Bericht zur Fachtagung des Forums Synergiewende vom 11. Oktober in Ulm.
Direkteinstieg:
Sektorenkopplung stellt ein vielversprechendes Prinzip dar, um die Energiesektoren Strom, Wärme und Mobilität intelligent miteinander zu verbinden, den Einsatz Erneuerbarer Energien zu erhöhen und die Energieversorgung damit möglichst vollständig zu dekarbonisieren. In Süddeutschland spielt in diesem Kontext vor allem die optimale Ausnutzung der dort installierten Photovoltaikleistung eine zentrale Rolle. Das „Forum Synergiewende“ zeigte bei einer Fachtagung in Ulm, wie sich mit innovativen Technologien und Konzepten Strom und Wärme erfolgreich auf Basis Erneuerbarer Energien miteinander verbinden und Synergien nutzen lassen.
Herr Greißing hob einleitend die Bedeutung der Stadt Ulm für die Energiewende hervor. Ulm sei ein wichtiger Forschungsstandort und mit der seit Jahren pro Einwohner höchsten installierten Photovoltaik (PV)-Leistung aller Großstädte in Deutschland gewissermaßen die „Hauptstadt der Solarenergie“. Auch im Gebäudesektor ist Ulm vorbildlich, da Neubauten in der Regel mit einem KfW-40 Standard errichtet werden und damit deutlich über dem gesetzlich geforderten EnEV-2016-Standard für Neubauten liegen.
Baden-Württemberg möchte bis zum Jahr 2050 eine Energieeinsparung von 50 Prozent, einen Anteil von 80 Prozent Erneuerbarer Energien (sektorenübergreifend) und eine Reduktion der THG-Emissionen von 90 Prozent erreichen.
Der Anteil der Photovoltaik an der Stromerzeugung in Baden-Württemberg liegt heute bei 9 Prozent. Allerdings gebe es bereits sehr sonnige Tage, an denen der Stromverbrauch von durchschnittlich 5 Gigawatt (GW) zur Mittagszeit fast vollständig aus EE-Strom gedeckt werden konnte. 3,8 GW – also ca. drei Viertel – konnten aus PV gewonnen werden.
Es stelle sich daher zunehmend die Frage, wie ein Gesamtsystem basierend auf Erneuerbaren Energien auf den Weg gebracht werden könne. Hinsichtlich des dazu notwendigen zunehmenden Ausbaus der Photovoltaik hat die Landesregierung Baden-Württemberg eine Solaroffensive gestartet. Diese besteht im Wesentlichen aus folgenden acht Kernelementen:
Neben der „Solaroffensive“ sei auch das Erneuerbaren-Energien-Wärmegesetz in Baden-Württemberg ein Beitrag zur Sektorenkopplung. Dieses schreibt bei Heizungswechsel in Bestandsgebäuden einen Mindestanteil von 15 Prozent Erneuerbaren Energien vor.
Abschließend betonte Herr Greißing, dass Rückenwind aus Berlin für den vermehrten Ausbau der Erneuerbaren Energien notwendig sei, z.B. bei den angekündigten Sonderausschreibungen für Wind und PV-Anlagen.
(zugehörige Präsentation als PDF)
Einleitend ging Frau Dr. Hennig darauf ein, dass sich die Bewertung von Dezentralität in der Energie-Gesetzgebung in den letzten Jahren offenbar geändert hat. Dies ließ sich insbesondere anhand der Gesetzesbegründungen zum EEG nachvollziehen: Während hier dezentrale Erzeugungs- und Verbrauchsmodelle bis 2012 noch ausdrücklich positiv bewertet und explizit gefördert wurden, kam es seit dem EEG 2014 zu einer Kehrtwende bei der politischen Bewertung. Der Gesetzgeber fürchtete, dass es durch den zunehmenden Eigenverbrauch immer weniger Einzahler in die EEG-Umlage geben und so eine Entsolidarisierung einsetzen würde. Daher wurde auch der Eigenverbrauch grundsätzlich mit der EEG-Umlage belastet, wobei allerdings auch Rückausnahmen und Privilegien ins Gesetz aufgenommen wurden.
Bei der Bewertung der aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen zeigte Frau Dr. Hennig auf, dass in einigen dezentralen Konzepten die Letztverbraucherabgaben bei Strom gesenkt werden können. Dies sei wesentlich, da die Höhe der anfallenden Steuern und Umlagen zentrale Faktoren für die Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit vieler dezentraler Energiekonzepte sind. Dezentrale Konzepte könnten den Wegfall oder die Reduzierung der EEG-Umlage ermöglichen (z.B. bei Eigenversorgung) sowie ggfs. eine Befreiung von der Stromsteuer und den Netzentgelten bewirken.
Bei einem PV-Eigenverbrauch reduziert sich die EEG-Umlage auf 40 Prozent, in Ausnahmen wie bei Kleinanlagen unter 10 kW und bei Altanlagen kann sie sogar ganz wegfallen. Bei der Stromlieferung (also der Stromabgabe zwischen zwei Parteien) fällt dagegen immer die volle EEG-Umlage an, egal ob das öffentliche Stromnetz dafür benutzt wird oder nicht. Zudem gilt jeder Stromlieferant – auch bei mengenmäßig kleineren dezentralen Direktlieferungen ohne Nutzung des öffentlichen Netzes – als „EVU“ (Elektrizitätsversorgungsunternehmen) und muss verschiedene damit einhergehende administrative Pflichten erfüllen und die entsprechenden Anforderungen beachten.
Allerdings ist die Abgrenzung zwischen Eigenversorgungs- und Direktlieferungsmodellen bei den bestehenden Regularien oftmals sehr schwierig, gleichzeitig aber in vielen Fällen entscheidend für die Frage der Wirtschaftlichkeit.
Auch bei der Direktlieferung von Strom werde die nach EEG vorgesehene Förderung für PV-Mieterstrommodelle aufgrund verschiedener Rechtsunsicherheiten bei den Mieterstromzuschlägen und dem verbleibenden administrativen Aufwand nur zögerlich vom Markt angenommen.
Gerade innovative Projekte der Sektorenkopplung („Power-to-X) sind in wirtschaftlicher Hinsicht häufig darauf angewiesen, den als „Ausgangsrohstoff“ eingesetzten Strom möglichst ohne zusätzliche Steuern und Umlagen nutzen zu können. Eines der zentralen Probleme sei aber, dass Sektorenkopplungs-Technologien als ganz normale Letztverbraucher behandelt werden und daher grundsätzlich mit den Letztverbraucherabgaben belegt sind. Bei der Zwischenspeicherung von Strom, die rechtlich sowohl als Verbrauch als auch als (Neu-)Erzeugung von Strom gilt, kann es sogar zu einem doppelten Anfall der Letztverbraucherabgaben kommen.
Zwar gibt es inzwischen einige Sonderregeln für „Power-to-X“ und auch für die Vermeidung der dargestellten Doppelbelastung, allerdings bestehen auch hier noch viele Rechtsunsicherheiten und im Detail seien die Sonderregeln wenig praxisgerecht. Beispielhaft führte Frau Dr. Hennig dies anhand der Komplexität bei der EEG-Umlage für Stromspeicher und dem sogenannten Saldierungsprinzip aus. Hier seien in vielen, gerade dezentralen Speicherkonzepten derart komplexe Mess- und Abrechnungskonzepte erforderlich, dass viele Marktakteure hiervon abgeschreckt und Kosten unnötig in die Höhe getrieben würden.
Fazit
Das heutige Energierecht ist noch nicht vollständig auf ein Energiesystem mit hohen Anteilen Erneuerbarer Energien, Flexibilitäten und sektorübergreifenden Technologien eingestellt. Derzeit versucht die Politik eher, neue Elemente in das bestehende Energierecht zu integrieren, ohne dieses grundlegend zu reformieren. In vielen Fällen sind die regulativen Vorgaben schon technisch nicht umsetzbar, in anderen sind die wirtschaftliche Belastung und Rechtsunsicherheit immer noch zu hoch. Ein konsistenter und wirklich praxistauglicher Rechtsrahmen für das Energiesystem der dekarbonisierten Zukunft fehlt bislang. Dies führt zu einer hohen Komplexität, die dazu beitrage, dass Theorie und Praxis oftmals auseinanderklaffen.
(zugehörige Präsentation als PDF)
Herr Dr. Ruf präsentierte Ergebnisse der Begleitforschung zum Projekthaus Ulm, einem 2013 errichteten Niedrigenergiehaus, welches mit moderner Messtechnik und Datenaufzeichnung ausgestattet wurde. Im Projekthaus Ulm sind neben einer 9 kWp und 4 kWp PV-Anlage auch eine zweistufige Luftwärmepumpe mit Direktkondensation, eine Pelletheizung für den Bivalenzbetrieb, ein thermischer Schichtspeicher sowie ein 4 kWh Batteriespeicher installiert. Smart Meter und Hausautomation ermöglichen die Kommunikation der Komponenten untereinander, insb. die Steuerbarkeit der Wärmepumpe („Smart Grid Ready“).
Durch die Nutzung als Wohnhaus durch eine Familie lassen sich reale Daten hoher Qualität generieren und untersuchen. Ein Fokus der begleitenden Forschung war auch die verstärkte Nutzung der Photovoltaik für Heizungszwecke (Wärmepumpe) und zur Erhöhung des Eigenverbrauchs und der Autarkie.
Die Steuerung schaltet die Wärmepumpe bevorzugt ein, wenn viel Strom von der PV-Anlage zur Verfügung steht, d.h. die Wärme wird zu wirtschaftlichen Zeiten produziert. Anstelle des in der Praxis häufig installierten elektrischen Heizstabs steht der Pelletofen als weiterer unabhängiger Wärmeerzeuger zur Verfügung. Oberhalb einer festgelegten Abschalttemperatur erfolgt die Wärmebereitstellung ausschließlich über die Luftwärmepumpe. Unterhalb der Abschalttemperatur wird der Pelletofen betrieben, der die gesamte Heizwärme bereitstellen kann. An kalten Tagen mit Temperaturen um den Gefrierpunkt oder darunter wird die Luftwärmepumpe nicht betrieben.
Die zentralen Ergebnisse der Untersuchung
Wärmepumpe und PV-Kombination
Die Kombination von Wärmepumpe und PV-Anlage habe sich im Neubau in Ulm bereits als Standard etabliert. Allerdings seien Wärmepumpe und PV eine weniger optimale bzw. praxistaugliche Lösung für den Bestand, indem der deutlich größere Energieverbrauch im Gebäudesektor anfällt. Zudem stelle sich die Frage, woher der Erneuerbare Strom für den Betrieb der Wärmepumpe in der kalten Winternacht komme.
Im Vergleich zu einer Solarthermie-Anlage fällt die direkte Wärmeausbeute je m² Kollektorfläche bei der PV Anlage zwar geringer aus. Allerdings ist die gesamte Wärmeausbeute einer PV Anlage in Kombination mit einer Wärmepumpe wieder deutlich höher, da die Wärmepumpe die Umweltwärme nutzbar macht und mit einem Effizienzfaktor von 3 einem einfachen Tauchsieder mit einem Umwandlungsfaktor von 1 im Wirkungsgrad überlegen ist.
Die Rolle von Energiegenossenschaften
Unter den Energiegenossenschaften sind vor allem Nahwärmegenossenschaften mit der Wärmelieferung vertraut. Diese seien prädestiniert dafür, zusätzliche Stromkabel mit zu verlegen und so die Sektorenkopplung stärker mit zu denken. Das sei im Allgemeinen aber noch Zukunftsmusik. Bei den rund 20 PV-Genossenschaften in Baden-Württemberg spielen Direktlieferungen dort eine große Rolle wo die rechtlichen Rahmenbedingungen nicht zu komplex sind. Auch Mieterstrommodelle werden von einigen wenigen Energiegenossenschaften (z.B. Heidelberger Energiegenossenschaft) bereits umgesetzt. Hier seien aber weitere Verbesserungen im Mieterstromgesetz notwendig, da die aktuellen Auflagen und Regulierungen für den Zuschlag beim Mieterstrom vielen Energiegenossenschaften zu hoch bzw. komplex seien. Für die Umsetzung konkreter Projekte könnte es hilfreich sein, wenn Energiegenossenschaften vermehrt Kooperationen vor Ort schmieden und die Klärung der regulatorischen Rahmenbedingungen an Partner outsourcen, die mit diesen vertraut sind.
Nutzung von Liegenschaften des Bundeslandes für PV auf Dächern
Das Bundesland Baden-Württemberg ist bestrebt, mit gutem Beispiel voranzugehen und die Dächer der landeseigenen Liegenschaften für die PV-Nutzung zur Verfügung zu stellen. Dies ist Teil der neuen „Solaroffensive“. Derzeit käme es nach Auffassung einiger TeilnehmerInnen aber noch zu einer verzögerten Freigabe dieser Dachflächen, die seitens des Landes mit teils mit statischen Problemen oder anstehenden Sanierungen begründet werde. Hier wünschten sich einige mehr Unterstützung von der Landesregierung, indem diese beispielsweise eine bestimmte Anzahl von Flächen definiert und die BürgerInnen einlädt, auf diesen ihre PV-Anlagen zu bauen.
Freiflächen-Photovoltaik in Kommunen
Einige Stimmen plädierten dafür, die Rolle der Kommunen beim Ausbau der Photovoltaik zu stärken, zum Beispiel über eine Öffnungsklausel, nach der Kommunen über Landesrecht hinaus Freiflächen für die PV definieren könnten. So könnten die Bürger vor Ort noch direkter in die Energiewende einbezogen werden. Zudem seien die vom Bundesland definierten „benachteiligten Gebiete“ nicht mit den Zubauzielen der Photovoltaik kompatibel.
Gesetzlicher Rahmen
Das derzeitige Energierecht ist veraltet und passt nicht zu dem, was in Zukunft notwendig ist. Um den Weg für ein passenderes Energierecht zu ebnen, müsse man vom Ziel her denken und konkret fragen, wie das Energiesystem in 2030 und in 2050 aussehen soll. Dabei sei Kilowattstunde nicht mehr das Maß aller Dinge, sondern vielmehr müsse die Bereitstellung von Flexibilität die Währung der Zukunft werden. Neuer Druck auf die deutsche Politik für eine grundlegende Reformation des Energierechts könnte von der EU und dem neuen Winterpaket ausgehen.
Eine grundlegende Reform der Energiesteuern mit einer angebrachten CO2-Bepreisung der fossilen Energien sahen viele der TeilnehmerInnen ebenfalls als zentrale Hausaufgabe für die Bundespolitik. Die Abschaafung der Stromsteuer war ein Vorschlag. Die Altlasten aus der EEG-Umlage aus dem Bundeshaushalt zu finanzieren und damit die EEG-Umlage um die Hälfte zu reduzieren ein zweiter. Damit könnte die Nutzung von EE-Strom auch in anderen Sektoren schon deutlich wirtschaftlicher werden.
Als weiteren Ansatzpunkt, um den PV-Zubau seitens kleinerer Anlagenbetreiber wie z.B. Landwirten zu beschleunigen, sahen die TeilnehmerInnen die Freistellung von PV-Anlagen von der EEG-Umlage bis zu einer Leistung von 100 Kilowatt. Aktuell fallen für den PV-Eigenverbrauch bei Anlagen ab 10 Kilowatt Leistung und einer Erzeugung von mehr als 10 Megawattstunden jährlich 40 Prozent EEG-Umlage an. Bei Direktlieferung muss sogar die volle EEG-Umlage gezahlt werden. Die in diesem Jahr verabschiedete Erneuerbaren-Energien-Richtlinie der EU sieht eine Befreiung des Eigenstroms bis 30 Kilowatt vor. Die Umsetzung dieser Richtlinie in nationales Recht ist noch ausstehend.
Expertentisch C.A.R.M.E.N
C.A.R.M.E.N. e.V. – „Neue Betreibermodelle für Photovoltaik“ (Gisela Römmelt und Franziska Materne)
C.A.R.M.E.N. e.V., das Centrale Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk, wurde 1992 gegründet und ist die bayerische Koordinierungsstelle für Nachwachsende Rohstoffe, Erneuerbare Energien und nachhaltige Ressourcennutzung. Zu diesen Themen bietet C.A.R.M.E.N. e.V. eine kostenfreie, neutrale Beratung und Projektbegleitung für alle Interessensgruppen an.
Die C.A.R.M.E.N e.V. gab Einblicke in bestehende Solarstromkonzepte und stellte neue potenzielle Einsatzmöglichkeiten nach 20 Jahren EEG-Einspeisevergütungszahlungen vor. Dabei ging es insbesondere um die schrittweise Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils – die simpelste Möglichkeit der Solarstromnutzung – unter anderem mit Batteriespeichern, Wärmepumpen oder der Kombination mit Elektroautos.
Next Kraftwerke – Virtuelles Kraftwerk: Vernetzung tausender Stromerzeuger, -verbraucher und –speicher (Dr. Hans-Joachim Röhl)
Next Kraftwerke ist eines der führenden Virtuellen Kraftwerke in Europa mit Hauptsitz in Köln. Das Unternehmen nutzt die Möglichkeiten der Digitalisierung, um in dem Virtuellen Kraftwerk tausende Stromerzeuger, -verbraucher und -speicher zu vernetzen und über eigene Lizenzen und eigene Stromhändler an die verschiedenen Märkte zu bringen. Seit 2009 hat Next Kraftwerke auf diese Weise bereits über 6 400 Stromerzeugungsanlagen im „Next Pool“ aggregiert und vermarktet aktuell in Summe eine Leistung von 5,4 GW.
ÖkoFEN – Mehr Energiefreiheit für Eigenheimbesitzer: Mit stromerzeugender Pelletheizung, PV und Stromspeicher zur Unabhängigkeit (Gerhard Speck)
ÖkoFEN steht für modernes Heizen mit Holzpellets. Das familiengeführte, international erfolgreiche Unternehmen hat sich auf die Entwicklung und Produktion von Pelletheizungen spezialisiert. Das Herzstück der stromerzeugenden Pelletheizung ist ein Pellet-Brennwertkessel. Ein Stirlingmotor sorgt dafür, dass aus der Heizung ein stromproduzierender Kessel wird. Die Anlage lässt sich mit einer PV-Anlage kombinieren und produziert damit ganzjährig Eigenstrom aus Erneuerbaren Energien.
Expertentisch OXYGEN TECHNOLOGIES
OXYGEN TECHNOLOGIES – Willkommen in Ihrer Energie-Community: Vollautomatischer Energiehandel zwischen Prosumern (Dominik Noeren)
OXYGEN TECHNOLOGIES bietet Energieversorgern eine Software mit der diese eine netzübergreifende Energie-Community aufbauen können. Mittels kostengünstigen Steuerboxen, die an Erzeugungsanlagen & Verbraucherzählern angeschlossen sind, wird automatisch Energie gehandelt. Unsere Lösungen sind Peer-to-Peer-Handel, Virtuelle Kraftwerke (auch kleinerer Anlagen) und Mieterstromkonzepte. Endkunden bekommen unsere White-Label-Lösung in dem Corporate Design des jeweiligen Energieversorgers.
Expertentisch Beegy
Beegy – Dienstleistungen für dezentrale Eigenversorgung: Mit White-Label Lösungen neue Geschäftsfelder erschließen (Werner Neumeier)
Hausbesitzer sind zunehmend daran interessiert, Strom und Wärme selbst zu erzeugen und im eigenen Haushalt zu nutzen. Beegy, ein Unternehmen der MVV Energie AG, bietet daher markterprobte Produkte von Photovoltaikanlagen und Batteriespeichern über Ladestationen bis hin zu Wärmepumpen als White Label Lösungen z.B. für Energieversorger oder Hersteller von Energiekomponenten an. Somit möchte beegy seinen Partnern einen einfachen Einstieg in neue Geschäftsfelder mit neuen innovativen Produkten anbieten und Konzepte für Erneuerbare Energien in die Breite bringen.
PIONIERNETZ – Private Netzkopplung: Eigenerzeugten PV-Strom direkt mit den Nachbarn teilen (Andreas Eberhardt)
PIONIERNETZ ermöglicht mit einer neuen, innovativen Lösung das Teilen von eigenerzeugter Energie mit Nachbarschaftshaushalten. Damit wird der Anteil der vor Ort nutzbaren, erneuerbaren Energien erhöht, mehr Menschen Zugang zu bezahlbarer Energie ermöglicht und bestehende sowie neu installierte PV-Anlagen werden effizienter und rentabler betrieben. Das Herzstück der sogenannten „Privaten Netzkopplung“ ist der Netzkoppler. Dieser überträgt überschüssig erzeugte Energie, abhängig von Verbrauch und Erzeugung, über eine netzparallele, private Leitung zwischen zwei oder zukünftig mehreren Hausnetzen.
Prosumergy – Miterstrommodelle: Wie kommt der Solarstrom vom eigenen Dach zu den Mietern? (Daniel Netter)
Prosumergy setzt deutschlandweit Mieterstrommodelle um und liefert Mietern in Mehrparteienhäusern Solarstrom vom eigenen Dach. Der Aufwand für den Vermieter wird auf ein Minimun beschränkt, indem prosumergy alle technischen, rechtlichen und administrativen Aufgaben übernimmt. Der lokal erzeugte Solarstrom kann so unmittelbar von den Mietparteien im Gebäude verbraucht werden und damit einen möglichst großen Anteil des teureren Netzstroms ersetzen. Dieser Vor-Ort-Verbrauch ist wirtschaftlich attraktiver als die Einspeisung in das Stromnetz.
Expertentisch Solar Cluster BW
Solar Cluster Baden-Württemberg – Regionale PV-Netzwerke: Mit Austausch und Vernetzung des PV-Ausbau in Baden-Württemberg vorantreiben (Thomas Uhland)
Der Aufbau der regionalen Photovoltaik-Netzwerke soll den Bau von Solaranlagen in Baden-Württemberg wieder in Schwung bringen. Das Solar Cluster Baden-Württemberg (SC) koordiniert zusammen mit der Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg (KEA) die 12 regionalen PV-Netzwerke im Land, fördert ihre Vernetzung und unterstützt die lokalen Akteure in fachlichen, organisatorischen und kommunikativen Fragen. Durch Informationen, Beratungen und regelmäßigen Erfahrungsaustausch sollen Hemmnisse des Photovoltaik-Zubaus überwunden werden. Jede/r kann Teil des PV-Netzwerks Baden-Württemberg werden!
Das Programm der Veranstaltung in Ulm als PDF
(Foto: AEE/Andreas Gebert)
