Kurzstudie zur Rolle der KWK in der Energiewende

Die Energiewende ist im Strombereich bereits weit fortgeschritten und auch im Wärmebereichsind große Veränderungen unabdingbar, um die Klimaziele zu erfüllen. Die vorliegende ""Kurzstudie zur Rolle der KWK in der Energiewende"" ist aus der Erkenntnis motiviert, dass diese Veränderungen in den Sektoren Strom und Wärme zwangsweise einen großen Einfluss auf die Betriebsweise oder sogar die Existenzberechtigung der Kraft-Wärme-Kopplung als zentrale Sektorkopplungstechnologie haben. Dieser Einfluss soll, auch im Vergleich zum Einsatz der elektrischen Wärmepumpen, welche eine andere Art von Kopplung der Sektoren Strom und Wärme darstellen, untersucht werden. Für die Versorgung mit Niedertemperaturwärme in den Bereichen private Haushalte (PHH)und Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) werden Wärmepumpen in der Zukunft eine deutlich größere Rolle einnehmen. Diese Rolle wird in einigen Studien als zentral für die Wärmeversorgung angesehen, mit der Begründung, dass Wärmepumpen mit Strom aus Erneuerbaren Quellen betrieben werden. Dabei wird allerdings oft nicht ausreichendhinterfragt, zu welchen Zeiten und in welchen Mengen der Strom aus Erneuerbaren Quellentatsächlich zur Verfügung steht. Einige Auswirkungen, die eine solche ""Wärmepumpen-Strategie"" auf den Strommarkthaben würde, sollen deshalb anhand dieser Studie mit den Auswirkungen einer alternativen ""KWK-Strategie"" verglichen werden, in der ein sehr hoher Anteil des Wärmebedarfes von KWK-Systemen, die neben KWK-Anlagen auch Großwärmepumpen und Elektrokesselbeinhalten, bereitgestellt wird. Als Basis für diese beiden Extrem-Szenarien dient dabei ein Referenz-Szenario, welches auf Ergebnissen von umfangreichen, im DLR-Institut für Technische Thermodynamik durchgeführten Modellierungen aufbaut (siehe Kapitel 3.1). Das Referenz-Szenario basiert dabei auf einer moderaten Entwicklung der KWK und der dezentralen Wärmepumpen sowie einem vergleichsweise moderaten Ausbau der fluktuierenden Erneuerbaren Energien(""Base50"", vergleiche Abbildung 5). Da einerseits der im Wärmepumpen-Szenario deutlichstärkere Wärmepumpenausbau erheblich mehr Strom benötigt und um andererseits für beide Szenarien einen zusätzlichen Vergleichsmaßstab für einen möglichen weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien zu bekommen, wird jeweils in einer weiteren Szenariovariante (""EE50"") ein stärkerer Ausbau der fluktuierenden Erneuerbaren Energien angenommen. Allen Szenarien gemeinsam ist, dass sie einen Zeitraum beschreiben, der einem Jahr in einem ""fortgeschrittenen Stadium der Energiewende"" entspricht. In den Berechnungen des DLR wird dieses Stadium im Jahr 2050 erreicht. Ob dies in der Praxis dann früher oderspäter der Fall ist, ist für die Ergebnisse dieser Arbeit nicht entscheidend.