Vortrag Prof. Dr. Peter Heck - Kanzlernet.de

Vortrag Prof. Dr. Peter Heck - Kanzlernet.de Vortrag Prof. Dr. Peter Heck - Kanzlernet.de

17.03.2014 Aufrufe

Stoffstrommanagement und Nachhaltigkeit Prof. Dr. Peter Heck Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Umweltcampus Birkenfeld Eberswalde, 12.9. 2008 © Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.

Stoffstrommanagement und Nachhaltigkeit<br />

<strong>Prof</strong>. <strong>Dr</strong>. <strong>Peter</strong> <strong>Heck</strong><br />

Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)<br />

Umweltcampus Birkenfeld<br />

Eberswal<strong>de</strong>, 12.9. 2008<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Lageplan<br />

Umweltcampus<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


•Zero Emission Campus weil Strom<br />

und Wärme aus Biogas und Holz,<br />

•100% Regenwassernutzung (Mul<strong>de</strong>n,<br />

Rigolen, Zisternen, Teiche)<br />

•Passiv und NE Stu<strong>de</strong>ntenwohnheime,<br />

•PV und ST,<br />

Der „Null-Emissions-Campus“<br />

•Erdwärme und –kälte,<br />

•Campus als Biotop (standortgerechte<br />

Pflanzen nachhaltige Pflege)<br />

•Konversionsstandort<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Beispiel SSM: Zero Emission Campus Birkenfeld<br />

Campus<br />

HHHKW<br />

Biogas<br />

Dünger<br />

Organischer<br />

Hausmüll<br />

A1-A4 Holz<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Abwasser als Rohstoff<br />

Teilstrom<br />

Gelbwasser<br />

(Urin)<br />

Braunwasser<br />

(Fäkalien)<br />

Grauwasser<br />

(Duschwasser etc.)<br />

Regenwasser<br />

Verfahren<br />

Fällungs- o<strong>de</strong>r<br />

Trocknungsverfahren<br />

Anaerobe-<br />

Verfahren<br />

Trocknung<br />

Kompostierung<br />

Pflanzenkläranlage<br />

Membran-<br />

Technologie<br />

Infiltration<br />

Produkt<br />

Dünger<br />

Bewässerung<br />

Wie<strong>de</strong>rverwertung<br />

Biogas<br />

Bo<strong>de</strong>nverbesserer<br />

Wie<strong>de</strong>rverwertung<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Das IfaS<br />

• Sitz am Umwelt-Campus Birkenfeld<br />

• Gegrün<strong>de</strong>t 2002 als Non <strong>Prof</strong>it In-Institut <strong>de</strong>r<br />

FH Trier<br />

• 6 <strong>Prof</strong>essoren, 30 feste Mitarbeiter (+ 10<br />

freie Mitarbeiter), 2,2 Mio. € Umsatz (2006),<br />

CEO <strong>Peter</strong> <strong>Heck</strong><br />

• Schwerpunkte:<br />

• Regionales<br />

Stoffstrommanagement<br />

• Stoffstromanalysen<br />

• Energieeffizienz, Erneuerbare Energien<br />

und „Null Emissionsstrategien“<br />

• Kommunalberatung<br />

• Mittelstandsför<strong>de</strong>rung und<br />

Exportstrategien<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Projekte IFAS (Auswahl)<br />

• Biomassemasterpläne LK Cochem Zell, Ahrweiler, Kusel,<br />

Mayen, Mainz, Koblenz<br />

• ZEV Weilerbach und LK Kaiserslautern<br />

• Bioenergiedörfer (Grimburg, Bollewick)<br />

• Stoffstrommanagement Landkreis Barnim<br />

• SSM Beratung RLP<br />

• Ökocheck Sportvereine und Microcontracting<br />

• Nahwärmenetze, PV Anlagen, Solare Prozesswärme,<br />

Holzheizungen, Biogasanlgen<br />

• CO 2 Han<strong>de</strong>l (VER, CER)<br />

• Agenda 21/Unternehmen 21<br />

• EU Forschung: z.Bsp Grasraffinerie, Nachhaltige Stadt,<br />

Nachhaltige Energiesysteme, Virtuelles Kraftwerk<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Versorgungssicherheit<br />

• Abhängigkeit von politisch instabilen Herkunftslän<strong>de</strong>rn<br />

• Maximum <strong>de</strong>r För<strong>de</strong>rung von Erdöl - und später auch von Erdgas -<br />

absehbar (beim Öl evtl. bereits erreicht)<br />

Die Hinweise mehren sich,<br />

dass ein Maximum <strong>de</strong>r<br />

Ölför<strong>de</strong>rung bald erreicht ist<br />

(siehe z.B. nebenstehen<strong>de</strong><br />

Grafik, nach Campbell<br />

1996)<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Entwicklung <strong>de</strong>r Preise für Importenergie<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Ersatzinvestitionen: erneuerbar o<strong>de</strong>r fossil/nuklear?<br />

Quelle: DIW 2007<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Externe Kosten fossiler Energien<br />

Ca. 500 Mrd. bis 1 Trillion US $ kostet<br />

<strong>de</strong>r Irak Krieg bisher<br />

(Quelle: US Kongress, 2006)<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Szenarien globaler Stoffströme<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Riesiges Potenzial an Solarenergie<br />

weniger als 4 % <strong>de</strong>r Fläche <strong>de</strong>r Sahara wür<strong>de</strong> benötigt<br />

um <strong>de</strong>n weltweiten Energiebedarf zu <strong>de</strong>cken<br />

Ein Gebiet von 600km x 600km<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Auswirkungen <strong>de</strong>r Bioenergie auf<br />

Klimaschutz und Ökonomie<br />

• CO 2 -Einsparung 2007: 53,44 Mio. t (+18 % gegenüber 2006, EE gesamt >110<br />

Mio. t)<br />

- Biokraftstoffe 13,82 Mio. t<br />

- Biowärme 18,46 Mio. t<br />

- Biostrom 21,16 Mio. t<br />

• Beschäftigte 2006: 91.900<br />

• Gesamtumsatz: 8,13 Mrd. € (2,87 Mrd. € Neuinvestitionen, 5,26 Mrd. €<br />

Anlagenbetrieb)<br />

• Exportquote 2006: ca. 10 %; Ten<strong>de</strong>nz steigend<br />

Quelle: BBE 2008; BMU 2008<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Derzeitige Stoff-/Energieströme (ohne SSM)<br />

Stoff-/ Energieströme<br />

Finanzielle Mittel<br />

Potenziale<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Regionale Wertschöpfung durch die Nutzung<br />

von Holzenergie<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Herausfor<strong>de</strong>rung einer Energieversorgung mit regionaler<br />

Wertschöpfung<br />

Geldstrom für fossile Energie aus Deutschland heraus: (Quelle: LZU<br />

RLP 2005)<br />

• In 2000: 44 Mrd Euro<br />

• In 2004: 76 Mrd Euro<br />

• In 2005: 91 Mrd Euro<br />

Übertragen auf Einwohnergleichwerte im LK Mayen-Koblenz:<br />

Im Landkreis MYK in 2000: ~ 126,7 Millionen Euro<br />

Im Landkreis MYK in 2005: ~ 262,1 Millionen Euro<br />

(bezogen auf 213.667 Einwohner zum Stand 31. Dezember 2005,<br />

Statistisches Lan<strong>de</strong>samt Rheinland-Pfalz )<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Wo bleibt das Geld?<br />

• Gewinne nach Steuern <strong>de</strong>r großen Energieversorger<br />

in Deutschland (2007; 3.Quartal)<br />

• EON : 4,2 Milliar<strong>de</strong>n €<br />

• RWE (VSE): 2,8 Milliar<strong>de</strong>n €<br />

• Vattenfall: 1,4 Milliar<strong>de</strong>n €<br />

• EnBW: 1,1 Milliar<strong>de</strong>n €<br />

• -------------------------------------------------------<br />

• Gesamt ca. 9,5 Mrd €<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Stoff-/Energieströme durch SSM<br />

Stoff-/ Energieströme<br />

Finanzielle Mittel<br />

Potenziale<br />

Stoff-/ Energieströme<br />

Finanzielle Mittel<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Akteursmanagement<br />

• Akteure fin<strong>de</strong>n<br />

• Akteure motivieren<br />

• Akteure vernetzen<br />

• Projektgruppen organisieren<br />

• Stoffstrommanagement-Rat initiieren<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Regionale Stoff-/Energieströme - Potenziale<br />

z.B.<br />

• Wasser, Abwasser, Abfall<br />

• Fossile Energie<br />

• Waldholz, Resthölzer,...<br />

• Landwirtschaftliche Produkte<br />

• Landwirtschaftliche Reststoffe<br />

• Sonnenenergie<br />

• zur Stromgewinnung<br />

• zur Warmwasserbereitung<br />

• zur Lufterwärmung<br />

• Win<strong>de</strong>nergie<br />

• Erdwärme<br />

• Grünschnitt, Straßenbegleitgrün, ...<br />

• Pflanzliche und tierische Altfette<br />

• etc.<br />

Regionale Energieressourcen sind<br />

erneuerbar und klimafreundlich!<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Abwasser als Gemisch unterschiedlicher<br />

Ressourcen<br />

N, P, K<br />

H 2 O<br />

"Problemstoffe"<br />

Organik (CSB)<br />

Effekte:<br />

- Verunreinigung <strong>de</strong>s Wassers<br />

- Verdünnung von Ressourcen<br />

- Verteilung von Problemstoffen<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Ökonomischer Wert <strong>de</strong>r Ressourcen<br />

(Ten<strong>de</strong>nz: steigen<strong>de</strong> Weltmarktpreise)<br />

Ressource<br />

Marktwert<br />

Phosphor (P)<br />

0,78 €/kg P<br />

Stickstoff (N)<br />

0,54 €/kg N<br />

Kalium (K)<br />

0,38 €/kg K<br />

Org. Stoffe (CSB)<br />

0,08 €/kg CSB<br />

Quelle: Dockhorn<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


...und Entsorgungskosten<br />

Wert <strong>de</strong>r<br />

Ressourcen<br />

44,7 Mrd. €/a<br />

495 Mrd. €/a<br />

Entsorgungskosten<br />

(bei 75 €/EW*a)<br />

für herkömmliche<br />

Abwasserreinigung<br />

Quelle: Dockhorn<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Kurzfristig verfügbare Biomassepotenziale pro Jahr<br />

ausgedrückt in Heizöläquivalenten<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Biomassepotenziale LK Bitburg-Prüm<br />

Gesamtpotenziale Landkreis Bitburg<br />

Prüm nach Stoffgruppen<br />

Theoretisch<br />

in MWh<br />

Technisch in<br />

MWh<br />

Verfügbar in<br />

MWh<br />

Erdöl-Äquvivalent in<br />

Liter <strong>de</strong>r<br />

verfügbaren<br />

Potenziale<br />

Holzartige Biomasse 1.378.000 994.000 203.000 20.253.000<br />

Nicht-holzartige Pflanzen 1.674.000 1.329.000 141.000 14.124.000<br />

Nicht-holzartige sonstige Biomassen 1.916.000 1.338.000 86.000 8.568.000<br />

Gesamt 4.968.000 3.661.000 430.000 42.945.000<br />

Prozentuale Verteilung <strong>de</strong>r Biomassepotenziale im LK<br />

Bitburg Prüm<br />

33%<br />

Nicht-holzartige<br />

sonstige Biomassen<br />

Holzartige Biomasse<br />

42.945.000 l Heizöl / Jahr<br />

= 15.030.750 € / Jahr<br />

(bei 0,35 €/l)<br />

47%<br />

20%<br />

Nicht-holzartige<br />

Pflanzen<br />

= 21.472.500 € / Jahr<br />

(bei 0,50 €/l)<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


SSM in RLP - Übersicht<br />

• Zero-Emission-Village (seit 2001)<br />

• Verbandsgemein<strong>de</strong> Weilerbach<br />

• Landkreis Kaiserslautern<br />

• Qualifizierung & Beratung SSM (2004-2006):<br />

• 13 Verbandsgemein<strong>de</strong>n<br />

• Stadt Worms<br />

• Einzelberatung SSM<br />

• OG Kell am See<br />

• OG Kanzem<br />

• Kompetenznetzwerk SSM (ab 2007)<br />

• VG Guntersblum<br />

• VG Neuerburg<br />

• VG Hillesheim<br />

• ggf. VG Nierstein-Oppenheim (Anfrage)<br />

• N.n.<br />

• Masterpläne SSM / Biomasse (seit 2005)<br />

• Westerwaldkreis (abgeschlossen)<br />

• Stadt Pirmasens (abgeschlossen)<br />

• Landkreis Cochem-Zell (abgeschlossen)<br />

• Landkreis Ahrweiler (abgeschlossen)<br />

• Landkreis Kusel (laufend)<br />

• Landkreis Mayen-Koblenz (Beginn 1. Februar 2007)<br />

• EU- / BMU-Projekte<br />

• BioRegio (LK TR, LK BIR, LK WIT)<br />

• Rubin (LK BIT, LK TR)<br />

• RECORA (VG Weilerbach) Nicht aufgeführt sind<br />

Einzelprojekte /<br />

Machbarkeitsstudien<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Beispiel Grünschnittverwertung<br />

Grünschnitt<br />

Hackschnitzel<br />

Anlieferung<br />

• Kostensenkung für <strong>de</strong>n Landkreis<br />

• Senkung klimarelevanter CO 2 -Emissionen<br />

• Schaffung von Arbeitsplätzen vor Ort<br />

Beheizung Schule<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Beispiel Gebäu<strong>de</strong>heizung: Ist-Zustand<br />

Fossile Energie<br />

Brennstoffkosten<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Beispiel Gebäu<strong>de</strong>heizung: Ist-Zustand<br />

Regionale<br />

Energiepotenziale in<br />

kommunaler Hand<br />

kommunaler<br />

Grünschnitt<br />

Entsorgungskosten<br />

min<strong>de</strong>rwertiges<br />

Schwachholz<br />

(Kommunalwald)<br />

kaum Nutzung<br />

(unwirtschaftlich)<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Beispiel Gebäu<strong>de</strong>heizung: Optimierung<br />

Regionaler Brennstoff<br />

Brennstoffkosten<br />

kommunaler<br />

Grünschnitt<br />

Aufbereitungskosten<br />

min<strong>de</strong>rwertiges<br />

Schwachholz<br />

(Kommunalwald)<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Arbeitplatzschaffung<br />

Bereitstellung 1<br />

Umschlag & Transport 2<br />

[€]<br />

Lager-,<br />

Sammelplatz<br />

[€]<br />

[€] 3<br />

4 Transport<br />

[€]<br />

Konversionslanlage<br />

[€€]<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Bewertung <strong>de</strong>r Kosten in € Cent/KWh<br />

frei Energieanlage – holzartige Biomassen<br />

• Landschaftspflegeholz – 1,3 €Cent/KWh<br />

• Landschaftspflegeholz – 1,5 €Cent/KWh<br />

• Waldholz –<br />

1,6 €Cent/KWh<br />

• Grünschnitt (holzartig) – 0,512 €Cent/KWh<br />

Vergleichswert<br />

Holzhackschnitzel<br />

(Na<strong>de</strong>lholz):<br />

1,5 – 4,9 €Cent/kWh<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Bewertung <strong>de</strong>r Kosten in €Cent/KWh<br />

frei Energieanlage – grasartige Biomassen<br />

• Heu (Qua<strong>de</strong>rballen),<br />

inkl. Zwischenlagerung<br />

2,04 €Cent/KWh<br />

• Heu (Rundballen),<br />

Feldlagerung<br />

1,35 €Cent/KWh<br />

• Grassilage (Fahrsilo),<br />

zentrale Lagerung an <strong>de</strong>r Anlage<br />

1,91 €Cent/KWh<br />

• Grassilage (Siloballen), Feldlagerung<br />

1,455 €Cent/KWh<br />

Vergleichswert Praxis:<br />

>2 €Cent/kWh<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Beispiel Landschaftspflegematerial<br />

Ist-Situation<br />

Kosten bei<br />

Entsorgung <strong>de</strong>s<br />

Materials in<br />

Kompostieranlagen<br />

164 Euro<br />

Erntekosten mit<br />

Abtransport<br />

holzartiger<br />

Biomasse<br />

1.644 Euro<br />

1000 SRM<br />

Soll-Situation<br />

Erlöse durch die<br />

energetische<br />

Verwertung<br />

200 Euro (5 €/Srm)<br />

Gewinn/Verlust<br />

- 1.808 Euro<br />

Einsparpotenzial<br />

durch die<br />

energetische<br />

Verwertung<br />

364 Euro<br />

o<strong>de</strong>r<br />

20%<br />

Gewinn/Verlust<br />

- 1.444 Euro<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Ansprüche an die Kulturlandschaft<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Anbaufläche NawaRo<br />

Quelle: BMELV, BLE, FNR<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Landwirtschaft: Biomassepotenzial –<br />

inländische Energiepflanzenproduktion<br />

Landwirtschaft<br />

11,4 Mio. ha<br />

Nahrungsmittel<br />

8,9 Mio. ha<br />

Energie<br />

Ca 2 Mio. ha<br />

stoffliche Verwertung<br />

0,5 Mio. ha<br />

Grafik Quelle BMU 2006<br />

Wärme: vernachlässigbar<br />

Strom: 0,22 Mio. ha<br />

Kraftstoffe: 1,02 Mio. ha<br />

Ölpflanzen 0,35 Mio. ha<br />

Stärkepflanzen 0,13 Mio. ha<br />

Arznei-, Färberpflanzen 0,007 Mio. ha<br />

Verschie<strong>de</strong>ne Expertenschätzungen beziffern mittelfristig einen<br />

Anteil von rund 30% <strong>de</strong>r LNF für Nawaros/EE<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Langfristiges Bioenergiepotenzial<br />

Energieträger<br />

Holz<br />

Energiepflanzen vom Acker<br />

(2,5 – 5 Mio. ha)<br />

Grünland (1 Mio. ha)<br />

Stroh<br />

Gülle/ Mist<br />

Sonstige Reststoffe<br />

Summe<br />

Bruttoenergiepotenzial<br />

300 – 400 PJ<br />

450 – 1.150 PJ<br />

100 PJ<br />

275 PJ<br />

90 PJ<br />

185 PJ<br />

1.400 – 2.200 PJ<br />

Dies entspricht 15,2 % <strong>de</strong>s <strong>de</strong>rzeitigen Primärenergieverbrauchs in Deutschland<br />

(14.464 PJ in 2006)!<br />

Sinkt <strong>de</strong>r Energieverbrauch in Zukunft, wovon auszugehen ist, fällt <strong>de</strong>r<br />

Bioenergieanteil noch höher aus!<br />

Quelle: Entwurf nBAP<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Flächennutzung<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Bun<strong>de</strong>sweiter Trend zur Potenzialvernichtung<br />

Anhalten<strong>de</strong>r Ressourcenverbrauch von Freifläche (überwiegend LN) zugunsten von<br />

Siedlungs- & Verkehrsfläche in <strong>de</strong>r BRD:<br />

• Landwirtschaftlich genutzte Fläche (LN) 2006:<br />

Insgesamt LN 16.951.000 ha (zu 2005 -84.000 ha), davon<br />

Ackerland 11.866.000 ha (zu 2005 -37.000 ha) und<br />

Dauergrünland 4.881.000 ha (zu 2005 -48.000 ha) (Statistisches Bun<strong>de</strong>samt 2007)<br />

• Zunahme Siedlungs- & Verkehrsfläche<br />

2004: 131 ha/Tag = 47.815 ha/Jahr + A.&E. (Statistisches Bun<strong>de</strong>samt 2006),<br />

2005: 118 ha/Tag = 43.070 ha/Jahr + A.&E. (Statistisches Bun<strong>de</strong>samt 2007)<br />

• Ø-Verbrauch 2000 – 2004: 115 ha/Tag (Statistisches Bun<strong>de</strong>samt 2006)<br />

• Ziel <strong>de</strong>r Bun<strong>de</strong>sregierung 2020: Reduktion auf 30 ha/Tag<br />

• Bilanz 10 Jahreszeitraum: <strong>de</strong>utlich über 400.000 ha Verlust für S.&V. +<br />

vermutlich zusätzlich rund 400.000 ha Verlust für A.&E. (bun<strong>de</strong>sweit statistisch nicht erfasst<br />

– daher konservativ geschätzt; vgl. sog. „doppelter Flächenverlust“) von überwiegend LN:<br />

ca. 800.000 ha - ein dramatischer Wert für eine begrenzte Ressource<br />

• Mancherorts führt <strong>de</strong>r Verlust von LN zur Aufgabe landwirtschaftlicher Betriebe<br />

(Pachtflächenausstattung bis zu 80%)<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Ökologischer Ausgleich durch landbauliche<br />

Nutzung<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Welternährung und Bioenergie<br />

Produktionsschritt Anteil am Verbraucherpreis (€)<br />

Reisbauer Thailand 0.07<br />

Weiterverarbeitung 0.13<br />

Transport und Verladung 0.11<br />

Zoll in Europa 0,21<br />

Verpackung 0,23<br />

Marge Importeur 0,52<br />

Marge Einzelhan<strong>de</strong>l 0,43<br />

Mehrwertsteuer 0,11<br />

Quelle: Financial Times 9.4.08<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Potenziale von Biomasse<br />

50 liter Heizöl and 600 kg<br />

Dünger o<strong>de</strong>r Abfall?<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Eisengießerei<br />

Zementwerk<br />

Kläranlagen<br />

Beispiel SSM: Innovatives Klärschlammverwertungskonzept<br />

Klärschlammtrocknung<br />

Landwirtschaftliche<br />

Betriebe<br />

Biogasanlage(n)<br />

Legen<strong>de</strong>:<br />

Abwasser<br />

Klärschlamm<br />

Wärme<br />

Getrockneter Klärschlamm<br />

Biologische landwirtschaftliche Abfälle<br />

Biogas<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Kostenvergleich Einzelhaushalt<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Regionale Wertschöpfung in Grimburg<br />

• 4 Mill. Euro Invest in Biogasanlage und<br />

Nahwärmenetz mit Übergabestationen<br />

• 16.000 – 132.000 weniger Kosten für Energie pro<br />

Jahr<br />

• Anstieg <strong>de</strong>r Energiekosten geringer als fossile<br />

Energiekosten<br />

• Neue Energiegesellschaft im Ort mit ca. 450.000 €<br />

Umsatz im Jahr<br />

• Ca 500 t CO 2 Einsparung pro Jahr<br />

• Langfristige Nutzung von ca. 230 ha Ackerflächen<br />

für <strong>de</strong>n Energiegetrei<strong>de</strong>anbau<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Nutzung von Biomasse<br />

Biomasse homöopathisch einsetzen!<br />

1. Optimierung <strong>de</strong>s Nutzers: Verbrauchsreduktion,<br />

Energieeffizienz<br />

2. Nutzung von Solarenergie (Sonne - Biomasse<br />

Kopplung)<br />

3. Effizienter Einsatz von Biomasse in Kraft Wärme<br />

Kopplung<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


BHKW-Containeranlage für Pflanzenölbetrieb<br />

BHKW<br />

• Motor Scania, Generator Leroy-<br />

Somer<br />

• Wahlweise 200 o<strong>de</strong>r 350 kW<br />

elektrische Leistung, entsprechend<br />

200 bzw. 350 kW thermische<br />

Leistung, bis zu 4.000 kW möglich<br />

Brennstoff<br />

• Pflanzenöl, nachwachsen<strong>de</strong>r<br />

Rohstoff gemäß EEG, wahlweise<br />

Rapsöl, Sojaöl o<strong>de</strong>r Palmöl<br />

• Beheizter Tank mit 35 cbm<br />

Kapazität, Reichweite je nach<br />

Betriebsdauer und BHKW-Leistung<br />

etwa ein Monat<br />

Biokraftstoffinitiative:<br />

Initiative zum Import<br />

nachhaltiger<br />

Biomasse!<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Neue Wege<br />

• Regionale Stoffstrommanagementmasterpläne<br />

• Null Emissions Städte und Dörfer (ZEV)<br />

• Alternative Landnutzungskonzepte als<br />

ökologischer Ausgleich<br />

• (Bio)- Energiedörfer<br />

• Nutzung von Rohstoffen und Biomasse im<br />

Abwasser<br />

• energetische Nutzung von (Bio)Abfällen<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Finanzierungsproblem<br />

Investition<br />

Brennstoffkosten<br />

Brennstoffbezug<br />

Konventionelle<br />

Systeme<br />

Über-regional<br />

Erneuerbare<br />

Systeme<br />

regional<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Umsetzung <strong>de</strong>s ZEV-Konzepts<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


m²<br />

Photovoltaikpotenziale<br />

Theoretisches Potenzial<br />

aller Dachflächen in <strong>de</strong>r VG<br />

geschätzt anhand von<br />

Luftbil<strong>de</strong>rn<br />

180.000 m²<br />

Anzahl pro Dachflächentyp<br />

25 m²<br />

10 5 1<br />

1 4<br />

50 m²<br />

1<br />

80 80 40 25 100 m²<br />

150 m²<br />

750<br />

200 m²<br />

200<br />

300 m²<br />

400 m²<br />

500 m²<br />

700 m²<br />

800 m²<br />

1.000 m²<br />

1.500<br />

1.200 m²<br />

3.000 m²<br />

Potenziale <strong>de</strong>r Dächer<br />

<strong>de</strong>r öffentlichen<br />

Gebäu<strong>de</strong> in <strong>de</strong>r VG<br />

15.000 m²<br />

9.000<br />

8.000<br />

7.000<br />

6.000<br />

5.000<br />

4.000<br />

3.000<br />

2.000<br />

1.000<br />

0<br />

56% 16%<br />

Südfläche<br />

Süd-Ost-<br />

Fläche<br />

3%<br />

Süd-West-<br />

Fläche<br />

12% 13%<br />

Westfläche<br />

Ostfläche<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Bsp. ZEV: Szenario Strom<br />

Ist-Situation Verbrauch Erzeugung<br />

Strom<br />

CO2<br />

(MWh) (Mg CO2 / a)<br />

Jahr 1999 42.300 26.811<br />

Soll-Szenario Erzeugung Investitions- Eingespartes Eingespartes Invest pro Mg<br />

Strom kosten CO2 CO2 (20 Jahre) eingespartes CO2<br />

(MWh) (€) (Mg CO2 / a) (Mg CO2 / 20 a) (€ / Mg CO2) **<br />

Windkraft (6x2 MW) 23.000 16.800.000,00 € 14.597 291.933 57,55 €<br />

PV (5 MW) 4.200 25.000.000,00 € 2.665 53.310 468,96 €<br />

BHKW (1,5 MW) 12.000 1.500.000,00 € 7.616 152.313 9,85 €<br />

Einsparung 10 % *** 4.200 12.600.000,00 € 2.665 53.310 236,36 €<br />

Gesamt: 43.400 55.900.000,00 € 27.543 550.865 101,48 €<br />

Überschuß*: 1.100 -732<br />

angenommene Laufzeit für alle Maßnahmen: 20 Jahre<br />

* Durch die vollständige Nutzung <strong>de</strong>r vorhan<strong>de</strong>nen Biomassen können zusätzlich bis<br />

zu 5.000 MWh Strom erzeugt wer<strong>de</strong>n<br />

** Investitionskosten (€) / Mg CO2 in 20 Jahren<br />

*** Annahme: nur Durchführung von Maßnahmen mit max. Kosten pro eingesparte kWh von 0,145 €<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Bsp. ZEV: Szenario Wärme<br />

Ist-Situation<br />

Verbrauch<br />

Wärme<br />

(MWh)<br />

Jahr 1999 105.000<br />

Soll-Szenario Erzeugung Investitions-<br />

Wärme kosten<br />

(MWh) (€)<br />

Biomasse 34.300<br />

davon Altfett 12.000 s. Strom<br />

davon Holz 5.600 800.000,00 €<br />

sonstige* 16.700 n.n.<br />

ST (8000 m2) 3.200 25.000.000,00 €<br />

Wärmepumpen** 24.400 3.660.000,00 €<br />

Einsparung 40 % *** 42.000 84.000.000,00 €<br />

Gesamt: 103.900 113.460.000,00 €<br />

Überschuß -1.100<br />

angenommene Laufzeit für alle Maßnahmen: 20 Jahre<br />

* Kurzfristig verfügbare Potenziale ohne techn. Konzept<br />

** Der zum Betrieb <strong>de</strong>r Wärmepumpen benötigte Strom wird durch <strong>de</strong>n Überschuß<br />

aus <strong>de</strong>r Stromproduktion ge<strong>de</strong>ckt<br />

*** Annahme: nur Maßnahmen mit max. Kosten pro eingesparte kWh (in 20 Jahren) von 0,10 €<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Umsetzung ZEV Weilerbach: Ergebnisse<br />

Windkraft<br />

(10 MW, ~ 19.000 MWh/Jahr) ~ 13.900.000 €<br />

Photovoltaik<br />

(~ 5.000 m², 450.000 kWh/Jahr) ~ 2.500.000 €<br />

Solarthermie<br />

(~ 1.200 m², 570.000 kWh/Jahr) ~ 1.440.000 €<br />

Nahwärme Palmenkreuz<br />

(~ 150 Bauplätze, HHS-HZ/Erdgas) 1.300.000 €<br />

Nahwärme Reichenbacher-Weg<br />

(~ 240 Bauplätze, HHS-HZ/Erdgas) ~ 1.700.000 €<br />

Nahwärme Sennsmannswiese<br />

18 Bauplätze, HHS-HZ) ~ 170.000 €<br />

Gebäu<strong>de</strong>dämmung Schulen ~ 500.000 €<br />

GESAMT ~ 21.510.000 €<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Landkreis Barnim: Gesamtenergiebilanz<br />

Ist-Situation<br />

Soll-Szenario<br />

Stromverbrauch Haushalte<br />

[MWh/a]<br />

Erzeugung<br />

Strom<br />

[MWh/a]<br />

266.000<br />

Investitionskosten<br />

[€]<br />

Windkraft<br />

(150 Anlagen mit<br />

200 MW) 400.000 260.000.000 €<br />

PV (7 MW) 9.100 45.000.000 €<br />

Biogasanlagen<br />

(3 MW el.<br />

) 22.500 11.000.000 €<br />

Einsparung 10 % 26.600 79.800.000 €<br />

Gesamt: 458.200 395.800.000 €<br />

Überschuß +192.200<br />

Ist-Situation<br />

Soll-Szenario<br />

Biomasse:<br />

Wärmeverbrauch<br />

Haushalte [MWh/a]<br />

Erzeugung<br />

Wärme<br />

[MWh/a]<br />

865.000<br />

Investitionskosten<br />

[€]<br />

• Biogas (2,3 MW Th.<br />

) 26.250 s. Strom<br />

• Holz 195.570 40.000.000 €<br />

• sonstige 147.106 n.n.<br />

Solarthermie<br />

(10.000m²) 4.000 40.000.000 €<br />

Einsparung 40 % 346.000 692.000.000 €<br />

Gesamt: 758.926 812.000.000 €<br />

Überschuss -106.074<br />

Ca 1,2 Milliar<strong>de</strong> EUR Invest<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.


Vielen Dank für Ihre<br />

Aufmerksamkeit!<br />

Noch Fragen?<br />

© Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Potenziale erkennen. Prozesse optimieren. Mehrwert schaffen.

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!