Mikro-KWK Gesamtwirtschaftliche Machbarkeit: Langfristige Szenarien der gesamtwirtschaftlich optimalen Integration von Mikro-KWK-Anlagen in das österreichische Energiesystem

Die kombinierte optimale Bereitstellung von Wärme (in Zukunft auch von Kälte) und elektrischem Strom gewinnt unter dem Aspekt einer möglichst effizienten und weitgehend dezentralen Nutzung sowohl fossiler (z.B. Gas) als auch erneuerbarer Energieträger (z.B. Biomasse) zunehmend an Bedeutung. Die Nachfrage nach Elektrizitätsdienstleistungen wird in Zukunft vor allem durch eine immer stärker werdende Nachfrage nach elektrischem Strom geprägt sein und unter anderem durch neu zu installierende Kapazitäten sichergestellt werden müssen. Um diese zukünftigen Anforderungen erfüllen zu können, wird derzeit eine breite Palette an neuen Technologien in niedrigen Leistungsbereichen (unter ca. 50kWel) – die im Folgenden unter Mikro-KWK subsummiert werden . zur gekoppelten Erzeugung von Wärme (u.a. auch Kälte) und Strom analysiert und praktisch erprobt. Mögliche Effizienzsteigerungen, die optimale Anlagenauslegung (wirtschaftlich, energetisch, ökologisch) und Marktpotenziale einzelner Technologien sind dabei zentrale Bewertungskriterien.

Im Sinne einer strategischen Positionierung in Richtung nachhaltiger Entwicklung stellt sich die Frage, welche Technologielinien kurz-, mittel- und vor allem langfristig in einem dynamischen Gesamtkontext ökologisch sinnvoll und wirtschaftlich realisierbar sind sowie Chancen haben, signifikant in den Markt einzudringen bzw. hohe Priorität zu erreichen. Die zentralen Fragestellungen dieses Projektes lauten daher: – Welche „Mikro-KWK“ Technologien haben in Zukunft das Potenzial in Österreich zur Strom- und Wärmeversorgung relevant beizutragen? – Wie können diese Technologien zu geringsten gesamtwirtschaftlichen Kosten integriert werden, um die ökologischen und energetischen Optima zu erreichen? Um diese Fragen zu beantworten, werden Szenarien entwickelt, in denen dynamisch dargestellt wird, welche Miko-KWK Technologien in Österreich bis 2050 unter verschiedenen gesamtökonomischen, ökologischen und energetischen Entwicklungen (Nachfrageentwicklung, Wirkungsgradsteigerungen, Verbesserung der Gebäudeeffizienz, Speicherauslegung, Systemintegration etc.) etablierbar sind und eine kritische Masse erreichen können. Darauf aufbauend wird ein Technologieranking erstellt, wobei auch die Robustheit in diesem Ranking gegenüber der Variation einzelner Szenarienparametern (z.B. el. Wirkungsgrad, Zinssatz der Investition, Lebensdauer etc.) ermittelt wird. Zudem wird in der dynamischen Analyse auf die sich abzeichnende Veränderung der Anteile – sinkender spezifischer Wärmebedarf je m², steigender spezifischer Strom- und Kältebedarf – berücksichtigt. Als vergleichende Referenzoption dient ein zentrales Stromsystem mit unterschiedlichen Strompreisszenarien.

Die Zielvorgaben dieses Projekts werden über folgende Arbeitsschritte erreicht: – Definition und Evaluierung ausgewählter Mikro-KWK Technologien – Optionen der Wärme-/Stromspeicherung und der Netzintegration – Evaluierung der optimalen Anlagengröße – Erarbeitung von Referenz- und Nachhaltigkeitsszenarien zur Analyse der Relevanz der Mikro-KWK bis 2050 – Ableitung von Empfehlungen für die praktische Implementierung (Aktionsplan), Schlussfolgerungen sowie die Diskussion und Öffentlichkeitsarbeit – Projektmanagement.