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01. September 2018

Wohn-KWK-Switch

Deutschlandweite, hochauflösende Analyse zum Modal-Switch in Wohngebäuden und Wohnquartieren mittels KWK-Anlagen in den nächsten 20 Jahren sowie die Definition von Zielwerten für technische Anforderungen und Biogasanteil für die Gastechnik unter Berücksichtigung unterschiedlicher Förderprogramme (G 201817)
Windrad neben Haus; © iStock.com/Smolaw
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 09.2018 - 02.2020

Projektstatus: abgeschlossen

Förderkennzeichen: G 201817

Wohn-KWK-Switch liefert eine detaillierte und deutschlandweite Analyse zu den Möglichkeiten eines Modal-Switchs im Wohngebäudebereich basierend auf Technologien der Kraft-Wärme-Kopplung.

Ziele und Methodik

Im Rahmen von Wohn-KWK-Switch wurden Potenziale und technische Möglichkeiten eines Modal-Switches in Wohngebäuden untersucht. Außerdem wurden mögliche Emissionsminderungen durch den Einsatz von Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Wohngebäuden und Quartieren berechnet. Hierzu wurde eine deutschlandweite Übersicht mit hoher regionaler Auflösung zur Ermittlung des KWK-Potentials in Wohngebäuden erstellt und die regionalen Potenziale neuer KWK-Anwendungen und Systemintegrationsmöglichkeiten in Wohngebäuden abgeschätzt. Darüber hinaus wurden Handlungsempfehlungen für eine langfristige strategische Planung innerhalb der Energiewirtschaft erarbeitet.

Bei der Ermittlung der KWK-Potenziale im Wohnsektor wurden zum einen die standortgenauen Wärmebedarfe und zum anderen die Bereitschaft der Kunden für einen Wechsel der Heizsysteme ermittelt und miteinander verglichen. Ebenso wurden KWK-gespeiste Nahwärmenetze für den Wohnungssektor untersucht und die CO2-Minderungspotenziale berechnet.

 

Hintergrund und Ergbenisse

Mehr als ein Viertel des Endenergieverbrauchs in Deutschland - und somit ein großer Anteil an Treibhausgasemissionen - entfällt auf den Haushalts- bzw. Wohnsektor. Die Bundesregierung hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Damit eine nachhaltigere Energieversorgung gewährleistet wird, muss deshalb in Zukunft eine energietechnische Umstrukturierung und Sanierung des Gebäudebestands erfolgen.

Technologien der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) sind aufgrund ihrer gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme und der dadurch effizienten Nutzung des Brennstoffs insbesondere für Wohngebäude interessant. Denn dort besteht Bedarf für beide Energieformen. Aktuell basieren KWK-Anlagen meist auf gasbasierten Verbrennungsmotoren. Weitere innovative Technologien, wie Brennstoffzellen oder Mikrogasturbinen, haben aktuell noch einen deutlich geringeren Marktanteil.

Für die Energieversorgung in Wohngebäuden steht eine zunehmende Zahl an verfügbaren Technologien und Energieträgern zur Verfügung und viele Kombinationen von Systemen sind denkbar. So können KWK-Anlagen zum Beispiel sinnvoll mit einer Wärmepumpe oder einem Gaskessel kombiniert werden.

Ziel von Wohn-KWK-Switch war es, den flächendeckenden Ausbau der KWK-Technologie im Wohnsektor zu analysieren und ob durch deren Einsatz das ambitionierte Klimaziel eines „klimaneutralen Gebäudebestandes“ bis zum Jahr 2050 erreicht werden kann. Die durchgeführten Modellierungen zeigen, dass der Einsatz von KWK-Anlagen insbesondere bei Mehrfamilienhäusern ökonomisch sinnvoll ist und ökologisch vorteilhaft ist. In KWK-basierten Nahwärmenetzen kann der CO2-Austoß im Gebäudesektor um fast ein Drittel reduziert werden kann. Werden diese mit erneuerbaren Wärmequellen kombiniert, steigt das CO2-Minderungspotenzial auf bis zu 65 Prozent.

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Dr. Michael Walter
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement

Telefon+49 228 91 88-845
Forschung zum Thema Gasanwendungen