitat aufbereitet und in das vorhandene Erdgasnetz<br />
eingeleitet werden. Die Größe der drei Anlagen ist auf jeweils 1,4 MW eiektrischer Leistung limitiert, um die<br />
regionale Verträglichkeit sicherzustellen.<br />
Zusammenfassend wird der Anteil der regenerativen Energieformen zunehmen. Dabei ist der Aufbau von<br />
erneuerbaren Energiekonzepten an die regionalen Strukturen anzupassen. Ein kreisübergreifendes Biomassekonzept<br />
soll dazu beitragen und zeigen, dass eine nachhaltige Wertschöpfung aus der Region nur mit regional ausgewogenen<br />
Konzepten erfolgreich realisiert werden kann und die Landwirte an der Wertschöpfung als Energiewirt der Zukunft<br />
einen nachhaltigen Anteil haben.<br />
Der Gedanke weg von der Realisierung von Einzelanlagen hin zu integrierten Netzsystemen wird hoffentlich der<br />
Anstoß sein, dass sich ein flachendeckendes Biomethananlagenkonzept etablieren kann.
Literaturverzeichnis<br />
Solare Energie VII<br />
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Abbildungsverzeichnis<br />
Solare Energie IX<br />
Abbildung 1: Anteile der Hauptemittenten von Treibhausgas-Emissionen in Baden-Württemberg 2008 2<br />
Abbildung 2: Solare Stromerzeugung 4<br />
Abbildung 3: Solare Wärmeerzeugung 5<br />
Abbildung 4: Stromerzeugung aus Wasserkraft 6<br />
Abbildung 5: Stromerzeugung aus Biomasse 7<br />
Abbildung 6: Wärmeerzeugung aus Biomasse 8<br />
Abbildung 7: Solare Stromerzeugung 12<br />
Abbildung 8: Solare Wärmeerzeugung 13<br />
Abbildung 9: Flussregime mit Hauptflüssen in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrein 15<br />
Abbildung 10: Flusskraftwerk Iffezheim 18<br />
Abbildung 11: Bestehende Wasserkraftanlagen in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 21<br />
Abbildung 12: Stromerzeugung aus Wasserkraft 22<br />
Abbildung 13: Funktionsprinzip der Wasserkraftschnecke 23<br />
Abbildung 14: Geeignete Zonen und Ausschlussgebiete der oberflächennahen Geothermie 25<br />
Abbildung 15: Aufkommen an Biomasse in Deutschland und Baden-Württemberg 27<br />
Abbildung 16: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biomasse in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 32<br />
Abbildung 17: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biomasse pro Einwohner in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 33<br />
Abbildung 18: Stromerzeugung aus Biomasse 34<br />
Abbildung 19: Wärmeerzeugung aus Biomasse 35<br />
Abbildung 20: Abfallströme aus der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XII<br />
Abbildung 21: Technische Energiepotenziale des Restmülls in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XV<br />
Abbildung 22: Technische Energiepotenziale des Restmülls pro Einwohner in der Region<br />
<strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XVI<br />
Abbildung 23: Theoretisches Energiepotenzial des Kommunalwaldes im Landkreis Karlsruhe XXVI<br />
Abbildung 24: Anteil des genutzten Energieholzes am theoretischen Potenzial im Landkreis Karlsruhe XXVI<br />
Abbildung 25: Anteil des ungenutzten Energieholzes am theoretischen Potenzial im<br />
Landkreis Karlsruhe XXVII
X Wasserkraft<br />
Tabellenverzeichnis<br />
Tabelle 1: Vergleich Treibhausgas-Emissionen von Deutschland und Baden-Württemberg 1<br />
Tabelle 2: Reduktionsziele der Treibhausgas-Emissionen für Baden-Württemberg [gegenüber 1990] 1<br />
Tabelle 3: Anteile <strong>Erneuerbarer</strong> <strong>Energien</strong> in Baden-Württemberg 2<br />
Tabelle 4: Steigerungsziele der Stromerzeugung durch Erneuerbare <strong>Energien</strong> in Baden-Württemberg 2<br />
Tabelle 5: Steigerungsziele der Wärmeerzeugung durch Erneuerbare <strong>Energien</strong> in Baden-Württemberg 3<br />
Tabelle 6: Einwohnerverteilung der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein gegenüber Baden-Württemberg 3<br />
Tabelle 7: Zielsetzungen zum Ausbau erneuerbarer <strong>Energien</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrheinj 3<br />
Tabelle 8: Durchschnittswerte Standard-Photovoltaikanlage 9<br />
Tabelle 9: Theoretisches Solarpotenzial zur Stromerzeugung in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 11<br />
Tabelle 10: <strong>Potenziale</strong> der Stromerzeugung aus solarer Energie (technische <strong>Potenziale</strong>) 11<br />
Tabelle 11: Wärmeerzeugung aus Solarpotenzialen (technische <strong>Potenziale</strong>) 12<br />
Tabelle 12: Daten zur Murg 16<br />
Tabelle 13: Daten zur Alb 16<br />
Tabelle 14: Daten zur Pfinz 16<br />
Tabelle 15: Daten zum Kraichbach 16<br />
Tabelle 16: Daten zum Saalbach mit Salzach und Weißach 17<br />
Tabelle 17: Technische Wasserenergiepotenziale 19<br />
Tabelle 18: Noch zu erschließende Wasserenergiepotenziale 19<br />
Tabelle 19: Bereits realisierte Wasserenergiepotenziale 20<br />
Tabelle 20: Stromerzeugung aus Wasserkraft (technische <strong>Potenziale</strong>) 22<br />
Tabelle 21: <strong>Potenziale</strong> in Mengen und Prozente in Deutschland 28<br />
Tabelle 22: Maßnahmen und Einschränkungen unter Berücksichtigung des Naturschutzes 29<br />
Tabelle 23: Quellen der Bioenergie 29<br />
Tabelle 24: Biomassequellen und ihre Quantifizierung 30<br />
Tabelle 25: Grünabfälle und ihre Energiepotenziale in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 31<br />
Tabelle 26: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holzenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 31<br />
Tabelle 27: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 31<br />
Tabelle 28: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holz- und Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 32<br />
Tabelle 29: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biomasse pro Einwohner in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 32<br />
Tabelle 30: Stromerzeugung aus Biomasse (technische <strong>Potenziale</strong>) 33<br />
Tabelle 31: Wärmeerzeugung aus Biomasse (technische <strong>Potenziale</strong>) 34<br />
Tabelle 31: Energiepotenzial der im Landkreis Karlsruhe anfallenden Abfallarten XIII<br />
Tabelle 32: Technische Energiepotenziale aus Restmüll im Landkreis Karlsruhe XIV<br />
Tabelle 33: Technische Energiepotenziale aus Restmüll in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XV<br />
Tabelle 34: Technische <strong>Potenziale</strong> des Restmülls pro Einwohner in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XV<br />
Tabelle 35: Produzierte Solarenergie (thermisch und elektrisch) in der Region <strong>Mittlerer</strong><br />
Oberrhein 2009 XVII
Solare Energie XI<br />
Tabelle 36: Installierte Kleinwasserkraftanlagen im Landkreis Karlsruhe XIX<br />
Tabelle 37: Installierte Kleinwasserkraftanlagen in den Stadtkreisen Karlsruhe und<br />
Baden-Baden sowie im Landkreis Karlsruhe XX<br />
Tabelle 38: Verwertbare Biomasseerträge ausgesuchter Landnutzungstypen resultierend aus<br />
Vororterhebungen im Landkreis Karlsruhe XXII<br />
Tabelle 39: Energieholzpotenziale nach Waldbesitz in der Referenzkommune Kraichtal XXII<br />
Tabelle 40: Energieholzpotenziale nach Waldbesitz in der Referenzkommune Kraichtal XXIII<br />
Tabelle 41: Theoretische Biomassepotenziale aus den Siedlungsgebieten der<br />
Referenzkommune Kraichtal XXIII<br />
Tabelle 42: Theoretische Biomassepotenziale aus den Gründlandbereichen in der<br />
Referenzkommune Kraichtal XXIV<br />
Tabelle 43: Theoretische Biomassepotenziale des öffentlichen Grünlandes und der Sonderkulturen<br />
in der Referenzkommune Kraichtal XXIV<br />
Tabelle 44: Theoretische Biomassepotenziale in der Referenzkommune Kraichtal XXV<br />
Tabelle 45: Pflegeflächen entlang von Infrastrukturtrassen XXV<br />
Tabelle 47: Grünabfälle und ihre Energiepotenziale im Landkreis Karlsruhe XXVIII<br />
Tabelle 48: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holzenergie im Landkreis Karlsruhe XXIX<br />
Tabelle 49: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biogasenergie im Landkreis Karlsruhe XXX<br />
Tabelle 50: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holz- und Biogasenergie im Landkreis Karlsruhe XXXI<br />
Tabelle 51: Grünabfälle und ihre Energiepotenziale in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XXXII<br />
Tabelle 52: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holzenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XXXIII<br />
Tabelle 53: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XXXIV<br />
Tabelle 54: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holz- und Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein XXXV
XII Wasserkraft<br />
Anhang<br />
Daten zur Energie aus Abfällen<br />
Land- und Stadtkreis Karlsruhe entsorgen ihre thermisch verwertbaren Abfälle durch den Transport zur Müllverbrennungsanlage<br />
Mannheim, Rastatt und Baden-Baden zur Anlage in Breisgau-Hochschwarzwald (<br />
Abbildung 20).<br />
Abbildung 20:Abfallströme aus der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Quelle: Abfallbilanz 2009<br />
Die Abfallentsorgung des Landkreises Karlsruhe stellte zwischen 1993 und 2005 auf Müllverbrennung um. In einer<br />
Studie vom April 2005 zur thermischen Verwertung von Biomasse wurden die <strong>Potenziale</strong> ermittelt und die Empfehlung<br />
ausgesprochen, die energetische Verwertung an Dritte abzugeben. Seit 2009 fallen die in Tabelle<br />
32 an (Quelle: Abfallwirtschaftsbetrieb, Bruchsal):
Tabelle 32: Energiepotenzial der im Landkreis Karlsruhe anfallenden Abfallarten<br />
Solare Energie XIII<br />
Stoff Gewicht [t/a]<br />
Energiepotenzial<br />
[MWh/a]<br />
Holzige Grünabfälle 25.000 – 30.000 55.000 – 65.000<br />
Altholz Klasse AIII (belastet) 8.000 35.000<br />
Krautige Grünabfälle und Grasschnitt 25.000 – 30.000 kompostiert<br />
Restabfälle (thermisch behandelbar) 61.000<br />
47.300 elektrisch<br />
22.100 thermisch<br />
Ersatzbrennstoffe (Restsperrmüll und Gewerbeabfälle) 32.000 174.000<br />
Deponiegas in Bruchsal<br />
Quelle: Abfallwirtschaftsbetrieb Bruchsal<br />
7.000 elektrisch<br />
thermisch k. A.<br />
1996 entschied sich der Kreistag aus Kostengründen gegen die Einführung einer Biotonne. Eine Untersuchung in<br />
2000 kam zum Schluss, dass bei einer relativ kleinen Menge von 8.000 t/a Mehrkosten von ca. 3,350 Mio. €/a für die<br />
getrennte Abfuhr der Bioabfälle entstehen würden. Im Einverständnis mit dem Umweltministerium betreibt der Abfallwirtschaftbetrieb<br />
des Landkreises Karlsruhe deshalb keine getrennte Sammlung, sondern transportiert Bioabfälle<br />
zusammen mit dem Restabfall zur energetischen Verwertung in das Müllheizkraftwerk Mannheim.<br />
26 Städte und Gemeinden betreiben Sammelplätze zur Selbstanlieferung der Bürger und weiteren Verwertung von<br />
Grünabfällen in eigener Regie, während in 6 Gemeinden der Landkreis die Sammelstellen organisiert. Dort ist für die<br />
Verwertung die Arbeitsgemeinschaft SITA / A+S Naturenergie beauftragt. Die Kosten für die Verwertung belaufen<br />
sich momentan auf 20,83 €/t<br />
Im Jahr 2010 wurde erneut im Kreistag über die Behandlung von Grünabfällen mit dem Resultat entschieden, dass<br />
das jetzige System beibehalten wird. Krautiges Grün wird kompostiert, während holzige Anteile der thermischelektrischen<br />
Verwertung zugeführt werden. Gerade für krautiges Grün könnte ein effizienteres Einsammelprozedere<br />
bei gleichzeitiger Erzeugung von Biogas wesentlich höhere Energieerträge erzielen, wobei das bei der Kompostierung<br />
anfallende Methangas nicht in die Atmosphäre entweichen würde.<br />
Die Restmüll- und Altholzmengen des Landkreises Karlsruhe werden auf Tonnen pro Einwohner für das Jahr 2009<br />
umgerechnet, und dann mit der Einwohnerzahl jeder einzelnen Gemeinde multipliziert. Dadurch ergeben sich zusammen<br />
mit den Kennwerten des Brennkessels 6 der Verbrennungsanlage Mannheim die gemeindebezogenen thermischen<br />
und elektrischen Energiegewinne, die in die kommunalen Bilanzen eingehen.
XIV Wasserkraft<br />
Tabelle 33: Technische Energiepotenziale aus Restmüll im Landkreis Karlsruhe<br />
Energiepotenziale aus Restmüll<br />
Thermisch [GWh/a] Elektrisch [GWh/a] Gesamt [GWh/a]<br />
Bad Schönborn 6,079 1,205 7,284<br />
Bretten 13,896 2,755 16,651<br />
Bruchsal 21,264 4,216 25,481<br />
Dettenheim 3,274 0,649 3,923<br />
Eggenstein-Leopoldshafen 7,557 1,498 9,056<br />
Ettlingen 19,152 3,797 22,949<br />
Forst 3,701 0,734 4,435<br />
Gondelsheim 1,585 0,314 1,900<br />
Graben-Neudorf 5,746 1,139 6,885<br />
Hambrücken 2,676 0,531 3,207<br />
Karlsbad 7,868 1,560 9,428<br />
Karlsdorf-Neuthard 4,759 0,944 5,703<br />
Kraichtal 7,376 1,462 8,838<br />
Kronau 2,771 0,549 3,321<br />
Kürnbach 1,167 0,231 1,398<br />
Linkenheim-Hochstetten 5,834 1,157 6,991<br />
Malsch 7,119 1,412 8,531<br />
Marxzell 2,658 0,527 3,185<br />
Oberderdingen 5,163 1,024 6,187<br />
Oberhausen-Rheinhausen 4,720 0,936 5,655<br />
Östringen 6,360 1,261 7,622<br />
Pfinztal 8,853 1,755 10,609<br />
Philippsburg 6,183 1,226 7,409<br />
Rheinstetten 10,036 1,990 12,026<br />
Stutensee 11,559 2,292 13,851<br />
Sulzfeld 2,287 0,454 2,741<br />
Ubstadt-Weiher 6,317 1,253 7,570<br />
Waghäusel 10,105 2,004 12,109<br />
Waldbronn 6,095 1,209 7,304<br />
Walzbachtal 4,443 0,881 5,324<br />
Weingarten (Baden) 4,795 0,951 5,746<br />
Zaisenhausen 0,852 0,169 1,021<br />
Landkreis Karlsruhe 212,255 42,085 254,340<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
Solare Energie XV<br />
Tabelle 34: Technische Energiepotenziale aus Restmüll in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Energiepotenziale aus Restmüll<br />
Thermisch [GWh/a] Elektrisch [GWh/a] Gesamt [GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 39,324 7,797 47,121<br />
Karlsruhe, Stadt 190,704 37,812 228,516<br />
Landkreis Karlsruhe 212,255 42,085 254,340<br />
Landkreis Rastatt 88,740 17,595 106,335<br />
Au am Rhein 1,320 0,262 1,582<br />
Bietigheim 2,331 0,462 2,793<br />
Bischweier 1,230 0,244 1,473<br />
Bühl, Stadt 11,548 2,290 13,837<br />
Bühlertal 3,130 0,621 3,750<br />
Durmersheim 4,748 0,941 5,689<br />
Elchesheim-Illingen 1,287 0,255 1,542<br />
Forbach 2,086 0,414 2,499<br />
Gaggenau, Stadt 11,363 2,253 13,616<br />
Gernsbach, Stadt 5,626 1,116 6,742<br />
Hügelsheim 1,894 0,375 2,269<br />
Iffezheim 1,931 0,383 2,314<br />
Kuppenheim, Stadt 3,031 0,601 3,632<br />
Lichtenau, Stadt 1,954 0,387 2,341<br />
Loffenau 1,011 0,201 1,212<br />
Muggensturm 2,426 0,481 2,908<br />
Ötigheim 1,745 0,346 2,091<br />
Ottersweier 2,407 0,477 2,885<br />
Rastatt, Stadt 18,562 3,680 22,242<br />
Rheinmünster 2,594 0,514 3,109<br />
Sinzheim 4,395 0,871 5,266<br />
Steinmauern 1,129 0,224 1,353<br />
Weisenbach 0,993 0,197 1,190<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 531,023 105,289 636,312<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Tabelle 35: Technische <strong>Potenziale</strong> des Restmülls pro Einwohner in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Einwohner<br />
(Stand 01.01.2010)<br />
Restmüllenergie [GWh/a]<br />
Restmüllenergie pro<br />
Einwohner [MWh/(EW*a)]<br />
Baden-Baden, Stadt 54.477 47,121 0,865<br />
Karlsruhe, Stadt 292.141 228,516 0,782<br />
Landkreis Karlsruhe 431.323 254,340 0,590<br />
Landkreis Rastatt 226.891 106,335 0,469<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.004.832 636,312 0,633<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
XVI Wasserkraft<br />
Abbildung 21: Technische Energiepotenziale des Restmülls in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Energie des Restmülls [GWh/a]<br />
Stadt Baden-Baden Stadt Karlsruhe Landkreis Karlsruhe Landkreis Rastatt<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Abbildung 22: Technische Energiepotenziale des Restmülls pro Einwohner in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
Stadt Baden-<br />
Baden<br />
Energie des Restmülls [MWh/(a*EW)]<br />
Stadt Karlsruhe Landkreis<br />
Karlsruhe<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Landkreis Rastatt Region <strong>Mittlerer</strong><br />
Oberrhein<br />
Restmüll wird zwar in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein eingesammelt, doch die Restmüllenergie des gesamten <strong>Regionalverband</strong>es<br />
von 636 GWh/a steht insbesondere mit dem thermischen Anteil von 531 GWh/a der Region nicht zur<br />
Verfügung, weil die Abfälle in Anlagen in Freiburg und Mannheim verwertet werden, weil die Abfälle in Anlagen in<br />
Freiburg und Mannheim verwertet werden. Die dort entstehende Wärmeenergie würde das Defizit der Stadt Karlsruhe<br />
ohne weiteres decken, bedingt aber eine standortnahe Verbrennung mit dem zusätzlichen Vorteil, dass bei kürzeren<br />
Transportwegen großer Abfallmengen Energie eingespart werden könnte. Es handelt sich dabei um Stoffe, die<br />
zum Teil fossilen Ursprungs sind.
Daten zur Energie aus solarer Strahlung<br />
Solare Energie XVII<br />
Tabelle 36: Produzierte Solarenergie (thermisch und elektrisch) in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 2009<br />
Kollektorflächen [m²]<br />
Bestehende Anlagen<br />
Solarthermie Photovoltaik<br />
Wärme<br />
[kWh/a]<br />
Leistung<br />
[kWp]<br />
Ertrag<br />
[kWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 6.319 2.369.625 4.094 3.314.949<br />
Karlsruhe, Stadt 9.735 3.650.625 8.286 5.609.519<br />
Landkreis Karlsruhe 52.339 19.627.099 41.004 32.803.200<br />
Bad Schönborn k. A. k. A. 717 573.600<br />
Bretten, Stadt k. A. k. A. 2.598 2.078.400<br />
Bruchsal, Stadt k. A. k. A. 2.816 2.252.800<br />
Dettenheim k. A. k. A. 691 552.800<br />
Eggenstein-Leopoldshafen k. A. k. A. 668 534.400<br />
Ettlingen, Stadt k. A. k. A. 3.221 2.576.800<br />
Forst k. A. k. A. 807 645.600<br />
Gondelsheim k. A. k. A. 622 497.600<br />
Graben-Neudorf k. A. k. A. 780 624.000<br />
Hambrücken k. A. k. A. 910 728.000<br />
Karlsbad k. A. k. A. 1.844 1.475.200<br />
Karlsdorf-Neuthard k. A. k. A. 730 584.000<br />
Kraichtal, Stadt k. A. k. A. 1.420 1.136.000<br />
Kronau k. A. k. A. 557 445.600<br />
Kürnbach k. A. k. A. 280 224.000<br />
Linkenheim-Hochstetten k. A. k. A. 976 780.800<br />
Malsch k. A. k. A. 2.379 1.903.200<br />
Marxzell k. A. k. A. 608 486.400<br />
Oberderdingen k. A. k. A. 997 797.600<br />
Oberhausen-Rheinhausen k. A. k. A. 2.719 2.175.200<br />
Östringen, Stadt k. A. k. A. 1.353 1.082.400<br />
Pfinztal k. A. k. A. 1.506 1.204.800<br />
Philippsburg, Stadt k. A. k. A. 821 656.800<br />
Rheinstetten k. A. k. A. 1.535 1.228.000<br />
Stutensee k. A. k. A. 1.919 1.535.200<br />
Sulzfeld k. A. k. A. 808 646.400<br />
Ubstadt-Weiher k. A. k. A. 1.291 1.032.800<br />
Waghäusel, Stadt k. A. k. A. 2.230 1.784.000<br />
Waldbronn k. A. k. A. 1.013 810.400<br />
Walzbachtal k. A. k. A. 877 701.600<br />
Weingarten (Baden) k. A. k. A. 958 766.400<br />
Zaisenhausen k. A. k. A. 353 282.400<br />
Landkreis Rastatt 36.750 13.781.280 48.610 38.888.000<br />
Au am Rhein k. A. k. A. 501 400.800<br />
Bietigheim k. A. k. A. 1.093 874.400<br />
Bischweier k. A. k. A. 713 570.400<br />
Bühl, Stadt k. A. k. A. 8.566 6.852.800<br />
Bühlertal k. A. k. A. 558 446.400
XVIII Wasserkraft<br />
Kollektorflächen [m²]<br />
Bestehende Anlagen<br />
Solarthermie Photovoltaik<br />
Wärme<br />
[kWh/a]<br />
Leistung<br />
[kWp]<br />
Ertrag<br />
[kWh/a]<br />
Durmersheim k. A. k. A. 2.051 1.640.800<br />
Elchesheim-Illingen k. A. k. A. 373 298.400<br />
Forbach k. A. k. A. 231 184.800<br />
Gaggenau, Stadt k. A. k. A. 3.647 2.917.600<br />
Gernsbach, Stadt k. A. k. A. 913 730.400<br />
Hügelsheim k. A. k. A. 379 303.200<br />
Iffezheim k. A. k. A. 921 736.800<br />
Kuppenheim, Stadt k. A. k. A. 3.611 2.888.800<br />
Lichtenau, Stadt k. A. k. A. 1.745 1.396.000<br />
Loffenau k. A. k. A. 187 149.600<br />
Muggensturm k. A. k. A. 7.831 6.264.800<br />
Ötigheim k. A. k. A. 1.075 860.000<br />
Ottersweier k. A. k. A. 889 711.200<br />
Rastatt, Stadt k. A. k. A. 8.170 6.536.000<br />
Rheinmünster k. A. k. A. 1.402 1.121.600<br />
Sinzheim k. A. k. A. 2.981 2.384.800<br />
Steinmauern k. A. k. A. 403 322.400<br />
Weisenbach k. A. k. A. 370 296.000<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 105.143 39.428.629 101.994 80.615.668<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
Daten zur Energie aus Wasserkraft<br />
Tabelle 37: Installierte Kleinwasserkraftanlagen im Landkreis Karlsruhe<br />
Solare Energie XIX<br />
Anlagenname Gewässer Gemeinde Gemarkung Nennleistung [kW]<br />
Appenmühle - Oberöwisheim Oberöwisheimer Dorfbach Kraichtal, Stadt Oberowisheim 12,0<br />
Baumann Stahlwolle Federbach Malsch Waldprechtsweier 2,2<br />
Bergmühle- Ruit Mühlgraben Bretten, Stadt Bretten 7,4<br />
ERWILUX Alb Waldbronn Etzenmt 247,0<br />
Ettlin 1 obere Fabrik Mühlkanal Ettlingen, Stadt Ettlingen 120,0<br />
Ettlin 2 untere Fabrik Mühlkanal Ettlingen Stadt Ettlingen 90,0<br />
Gummi Hartig Hydro-Energie Roth Alb Marxzell Schielberg 23,5<br />
Hagenmühle - Bauerbach Kraichbach Bretten, Stadt Bauerbach 8,8<br />
Heckmühle- Gondelsheim Mühlkanal Gondelsheim Gondelsheim 25,7<br />
Kochmühle- Spessart Alb Ettlingen, Stadt Spessart 12,5<br />
Lochmühle Oberweier k. A. Ettlingen, Stadt Oberweier 4,4<br />
Mauterer Federbach Malsch Waldprechtsweier 2,2<br />
Mühle Dmald - Stettfeld Katzbach Ubstadt-Weiher Stettfeld 4,4<br />
Mühle Dutzi - Zeutern Katzbach Ubstadt Weiher Zeutern 2,2<br />
Mühle Frank- Neibsheim Neibsheimer Dorfbach Bretten, Stadt Neibsheim k. A.<br />
Mühle Kugler- Flehingen Mühlkanal Oberderdingen Flehingen 2,2<br />
Mühle Lutz Zeutern Katzbach Ubstadt-Weiher Zeutern 5,1<br />
Mühle Michenfelder - Friedrichstal Pfinz Stutensee Friedrichstal 5,0<br />
Mühle Neff- Rinklingen Saalbach Bretten, Stadt Diedelsheim 5,1<br />
Mühle Schmidt- Graben-Neudorf Pfinz Graben-Neudorf Graben 18,0<br />
Mühle Steiner- Heimsheim Saalbach Bruchsal, Stadt Helmsheim 8,8<br />
Ölmühle bei Ruit Salzach Bretten, Stadt Bretten 3,0<br />
ÖImühla Büren- Bruchsal Saalbach Bruchsal, Stadt Bruchsal 10,0<br />
Ölmühle May- Gochsheim Mühlkanal Gochsheim Kraichtal, Stadt Gochsheim 2,2<br />
Ölmühle Waldprechtswaier Federbach Malsch Waldprechtsweier k. A.<br />
Sägewerk (am Maisenbach) Maisenbach Marxzell Pfaffenrot 8,8<br />
Sagewerk Schönthaler Triebswerkskanal Marxzell Burbach 32,0<br />
Schleifmühle- Rußheim Pfinz Dettenheim Rußheim 7,4<br />
Schnellermühle Stuhlmüller Pfinz Pfinztal Söllingen 18,0<br />
Büchelbronner Mühle Moosalb Ettlinqen, Stadt Schöllbronn k. A.<br />
Stadtmühle Auch - Gochsheim Mühlkanal Gochsheim Kraichtal, Stadt Gochsheim 4,4<br />
Stadtmühle Malsch Federbach Malsch Malsch k. A.<br />
Talmühle - Gochsheim MühlkanalTalmühle Kraichtal, Stadt Gochsheim k. A.<br />
Talmühle - Ruit Salzach Bretten, Stadt Ruit 6,0<br />
Wackher Alb Ettlingen, Stadt Ettlingen 22,8<br />
Waldmühle - Rußheim Pfinz Dettenheim Rußheim 4,4<br />
Wasserkraftanlage Mühle Lepp Walzbach Weingarten Weingarten 4,4<br />
Wasserkraftanlage Seniorenheim Walzbach Weingarten Weingarten k. A.<br />
Wasserkraftanlage Untere Mühle Walzbach Weingarten Weingarten 0,3<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
XX Wasserkraft<br />
Tabelle 38: Installierte Kleinwasserkraftanlagen in den Stadtkreisen Karlsruhe und Baden-Baden sowie im Landkreis Karlsruhe<br />
Kreis Gemeinde Nennleistung [MW]<br />
Jahresarbeitsstunden<br />
[h]<br />
Ertrag [MWh/a]<br />
Baden-Baden Stadt Baden-Baden 0,074 2.378 176<br />
Karlsruhe Stadt Karlsruhe 0,090 1.544 139<br />
Rastatt 17,096 2.980 50.949<br />
Bühl 0,066 3.682 243<br />
Forbach 7,896 2.716 21.446<br />
Gaggenau 0,800 4.515 3.612<br />
Gernsbach 2,748 3.248 8.925<br />
Iffezheim 1,200 6.386 7.663<br />
Kuppenheim 0,050 7.720 386<br />
Ottersweier 0,027 2.741 74<br />
Rastatt 0,195 4.087 797<br />
Rheinmünster 0,022 3.136 69<br />
Weisenbach 4,092 1.890 7.734<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
Methodische Vorgehensweise und Daten zur Bioenergie<br />
Quellen von Bioenergie<br />
Bioenergie entsteht aus folgenden Quellen:<br />
■ Forst, Siedlungsbereich, Grünland und Ackerland<br />
o Waldenergieholz<br />
o Privatgärten<br />
o Begleitgrün an Gewässern und aus übrigem Grünland<br />
o Biomasse aus öffentlichem Grünland und Sonderkulturen<br />
o <strong>Potenziale</strong> auf Ackerland<br />
■ Trassenbegleitgrün (Bahn und Straße)<br />
Forst, Siedlungsbereich, Grünland und Ackerland<br />
Drei Methoden bestimmen die hier angewandten Schätzverfahren:<br />
Solare Energie XXI<br />
Energieholz aus allen Forstbereichen (Staats-, Kommunen- und Privatwald) wird anhand der Vollzugsdaten selektiert<br />
und das aktuell genutzte, das aktuell ungenutzte Potenzial sowie das gesamte theoretische Potenzial (gesamter Hiebssatz<br />
inkl. Hölzer der stofflichen Verwertung) ermittelt. Mit dem Erfahrungswert aus der Forststatistik des Landes<br />
Baden-Württemberg, nämlich dass 28 % des Gesamteinschlags als Energieholz genutzt wird, lässt sich das technische<br />
Potenzial aus dem theoretischen ableiten. Ca. 5 % des technischen Potenzials werden nicht genutzt (Baumwipfel).<br />
Die Schätzung der Flächen mit Baumbeständen ergibt: Aus den Laserscandaten des Landesvermessungsamtes aus<br />
dem Jahr 2006 wurde eine mittlere Baumhöhe von 10 m herausgelesen. Bedeckte Vegetationsfläche multipliziert mit<br />
mittlerer Baumhöhe ergibt das Biomassevolumen. Volumen multipliziert mit Biomassefaktor entspricht der Biomasse<br />
in Schüttraummeter (gehäckselt). Für Einzelbäume, Baumhecken, Waldränder und Waldinseln wurde von<br />
BUND/BODENSEESTIFTUNG („Regio-Energieholz – Potenzialstudie und Machbarkeitsstudie zur Ermittlung und<br />
naturschutzfachlichen Bewertung der Energieholzreserven sowie modellhafte Umsetzung“, 2007) ein empirischer<br />
Wert des Biomassefaktors von 0,0033 Schüttraummeter Holzhackschnitzel pro m³ Baumkronenvolumen errechnet.<br />
Diese Methode eignet sich für holzige Biomasse innerhalb von Siedlungen und für Begleitgrün entlang der Gewässer.<br />
Die Landnutzungsklassifikationen außerhalb der Siedlungen und Wälder werden feinselektiert wie z. B. nach Friedhöfen,<br />
Freizeitanlagen, Weingärten oder Streuobstwiesen. Für diese Kategorien sind Referenzwerte anfallender Biomasseerträge<br />
zu bestimmen. Die Referenzwerte können dann mit den entsprechenden Landnutzungsflächen multipliziert<br />
werden, um die Biomasse aus öffentlichen und privaten Grünflächen außerhalb von Ackerland und Grünland<br />
abzuschätzen.<br />
Folgende Eckdaten wurden herangezogen:<br />
■ 1 fm erntefrisches Holz entspricht 0,7 t trockenem Holz<br />
■ Heizwert von trockenem Holz beträgt 4,2 kWh/kg<br />
■ 1 fm lose gebündeltes Holz entspricht 5 srm<br />
■ 1 t krautiges Grün entspricht 3 m³ aufgehäuftem Gras und Kraut<br />
In Baumschulen fällt keine Biomasse zur Energiegewinnung an. Das Laub der Weinreben wird zur Humusbildung<br />
liegen gelassen. Der Rasenschnitt in Obstanlagen wird meist vermulcht. Im Gartenland wird jeglicher Abfall kompostiert.<br />
Nassstandorte bleiben unangetastet, wobei wie im Fall von Philippsburg Naturschutzgebiete gelegentlich<br />
von Schwemmholz und Gras gesäubert werden. Dieses Material ist teilweise stark verschmutzt und verfault, so dass<br />
es mit den heute noch üblichen Verfahren nur zur Mulchverarbeitung und Kompostierung geeignet ist, dann als<br />
Dünger auf die Felder ausgebracht wird.
XXII Wasserkraft<br />
Tabelle 39: Verwertbare Biomasseerträge ausgesuchter Landnutzungstypen resultierend aus<br />
Vororterhebungen im Landkreis Karlsruhe<br />
Landnutzungstyp Krautiges Grün [t/(ha*a)] Holziges Grün [tatro/(ha*a)]<br />
Friedhof 8,5 1,1<br />
Sportplatz, Schule, Freizeitanlage 0,4 0,5<br />
Baumschule 0 0<br />
Weingarten 0 1,2<br />
Obstplantage 1,2 0,2<br />
Streuobstwiese 0,7 0,1<br />
Gartenland 1,5 0,5<br />
Schilf 0 0<br />
tatro = Tonne (absolut trocken)<br />
Quelle/Zusammenstellung:Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Gegenwärtig wird krautiges Grün aller Landnutzungstypen in der Regel kompostiert, steht also zurzeit noch nicht der<br />
Energiegewinnung zur Verfügung, könnte aber in dem Einsatz in einer Biogasanlage dem technischen Potenzial<br />
zugerechnet werden.<br />
Waldenergieholz (Referenzkommune Kraichtal)<br />
Bei den Forstdaten entsprechen Kommunalwälder strikt den Waldflächen innerhalb der Gemeindegrenzen im Gegensatz<br />
zu Staatswäldern, die auch in benachbarte Gemeinden reichen können (z. B. Staatswald Bruchsal im Gemeindegebiet<br />
von Östringen). Deshalb müssen die relativen Erträge aus den Forstdaten ermittelt und mit den effektiv vorkommenden<br />
Waldflächen multipliziert werden (siehe Tabelle 40 und Tabelle 41).<br />
Tabelle 40: Energieholzpotenziale nach Waldbesitz in der Referenzkommune Kraichtal<br />
Besitzart<br />
Aktuell genutztes<br />
Potenzial [fm/a]<br />
Aktuell ungenutztes<br />
Potenzial [fm/a]<br />
Theoretisches<br />
Potenzial [fm/a]<br />
Theoretisches<br />
Potenzial [MWh/a]<br />
Kommunalwald 2.367 371 6.000 15.586<br />
Staatswald 347 91 1.632 3.737<br />
Privatwald 399 105 1.877 4.298<br />
Total 3.113 567 9.509 23.621<br />
Relative Erträge Kommunalwald pro ha 2,791 0,438 7,075 18,38<br />
Relative Erträge Staatswald pro ha 1,37 0,36 6,45 14,771<br />
Relative Erträge Privatwald pro ha 1,37 0,36 6,45 14,771<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Kommunalwald: 848 ha<br />
Staatswald: 253 ha<br />
Privatwald: 291 ha<br />
Total: 1.392 ha
Tabelle 41: Energieholzpotenziale nach Waldbesitz in der Referenzkommune Kraichtal<br />
Besitzart<br />
Aktuell genutztes<br />
Potenzial [fm/a]<br />
Solare Energie XXIII<br />
Aktuell ungenutztes<br />
Potenzial [fm/a]<br />
Theoretisches<br />
Potenzial [fm/a]<br />
Theoretisches<br />
Potenzial [MWh/a]<br />
Kommunalwald 2.367 371 6.000 15.586<br />
Staatswald 347 91 1.632 3.737<br />
Privatwald 399 105 1.877 4.298<br />
Sonstiger Wald 301 79 1.419 3.250<br />
Total 3.414 646 10.928 26.871<br />
(Forstdaten übertragen auf die Waldflächen im Gemeindegebiet gemäß Landnutzungskarte bei gleichen Erträgen von Privatwald<br />
und sonstigem Wald)<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Kommunalwald: 848 ha<br />
Staatswald: 253 ha<br />
Privatwald: 291 ha<br />
Sonstiger Wald: 220 ha<br />
Total: 1.612 ha<br />
Biomasse aus Privatgärten (Referenzkommune Kraichtal)<br />
Flächen aller Siedlungszonen: 517 ha<br />
Hausgrundrisse: -115 ha<br />
Vegetationsfreie Flächen: -155 ha (entspricht 30 % der Siedlungsfläche)<br />
Vegetationsbedeckte Flächen: 247 ha<br />
Von den vegetationsbedeckten Flächen fallen 25 % unter Baumbestand, das entspricht ca. 62 ha. (620.000 m² x 10 m<br />
x 0,0033 srm (Schüttraummeter)/m³ = 20.460 srm (= 330 srm/ha)). Eine Vollernte (auf Stock setzen) fällt durchschnittlich<br />
einmal in 20 Jahren an, was bei geeigneter Baumpflege auch dem Biomassenachwuchs entspricht, d. h.<br />
5 %, und davon sind 80 % als Energieholz nutzbar. Insgesamt ergibt das 4 % Nutzungspotenzial der holzigen Biomasse<br />
pro Jahr. Für Kraichtal resultieren folglich 818 srm holziges Grün aus Siedlungen.<br />
Für krautiges Grün sind die Erträge der Freizeitanlagen von 0,4 t/(ha*a) auf 247 ha Vegetationsfläche anzurechnen,<br />
was 99 t/a ergibt.<br />
Tabelle 42: Theoretische Biomassepotenziale aus den Siedlungsgebieten der Referenzkommune Kraichtal<br />
Siedlung<br />
Fläche<br />
[ha] Heizwert Biogas<br />
[MWh/a]<br />
Krautig Holzig Holzig Holzig<br />
Biomasse<br />
[srm]<br />
Potenzial<br />
[srm/a]<br />
Heizwert<br />
[MWh/a]<br />
Baumbestand 62 0 20.460 818 736<br />
Grasbestand 247 8.892 0 0 0<br />
Relative Erträge 36 MWh/(ha*a) 330 srm/ha 13,2 srm/(ha*a) 0,9 MWh/srm 1<br />
1) gilt für Hackgut mit 20 % Wasseranteil<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Das Gesamtpotenzial bei Biomasse im Siedlungsbereich beträgt 9.628 MWh/a.<br />
Begleitgrün an Gewässern inkl. übriges Grünland (Referenzkommune Kraichtal)<br />
Alle Flächen sind in der Landnutzungskarte unter Grünland ausgewiesen. Somit sind die Begleitgrün-<strong>Potenziale</strong> bei<br />
einer Gesamtrechnung des Grünlands mitberücksichtigt. In der Attributtabelle wird noch zwischen Laubbäumen,<br />
Hecken und Grasland unterschieden. Dementsprechend können holziges und krautiges Grün berechnet werden. Gewässerbegleitgrün<br />
wird also bei der Auswertung des Grünlands miterfasst. Bei Laubbäumen beträgt die durchschnittliche<br />
Baumbedeckung 40 %, der Rest von 60 % ist Grasland. Ebenso ist bei Hecken die durchschnittliche Heckenbedeckung<br />
40 %, der Rest von 60 % ist Grasland. Die mittlere Baumhöhe beträgt 10 m, die mittlere Heckenhöhe 5 m.<br />
2007 betrug der gesamte Rinderbestand Kraichtals 601 Tiere. Bei einer benötigten Graslandfläche von 0,7 ha pro<br />
Rind würden 421 ha für Futter benötigt und wären energetisch nicht direkt verfügbar. In Kraichtal beträgt jedoch die
XXIV Wasserkraft<br />
gesamte Graslandfläche 439 ha, woraus zu schließen ist, dass für energetische Zwecke bei Grasland momentan nahezu<br />
kein freies Potenzial besteht. Aufgrund landwirtschaftlicher Strukturveränderungen könnte dieses Potenzial jedoch<br />
wieder frei werden, weshalb die gesamte Graslandfläche dem theoretischen Potenzial zugerechnet wird. Alternativ<br />
ergäbe Gras in einer Biogasanlage verwertet 36 MWh/(ha*a) und Biogas aus Mais 49 MWh/(ha*a) (Quelle:<br />
Faustzahlen in der Landwirtschaft).<br />
Tabelle 43: Theoretische Biomassepotenziale aus den Gründlandbereichen in der Referenzkommune Kraichtal<br />
Grünland Unterkategorien Fläche [ha]<br />
Laubbäume 37<br />
Krautig Heizwert<br />
Biogas [MWh/a]<br />
Holzig Biomasse<br />
[srm]<br />
Holzig Potenzial<br />
[srm/a]<br />
Holzig Heizwert<br />
[MWh/a]<br />
Krautig 22,2 799 0 0 0<br />
Holzig 14,8 0 4.884 195 176<br />
Relative Erträge 36 MWh/(ha*a) 330 srm/ha 13,2 srm/(ha*a) 0,9 MWh/srm<br />
Hecken 72<br />
Krautig 43,2 1.555 0 0 0<br />
Holzig 28,8 0 4.752 190 171<br />
Relative Erträge 36 MWh/(ha*a) 165 srm/ha 6,6 srm/(ha*a) 0,9 MWh/srm<br />
Grasland 374 13.464 0 0 0<br />
Total 483 15.818 9.636 385 347<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Das Gesamtpotenzial bei Grünlandanteilen beträgt somit 16.165 MWh/a.<br />
Biomasse aus öffentlichem Grünland und Sonderkulturen (Referenzkommune Kraichtal)<br />
Die Landnutzungskarte weist unter öffentlichem Grünland Feinunterscheidungen in Friedhöfe und Sportanlagen aus.<br />
Ebenso ist unter Ackerland die Unterscheidung in Weingärten, Obstplantagen, Streuobstwiesen etc. möglich. Mittels<br />
der Eckwerte aus Tabelle 44 werden nun die Biomasseerträge geschätzt.<br />
Bei krautigem Grün werden 60 % Wasser und 40 % organische Trockensubstanz (oTS) zugrunde gelegt. 1 t krautiges<br />
Grün entspricht 0,4 t oTS.<br />
1 t oTS erreicht 60 % Methangehalt. Der Heizwert von Methangas beträgt 14,56 MWh/t<br />
1 t krautiges Grün entspricht einem Heizwert von 3,49 MWh als Biogas verarbeitet. Der Heizwert von holzigem<br />
Grün beträgt 5 MWh/ tatro.<br />
Tabelle 44: Theoretische Biomassepotenziale des öffentlichen Grünlandes und der Sonderkulturen in der Referenzkommune Kraichtal<br />
Grünland Unterkategorien<br />
Fläche<br />
[ha]<br />
Krautig<br />
[t/a]<br />
Krautig Heizwert<br />
Biogas [MWh/a]<br />
Holzig<br />
Potenzial [tatro/a]<br />
Holzig<br />
Heizwert [MWh/a]<br />
Friedhöfe 7,75 66 230 9 45<br />
Anlagen 25,13 10 35 13 65<br />
Weingärten 166,08 0 0 199 995<br />
Obstplantagen 53,23 64 223 11 55<br />
Streuobstwiesen 498,19 349 1.218 50 250<br />
Gartenland 24,59 37 129 12 60<br />
Total 774,97 526 1.836 294 1.470<br />
Relative Erträge 3,49 MWh/t 5 MWh/tatro<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Das Gesamtpotenzial bei öffentlichem Grünland und Sonderkulturen beträgt somit 3.306 MWh/a.
<strong>Potenziale</strong> auf Ackerland (Referenzkommune Kraichtal)<br />
Solare Energie XXV<br />
In Kraichtal beträgt die Gesamtfläche des Ackerlandes 4.644 ha. Unter der Annahme, dass 25 % bei bleibendem<br />
Versorgungsniveau im Nahrungsmittelsektor für Silomaisanbau freigestellt werden können (Einschätzung der Agentur<br />
für erneuerbare <strong>Energien</strong>), ergibt das 1.161 ha.<br />
Der Biogasertrag entspricht 49 MWh/(ha*a), d. h. das Potenzial beträgt 56.889 MWh/a.<br />
Zusammenfassung<br />
Die theoretischen <strong>Potenziale</strong> von Kraichtal setzen sich folgendermaßen zusammen:<br />
Tabelle 45: Theoretische Biomassepotenziale in der Referenzkommune Kraichtal<br />
Ressourcenbereiche<br />
Krautig Heizwert Biogas<br />
[MWh/a]<br />
Holzig Heizwert [MWh/a] Total Heizwert [MWh/a]<br />
Waldenergieholz 0 26.871 26.871<br />
Biomasse in Siedlungen 8.892 736 9.628<br />
Grünlandanteile 15.818 347 16.165<br />
Öffentliches Grünland 1.836 1.470 3.306<br />
Ackerland 1) 56.889 0 56.889<br />
Total 83.435 29.424 112.859<br />
1) Zur Vereinfachung wird nur das Szenario Silomaisanbau zur Biogasgewinnung angewandt und Ackerland dem krautigen Po-<br />
tenzial zugerechnet, obwohl alternative Möglichkeiten bestehen.<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Trassenbegleitgrün (Bahn und Straße)<br />
Das Trassenbegleitgrün ist im ATKIS (amtliches topografisch-kartografisches Informationssystem) nicht spezifiziert,<br />
und kann somit nicht aus der Landnutzung abgeleitet werden. Als sinnvollste Methode bleibt deshalb nur die Abmessung<br />
der Trassenlängen übrig, um davon die Pflegeflächen abzuleiten. Das Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt<br />
und Energie GmbH hat im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz<br />
Eckdaten zum Trassenbegleitgrün berechnet, worauf sich die hier angewandte Methodik stützt.<br />
Es wird unterschieden in Bahntrassen, Autobahnen und zweispurige Straßen außerhalb der Siedlungen. Bahntrassen<br />
werden 6 m links und rechts der Verkehrsanlage gepflegt, Autobahnen 3 m und zweispurige Straßen wie Bundesstraßen,<br />
Staats- und Kreisstraßen 2 m.<br />
Daraus ergeben sich folgende Pflegeflächen:<br />
Tabelle 46: Pflegeflächen entlang von Infrastrukturtrassen<br />
Trasse Pflegefläche<br />
1 km Bahntrasse 1,2 ha<br />
1 km Autobahn 0,6 ha<br />
1 km zweispurige Straße 0,4 ha<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Pro Hektar Pflegefläche fallen je Ernte 4 t holzige Trockensubstanz an. Im Turnus von 5 Jahren werden Bäume und<br />
Büsche zurückgeschnitten. 1 t Holz (absolut trocken) entspricht 5 MWh. Krautiges und strohiges Grün bleibt mehrheitlich<br />
liegen oder wird vermulcht bzw. kompostiert.<br />
<strong>Potenziale</strong> im Landkreis Karlsruhe<br />
Die Mengenangaben von Grünabfällen, die auf den Grünsammelplätzen erfasst werden, betreffen nur einen Teil der<br />
tatsächlich anfallenden Stoffströme. Ein beträchtlicher Teil wird von privaten Betreibern abgenommen und verwertet.<br />
Teilweise werden Grünabfälle auch nicht energetisch verwertet, sondern in Form von Mulch und Humus abgegeben.<br />
Außerdem wird krautiges Grün auf den Grünsammelstellen derzeit noch kompostiert, könnte aber zur Herstellung<br />
von Biogas oder Biokohle genutzt werden.
XXVI Wasserkraft<br />
Für die eigentlichen Potenzialabschätzungen sind Hochrechnungen anhand der Landnutzungsdaten nach der beschriebenen<br />
Methodik besser geeignet und so durchgeführt worden. Wieviel davon bereits realisert wird, ist kaum<br />
abzuschätzen, weil keine Angaben über die energetische Verwertung beispielsweise von Silomais existieren. Allein<br />
aus der Tatsache, dass die Viehwirtschaft im Landkreis Karlsruhe innerhalb der letzten Dekade stark abgenommen<br />
hat, kann jedoch auf eine beträchtliche energetische Verwertung geschlossen werden.<br />
Auswertung der Forstdaten im Landkreis Karlsruhe<br />
Abbildung 23 zeigt die Abweichungen von 30 Stichproben aus dem Landkreis Karlsruhe für Kommunalwald. Der<br />
Durchschnittswert beträgt 17,983 MWh/(ha*a), der Median 18,160 MWh/(ha*a).<br />
Abbildung 23: Theoretisches Energiepotenzial des Kommunalwaldes im Landkreis Karlsruhe<br />
MWh/(a*ha)<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Theoretisches Potenzial (n=30)<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Bei Staatswald und Privatwald war im Landkreis Karlsruhe das theoretische Potenzial konstant 14,771 MWh/(ha*a).<br />
Abbildung 24: Anteil des genutzten Energieholzes am theoretischen Potenzial im Landkreis Karlsruhe<br />
%<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Anteil des genutzten Energieholzes (n=32)<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Legende<br />
Legende<br />
Maximum<br />
Minimum<br />
Oberes Quartil<br />
Unteres Quartil<br />
Über alle Waldbesitzarten im Landkreis Karlsruhe werden im Durchschnitt 25 % des geschlagenen Holzes energetisch<br />
genutzt. Der Median liegt bei 24 %.<br />
Median<br />
Median<br />
Maximum<br />
Minimum<br />
Oberes Quartil<br />
Unteres Quartil
Solare Energie XXVII<br />
Abbildung 25: Anteil des ungenutzten Energieholzes am theoretischen Potenzial im Landkreis Karlsruhe<br />
%<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Anteil des ungenutzten Energieholzes (n=32)<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe<br />
Legende<br />
Maximum<br />
Minimum<br />
Oberes Quartil<br />
Unteres Quartil<br />
Über alle Waldbesitzarten werden im Durchschnitt 5 % (Median 5,55 %)des geschlagenen Holzes energetisch nicht<br />
genutzt, was als freies Potenzial zur Verfügung steht. 70 % des vorhandenen Potenzials werden einer stofflichen<br />
Nutzung zugeführt.<br />
Somit werden bei Waldholz 30 % des theoretischen Potenzials als technisches Potenzial von Energieholz gerechnet.<br />
Median
XXVIII Wasserkraft<br />
Tabelle 47: Grünabfälle und ihre Energiepotenziale im Landkreis Karlsruhe<br />
Gesamt (2009)<br />
[t/a]<br />
Grünabfallmengen Energie<br />
Holzig<br />
[t/a]<br />
Krautig [t/a]<br />
Holzig (realisiert)<br />
[GWh/a]<br />
Krautig<br />
(realisierbar)<br />
[GWh/a]<br />
Bad Schönborn 1.894 1.034 860 2,316 3,001<br />
Bretten 7.644 4.174 3.470 9,349 12,112<br />
Bruchsal 7.932 4.331 3.601 9,701 12,568<br />
Dettenheim 1.195 652 543 1,462 1,893<br />
Eggenstein-Leopoldshafen 1.161 634 527 1,420 1,840<br />
Ettlingen 13.570 7.409 6.161 16,597 21,501<br />
Forst 1.698 927 771 2,077 2,690<br />
Gondelsheim 529 289 240 0,647 0,838<br />
Graben-Neudorf 2.264 1.236 1.028 2,769 3,587<br />
Hambrücken 560 306 254 0,685 0,887<br />
Karlsbad 3.599 1.965 1.634 4,402 5,702<br />
Karlsdorf-Neuthard 1.482 809 673 1,813 2,348<br />
Kraichtal 3.021 1.649 1.372 3,695 4,787<br />
Kronau 1.141 623 518 1,395 1,808<br />
Kürnbach 1.104 603 501 1,350 1,749<br />
Linkenheim-Hochstetten 1.430 781 649 1,749 2,266<br />
Malsch 3.509 1.916 1.593 4,292 5,560<br />
Marxzell 1.089 595 494 1,332 1,725<br />
Oberderdingen 2.995 1.635 1.360 3,663 4,745<br />
Oberhausen-Rheinhausen 1.472 804 668 1,800 2,332<br />
Östringen 818 447 371 1,000 1,296<br />
Pfinztal 2.629 1.435 1.194 3,215 4,166<br />
Philippsburg 2.452 1.339 1.113 2,999 3,885<br />
Rheinstetten 3.080 1.682 1.398 3,767 4,880<br />
Stutensee 3.764 2.055 1.709 4,604 5,964<br />
Sulzfeld 942 514 428 1,152 1,493<br />
Ubstadt-Weiher 2.694 1.471 1.223 3,295 4,269<br />
Waghäusel 3.828 2.090 1.738 4,682 6,065<br />
Waldbronn 2.788 1.522 1.266 3,410 4,417<br />
Walzbachtal 942 514 428 1,152 1,493<br />
Weingarten (Baden) 1.078 589 489 1,318 1,708<br />
Zaisenhausen 222 121 101 0,272 0,352<br />
Landkreis Karlsruhe 84.526 46.151 38.375 103,379 133,928<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
Tabelle 48: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holzenergie im Landkreis Karlsruhe<br />
Solare Energie XXIX<br />
Holzenergie (technisch)<br />
Trasse [GWh/a] Pflege [GWh/a] Wald [GWh/a]<br />
Konversion<br />
[GWh/a]<br />
Summe<br />
[GWh/a]<br />
Bad Schönborn 0,078 2,316 4,037 11,760 18,192<br />
Bretten 0,326 9,349 5,801 29,580 45,056<br />
Bruchsal 0,485 9,701 11,505 25,740 47,432<br />
Dettenheim 0,024 1,462 4,237 36,900 42,622<br />
Eggenstein-Leopoldshafen 0,080 1,420 3,503 11,940 16,943<br />
Ettlingen 0,228 16,597 10,791 29,040 56,656<br />
Forst 0,053 2,077 1,500 4,680 8,310<br />
Gondelsheim 0,059 0,647 2,301 1,860 4,867<br />
Graben-Neudorf 0,120 2,769 5,665 17,760 26,314<br />
Hambrücken 0,012 0,685 1,949 5,460 8,105<br />
Karlsbad 0,197 4,402 7,064 26,520 38,183<br />
Karlsdorf-Neuthard 0,067 1,813 2,087 5,280 9,246<br />
Kraichtal 0,227 3,695 9,983 25,440 39,345<br />
Kronau 0,024 1,395 2,034 2,220 5,674<br />
Kürnbach 0,011 1,350 1,438 6,960 9,760<br />
Linkenheim-Hochstetten 0,053 1,749 2,976 10,020 14,798<br />
Malsch 0,133 4,292 10,741 40,320 55,485<br />
Marxzell 0,114 1,332 9,862 19,800 31,108<br />
Oberderdingen 0,114 3,663 6,056 22,620 32,453<br />
Oberhausen-Rheinhausen 0,049 1,800 1,442 11,580 14,871<br />
Östringen 0,068 1,000 10,448 11,280 22,796<br />
Pfinztal 0,125 3,215 5,675 11,280 20,295<br />
Philippsburg 0,156 2,999 9,499 16,620 29,274<br />
Rheinstetten 0,119 3,767 4,365 12,060 20,311<br />
Stutensee 0,148 4,604 8,359 23,400 36,510<br />
Sulzfeld 0,068 1,152 2,349 7,800 11,369<br />
Ubstadt-Weiher 0,218 3,295 6,136 23,220 32,869<br />
Waghäusel 0,123 4,682 7,740 4,680 17,225<br />
Waldbronn 0,090 3,410 2,420 9,360 15,280<br />
Walzbachtal 0,107 1,152 9,321 13,200 23,779<br />
Weingarten (Baden) 0,099 1,318 8,562 11,460 21,439<br />
Zaisenhausen 0,036 0,272 1,487 5,940 7,735<br />
Landkreis Karlsruhe 3,812 103,379 181,331 495,780 784,301<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
XXX Wasserkraft<br />
Tabelle 49: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biogasenergie im Landkreis Karlsruhe<br />
Viehhaltung<br />
[GWh/a]<br />
Krautigem Grün<br />
[GWh/a]<br />
Biogasenergie (technisch)<br />
-25% für Konversion<br />
[GWh/a]<br />
Grünabfällen<br />
[GWh/a]<br />
Summe [GWh/a]<br />
Bad Schönborn 0,785 27,211 -7,056 3,001 23,941<br />
Bretten 2,650 63,805 -17,748 12,112 60,818<br />
Bruchsal 1,781 90,425 -15,444 12,568 89,330<br />
Dettenheim 0,639 31,821 -22,140 1,893 12,213<br />
Eggenstein-Leopoldshafen 0,011 23,388 -7,164 1,840 18,075<br />
Ettlingen 1,170 46,089 -17,424 21,501 51,337<br />
Forst 0,123 11,919 -2,808 2,690 11,924<br />
Gondelsheim 0,864 16,213 -1,116 0,838 16,799<br />
Graben-Neudorf 0,608 31,602 -10,656 3,587 25,142<br />
Hambrücken 0,037 10,512 -3,276 0,887 8,160<br />
Karlsbad 1,781 39,055 -15,912 5,702 30,626<br />
Karlsdorf-Neuthard 0,061 17,737 -3,168 2,348 16,978<br />
Kraichtal 2,440 83,435 -15,264 4,787 75,398<br />
Kronau 0,004 7,942 -1,332 1,808 8,422<br />
Kürnbach 1,075 11,844 -4,176 1,749 10,493<br />
Linkenheim-Hochstetten 0,057 20,881 -6,012 2,266 17,192<br />
Malsch 0,857 40,060 -24,192 5,560 22,285<br />
Marxzell 1,032 26,124 -11,880 1,725 17,002<br />
Oberderdingen 2,575 34,538 -13,572 4,745 28,286<br />
Oberhausen-Rheinhausen 1,674 19,553 -6,948 2,332 16,611<br />
Östringen 0,617 48,475 -6,768 1,296 43,620<br />
Pfinztal 0,941 27,441 -6,768 4,166 25,779<br />
Philippsburg 0,351 46,387 -9,972 3,885 40,651<br />
Rheinstetten 0,635 30,941 -7,236 4,880 29,221<br />
Stutensee 0,446 44,045 -14,040 5,964 36,415<br />
Sulzfeld 0,259 19,167 -4,680 1,493 16,239<br />
Ubstadt-Weiher 0,568 37,747 -13,932 4,269 28,652<br />
Waghäusel 0,173 38,259 -2,808 6,065 41,690<br />
Waldbronn 0,486 10,094 -5,616 4,417 9,381<br />
Walzbachtal 1,511 32,282 -7,920 1,493 27,365<br />
Weingarten (Baden) 0,621 25,790 -6,876 1,708 21,243<br />
Zaisenhausen 0,609 10,946 -3,564 0,352 8,343<br />
Landkreis Karlsruhe 27,443 1.025,728 -297,468 133,928 889,631
Solare Energie XXXI<br />
Tabelle 50: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holz- und Biogasenergie im Landkreis Karlsruhe<br />
Holzenergie [GWh/a] Biogasenergie [GWh/a]<br />
Summe<br />
[GWh/a]<br />
Bad Schönborn 18,192 23,941 42,133<br />
Bretten 45,056 60,818 105,874<br />
Bruchsal 47,432 89,330 136,761<br />
Dettenheim 42,622 12,213 54,835<br />
Eggenstein-Leopoldshafen 16,943 18,075 35,018<br />
Ettlingen 56,656 51,337 107,993<br />
Forst 8,310 11,924 20,234<br />
Gondelsheim 4,867 16,799 21,666<br />
Graben-Neudorf 26,314 25,142 51,455<br />
Hambrücken 8,105 8,160 16,265<br />
Karlsbad 38,183 30,626 68,809<br />
Karlsdorf-Neuthard 9,246 16,978 26,224<br />
Kraichtal 39,345 75,398 114,742<br />
Kronau 5,674 8,422 14,096<br />
Kürnbach 9,760 10,493 20,252<br />
Linkenheim-Hochstetten 14,798 17,192 31,989<br />
Malsch 55,485 22,285 77,770<br />
Marxzell 31,108 17,002 48,110<br />
Oberderdingen 32,453 28,286 60,740<br />
Oberhausen-Rheinhausen 14,871 16,611 31,482<br />
Östringen 22,796 43,620 66,416<br />
Pfinztal 20,295 25,779 46,074<br />
Philippsburg 29,274 40,651 69,925<br />
Rheinstetten 20,311 29,221 49,531<br />
Stutensee 36,510 36,415 72,925<br />
Sulzfeld 11,369 16,239 27,608<br />
Ubstadt-Weiher 32,869 28,652 61,521<br />
Waghäusel 17,225 41,690 58,915<br />
Waldbronn 15,280 9,381 24,661<br />
Walzbachtal 23,779 27,365 51,144<br />
Weingarten (Baden) 21,439 21,243 42,683<br />
Zaisenhausen 7,735 8,343 16,077<br />
Landkreis Karlsruhe 784,301 889,631 1.673,932<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
XXXII Wasserkraft<br />
<strong>Potenziale</strong> in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Tabelle 51: Grünabfälle und ihre Energiepotenziale in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Gesamt (2009) [t/a] Holzig [t/a]<br />
Grünabfallmengen Energie<br />
Krautig<br />
[t/a]<br />
Holzig (realisiert)<br />
[GWh/a]<br />
Krautig<br />
(realisierbar)<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 19.021 6.562 12.459 14,698 43,483<br />
Karlsruhe, Stadt 30.226 8.989 21.237 20,136 74,116<br />
Landkreis Karlsruhe 84.526 46.151 38.375 103,379 133,928<br />
Landkreis Rastatt 36.941 11.243 25.698 25,184 89,687<br />
Au am Rhein 550 167 382 0,375 1,334<br />
Bietigheim 970 295 675 0,661 2,356<br />
Bischweier 512 156 356 0,349 1,243<br />
Bühl, Stadt 4.807 1.463 3.344 3,277 11,671<br />
Bühlertal 1.303 397 906 0,888 3,163<br />
Durmersheim 1.976 602 1.375 1,347 4,798<br />
Elchesheim-Illingen 536 163 373 0,365 1,301<br />
Forbach 868 264 604 0,592 2,108<br />
Gaggenau, Stadt 4.730 1.440 3.291 3,225 11,484<br />
Gernsbach, Stadt 2.342 713 1.629 1,597 5,686<br />
Hügelsheim 788 240 548 0,537 1,914<br />
Iffezheim 804 245 559 0,548 1,952<br />
Kuppenheim, Stadt 1.262 384 878 0,860 3,063<br />
Lichtenau, Stadt 813 248 566 0,554 1,974<br />
Loffenau 421 128 293 0,287 1,022<br />
Muggensturm 1.010 307 703 0,689 2,452<br />
Ötigheim 726 221 505 0,495 1,763<br />
Ottersweier 1.002 305 697 0,683 2,433<br />
Rastatt, Stadt 7.727 2.352 5.375 5,268 18,760<br />
Rheinmünster 1.080 329 751 0,736 2,622<br />
Sinzheim 1.830 557 1.273 1,247 4,442<br />
Steinmauern 470 143 327 0,320 1,141<br />
Weisenbach 414 126 288 0,282 1,004<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 170.714 72.945 97.769 163,397 341,214<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
Tabelle 52: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holzenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Solare Energie XXXIII<br />
Holzenergie (technisch)<br />
Trasse [GWh/a] Pflege [GWh/a] Wald [GWh/a]<br />
Konversion<br />
[GWh/a]<br />
Summe [GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 0,326 14,698 43,685 19,740 78,449<br />
Karlsruhe, Stadt 1,445 20,136 22,894 15,360 59,835<br />
Landkreis Karlsruhe 3,812 103,379 181,331 495,780 784,301<br />
Landkreis Rastatt 1,819 25,184 190,155 113,610 330,767<br />
Au am Rhein k. A. 0,375 2,356 1,365 4,096<br />
Bietigheim k. A. 0,661 2,493 1,440 4,595<br />
Bischweier k. A. 0,349 0,005 0,780 1,134<br />
Bühl, Stadt k. A. 3,277 14,533 15,525 33,335<br />
Bühlertal k. A. 0,888 5,118 2,775 8,781<br />
Durmersheim k. A. 1,347 5,321 3,075 9,743<br />
Elchesheim-Illingen k. A. 0,365 1,576 1,320 3,261<br />
Forbach k. A. 0,592 60,518 8,805 69,915<br />
Gaggenau, Stadt k. A. 3,225 19,007 8,370 30,602<br />
Gernsbach, Stadt k. A. 1,597 33,601 7,785 42,983<br />
Hügelsheim k. A. 0,537 2,802 2,325 5,665<br />
Iffezheim k. A. 0,548 3,380 2,205 6,133<br />
Kuppenheim, Stadt k. A. 0,860 4,667 2,895 8,422<br />
Lichtenau, Stadt k. A. 0,554 2,949 7,485 10,989<br />
Loffenau k. A. 0,287 6,805 2,775 9,867<br />
Muggensturm k. A. 0,689 1,008 2,565 4,262<br />
Ötigheim k. A. 0,495 1,241 1,680 3,417<br />
Ottersweier k. A. 0,683 3,106 9,180 12,969<br />
Rastatt, Stadt k. A. 5,268 7,302 8,445 21,015<br />
Rheinmünster k. A. 0,736 3,993 8,640 13,369<br />
Sinzheim k. A. 1,247 3,724 9,825 14,797<br />
Steinmauern k. A. 0,320 1,520 2,085 3,926<br />
Weisenbach k. A. 0,282 3,127 2,250 5,658<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 7,402 163,397 438,064 644,490 1.253,353<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
XXXIV Wasserkraft<br />
Tabelle 53: Technische <strong>Potenziale</strong> der Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Viehhaltung<br />
[GWh/a]<br />
Krautiges Grün<br />
[GWh/a]<br />
Biogasenergie (technisch)<br />
-25% für Konversion<br />
[GWh/a]<br />
Grünabfälle<br />
[GWh/a]<br />
Häusliche<br />
Bioabfälle<br />
[GWh/a]<br />
Summe [GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 0,805 84,632 -19,740 19,042 24,440 109,179<br />
Karlsruhe, Stadt 1,812 122,371 -15,360 26,087 48,029 182,939<br />
Landkreis Karlsruhe 27,443 1.025,728 -297,468 133,928 0,000 889,631<br />
Landkreis Rastatt 11,228 480,859 -113,610 32,626 57,062 468,163<br />
Au am Rhein 0,172 9,185 -1,365 0,485 0,849 9,326<br />
Bietigheim 0,019 10,016 -1,440 0,857 1,499 10,951<br />
Bischweier 0,025 5,488 -0,780 0,452 0,791 5,976<br />
Bühl, Stadt 1,189 58,445 -15,525 4,246 7,425 55,780<br />
Bühlertal 0,110 9,970 -2,775 1,151 2,012 10,468<br />
Durmersheim 0,033 19,986 -3,075 1,746 3,053 21,742<br />
Elchesheim-Illingen 0,167 7,384 -1,320 0,473 0,828 7,532<br />
Forbach 0,182 23,063 -8,805 0,767 1,341 16,548<br />
Gaggenau, Stadt 0,691 35,789 -8,370 4,178 7,306 39,593<br />
Gernsbach, Stadt 0,055 25,867 -7,785 2,068 3,618 23,823<br />
Hügelsheim 0,004 11,044 -2,325 0,696 1,218 10,637<br />
Iffezheim 0,108 13,134 -2,205 0,710 1,242 12,988<br />
Kuppenheim, Stadt 0,070 11,855 -2,895 1,114 1,949 12,094<br />
Lichtenau, Stadt 1,735 33,453 -7,485 0,718 1,256 29,678<br />
Loffenau 0,031 7,319 -2,775 0,372 0,650 5,597<br />
Muggensturm 0,163 12,438 -2,565 0,892 1,560 12,488<br />
Ötigheim 0,039 10,428 -1,680 0,641 1,122 10,550<br />
Ottersweier 2,688 37,438 -9,180 0,885 1,548 33,379<br />
Rastatt, Stadt 0,950 48,323 -8,445 6,824 11,936 59,588<br />
Rheinmünster 0,720 38,066 -8,640 0,954 1,668 32,767<br />
Sinzheim 2,002 33,904 -9,825 1,616 2,826 30,523<br />
Steinmauern 0,076 12,384 -2,085 0,415 0,726 11,515<br />
Weisenbach 0,000 5,811 -2,250 0,365 0,639 4,565<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 41,288 1.713,589 -446,178 211,682 129,531 1.649,913<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
Solare Energie XXXV<br />
Tabelle 54: Technische <strong>Potenziale</strong> der Holz- und Biogasenergie in der Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
Holzenergie [GWh/a] Biogasenergie [GWh/a]<br />
Summe<br />
[GWh/a]<br />
Baden-Baden, Stadt 78,449 109,179 187,628<br />
Karlsruhe, Stadt 59,835 182,939 242,774<br />
Landkreis Karlsruhe 784,301 889,631 1.673,932<br />
Landkreis Rastatt 330,767 468,163 798,931<br />
Au am Rhein 4,096 9,326 13,422<br />
Bietigheim 4,595 10,951 15,545<br />
Bischweier 1,134 5,976 7,110<br />
Bühl, Stadt 33,335 55,780 89,115<br />
Bühlertal 8,781 10,468 19,249<br />
Durmersheim 9,743 21,742 31,485<br />
Elchesheim-Illingen 3,261 7,532 10,793<br />
Forbach 69,915 16,548 86,463<br />
Gaggenau, Stadt 30,602 39,593 70,195<br />
Gernsbach, Stadt 42,983 23,823 66,806<br />
Hügelsheim 5,665 10,637 16,302<br />
Iffezheim 6,133 12,988 19,121<br />
Kuppenheim, Stadt 8,422 12,094 20,516<br />
Lichtenau, Stadt 10,989 29,678 40,666<br />
Loffenau 9,867 5,597 15,464<br />
Muggensturm 4,262 12,488 16,750<br />
Ötigheim 3,417 10,550 13,967<br />
Ottersweier 12,969 33,379 46,348<br />
Rastatt, Stadt 21,015 59,588 80,602<br />
Rheinmünster 13,369 32,767 46,137<br />
Sinzheim 14,797 30,523 45,319<br />
Steinmauern 3,926 11,515 15,441<br />
Weisenbach 5,658 4,565 10,224<br />
Region <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein 1.253,353 1.649,913 2.903,265<br />
Quelle/Zusammenstellung: Umwelt- und Energieagentur Kreis Karlsruhe
XXXVI Wasserkraft<br />
<strong>Regionalverband</strong> <strong>Mittlerer</strong> Oberrhein<br />
HAUS DER REGION<br />
Baumeisterstraße 2<br />
76137 Karlsruhe<br />
Tel. +49 (0) 721-35502-0<br />
Fax +49 (0) 721-35502-22<br />
rvmo@region-karlsruhe.de<br />
www.region-karlsruhe.de