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Arealversorgung

Hinweise zur Umsetzungsbegleitung

  • Voraussetzung für die Beantragung einer Umsetzungsbegleitung ist ein abgeschlossener Energienutzungsplan.
  • Die Umsetzungsbegleitung von Maßnahmenempfehlungen aus Energienutzungsplänen durch fachkundige Dritte soll die Beratung und gutachterliche Unterstützung der Kommune insbesondere die gezielte Einbindung der beteiligten Akteure umfassen und erfolgt nur, wenn kein fachlich dafür geeignetes Personal vorhanden ist.
  • Die Projektbearbeitung der Umsetzungsbegleitung beinhaltet die Bearbeitungsschritte des Schwerpunktprojekts Arealversorgung im Energienutzungsplan, erweitert um die nachfolgenden Bestandteile:
    • Vertiefte Akteursbeteiligung (z.B. Einbindung von betroffenen Bürgern, Energieversorgungsunternehmen etc.)
    • Klärung rechtlicher und energiewirtschaftlicher Fragestellungen
    • Unterstützung bei der Ausarbeitung von Betreiber- und Preisbildungsmodellen
    • Projektübergabe an den Fachplaner

Zielsetzung

In einem zu definierenden Quartier soll untersucht werden, ob der Aufbau / Ausbau einer Wärmeverbundlösung in Kombination mit einem Stromnetz technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist. Das EnWG formuliert in §3 Nr. 24a eine Möglichkeit zur Versorgung eines begrenzten Gebiets mit Strom. In der sogenannten Kundenanlage (KA) werden die Letztverbraucher mit Strom versorgt, welcher durch die besondere Stellung der Kundenanlage für Letztverbraucher und Produzenten wirtschaftliche Vorteile bringt. Für erzeugten Strom entfallen teilweise Bestandteile des Strompreises, wie Stromsteuer, Abgaben und Umlagen, wodurch ein Mehrwert für Betreiber und Nutzer entsteht. Einerseits können höhere Gewinne aus direktem Stromverkauf erzielt werden, andererseits kann vor Ort erzeugter Strom zu verbesserten Konditionen erworben werden, als über das Netz der öffentlichen Versorgung.

Durch die ganzheitliche Betrachtung eines Gebiets können hilfreiche Synergieeffekte genutzt werden, welche die Wirtschaftlichkeit und den Komfort gegenüber dezentraler Energieversorgung entscheidend verbessern. Unter Beachtung der gesetzlichen Voraussetzungen, die für eine Kundenanlage gelten, können bestimmte Gebiete, wie zum Beispiel Neubaugebiete, Gewerbegebiete, oder ähnliche Quartiere mit Strom und Wärme versorgt werden.

Im ersten Schritt sind hierfür technische Lösungen der Trassenführung mit unterschiedlichen Energieversorgungsvarianten zu entwickeln und zu bewerten. Die als technisch positiv bewerteten Energieversorgungsvarianten werden anschließend einer Vollkostenrechnung gemäß VDI 2067 unterzogen und untereinander sowie im Vergleich zu dezentralen Referenzvarianten verglichen.

Nach Abstimmung mit allen relevanten Akteuren soll für die Vorzugsvariante eine vertiefende Betrachtung im Hinblick auf rechtliche und energiewirtschaftliche Fragestellungen und Fragestellungen in Bezug auf mögliche Betreiber- und Preisbildungsmodelle erfolgen. Sämtliche Berechnungen sollen vor Umsetzung des Projekts an die Fachplaner übergeben werden.

Methodik und Ergebnisse

Verifizierung und Aktualisierung der Berechnungen aus dem Energienutzungsplan

In einem Energienutzungsplan werden Maßnahmenvorschläge ausgearbeitet und in einen Maßnahmenkatalog überführt. Die Umsetzungsbegleitung bietet die Möglichkeit, diese Maßnahmenvorschläge aufzugreifen und umfassend auf technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit hin untersuchen zu lassen (durch fachkundige Dritte). Im ersten Schritt gilt es daher den Maßnahmenkatalog und vorhandene Berechnungen aus dem Energienutzungsplan zu prüfen. Die vorhandenen Berechnungen sollen (ggf. nach Aktualisierung) für die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise herangezogen werden.

Technische Dimensionierung einer Arealnetzlösung

Hinweis: Vor dem Beginn der Datenerfassung / Berechnung ist zwingend eine Abstimmung mit dem Stromnetzbetreiber im Hinblick auf die generelle Umsetzbarkeit einer Arealversorgung durchzuführen.

Im ersten Schritt gilt es den thermischen und elektrischen Energiebedarf aller Gebäude zu erfassen, die für den Anschluss an den zu betrachtenden Energieverbund in Frage kommen. Hierfür ist eine gebäudescharfe Analyse des jährlichen thermischen und elektrischen Endenergiebedarfs im Ist-Zustand vorzunehmen, die z.B. durch die Auswertung eines gebäudescharfen Wärmekatasters oder durch Abfrage bei den Eigentümern (z.B. anhand von Datenerhebungsbögen) erfolgen muss. Die Summe des jährlichen thermischen und elektrischen Endenergiebedarfs ist darzustellen.

Nach Analyse des Energiebedarfs im zu betrachtenden Quartier liegen die notwendigen Informationen vor, um eine sinnvolle Hauptvariante mit Trassenführung und Leitungsdimensionierung sowie Berechnung der resultierenden Netzverluste festzulegen. Die Trassenführungen der Hauptvarianten sind in einem GIS-System (kompatibel mit der Bayerischen Landesvermessung, z.B. shape-File) zu hinterlegen. Anhand des Endenergiebedarfs der Gebäude sowie den notwendigen Trassenlängen sind die spezifische Wärmebelegung in kWh Wärme pro Trassenmeter auszuweisen.

Im nächsten Schritt gilt es den thermischen und elektrischen Energiebedarf der Gebäude sowie den resultierenden thermischen und elektrischen Netzverlust in eine geordnete thermische bzw. elektrische Jahresdauerlinie zu überführen. Diese Jahresdauerlinie stellt die Basis für die technische Dimensionierung der Energieversorgung und deren Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen dar.

Anhand der geordneten Jahresdauerlinien im Arealnetz erfolgt die technische Dimensionierung der Energieversorgungsvarianten mit Darstellung der jeweiligen Energieumsätze (Endenergiebedarf, Stromerzeugung und Verbrauchsquote im Quartier bei KWK und PV).

Die Zusammenstellung der zu untersuchenden Varianten für die Energieversorgung erfolgt in Abstimmung mit den Akteuren vor Ort.

Beispiele:

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Für die ausgearbeiteten Energieversorgungsvarianten muss eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung in Anlehnung an die VDI 2067 (Vollkostenrechnung) durchgeführt werden. Die Vollkostenrechnung ist für alle Energieversorgungsvarianten unter den gleichen Rahmenbedingungen (z.B. Brennstoffpreise, Zinssatz, Netto- oder Bruttoberechnung) durchzuführen. Die Randbedingungen der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sind zu begründen und dokumentieren.

Die Vollkostenrechnung der VDI 2067 enthält die nachfolgenden Bestandteile

Die Berechnung der Kapitalgebundenen Kosten erfolgt nach der Annuitätenmethode. Das Verfahren ermöglicht es, die einmaligen Investitionskosten mit einem definierten Zinssatz als jährliche Kosten auf einen zu definierenden Betrachtungszeitraum umzulegen. Die Investitionskosten müssen dabei sämtliche mit einer Energieversorgungsvariante verbundenen Investitionen beinhalten (z.B. Wärme- und Stromerzeuger, Hausübergabestationen, Wärme- und Stromnetz, Hochbaumaßnahmen, Baunebenkosten, Installationskosten, Planungskosten) und produktneutral anhand von Marktdurchschnittspreisen ermittelt werden

Die Bedarfsgebundenen Kosten beinhalten sämtliche Kosten, die für die Energiebereitstellung der jeweiligen Energieversorgungsvariante notwendig sind. Hierzu zählen die Brennstoffkosten, Kosten für Hilfsstrom der Aggregate, Pumpstrom, etc.

Zu den Betriebsgebundenen Kosten zählen die Kosten für Instandhaltung und Bedienung der Anlagen. Unter Instandhaltung fallen dabei die Kosten für Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Schwachstellenbeseitigung

Unter die Sonstigen Kosten fallen Kosten für Versicherungen, allgemeine Abgaben, Steuern, anteilige Verwaltungskosten etc.

Bei gleichzeitiger Wärme- und Strombereitstellung einer Energieversorgungsvariante (KWK-Lösungen) erfolgt eine Berechnung der jährlichen Stromeinnahmen, die gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz oder Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz zu bestimmen sind

 

Als Ergebnis der Vollkostenrechnung stehen die Jahresgesamtkosten, die mit der jeweiligen Energieversorgungsvariante verbunden sind.

Im Zuge einer gesonderten Betrachtung erfolgt anschließend die Kalkulation der Vollkostenpreise unter Berücksichtigung aktuell möglicher Investitionsfördermittel. Für die Bestimmung der möglichen Investitionsfördermittel ist die Förderdatenbank der Bundesrepublik Deutschland zu prüfen. Die berücksichtigten Förderprogramme sowie die Höhe der resultierenden Förderungen der einzelnen Energieversorgungsvarianten sind zu dokumentieren.

Des Weiteren ist im Zuge einer nachgeschalteten Sensitivitätsanalyse der Einfluss variierender Rahmenbedingungen (z.B. variierende Brennstoffpreise, variierende Investitionskosten, variierende Stromeinnahmen) auf die Jahresgesamtkosten einer Lösung zu untersuchen.

Klärung rechtlicher und energiewirtschaftlicher Fragestellungen

Aufbauend auf den Ergebnissen der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erfolgt (in Abstimmung mit den verantwortlichen Akteuren und den EVU) die Klärung rechtlicher und energiewirtschaftlicher Fragestellungen für die Vorzugsvariante:

Unterstützung bei der Ausarbeitung von Betreiber- und Preisbildungsmodellen

Für die Vorzugsvariante sollen mögliche Betreibermodelle in enger Abstimung mit den relevanten Akteuren erörtert werden. Darauf basierend soll für das gewählte Betreibermodell die Unterstützung bei der Ausarbeitung eines Preisbildungsmodells erfolgen. 

Projektübergabe an den Fachplaner

Sämtliche Berechnungen und Ergebnisse müssen nach der Konzepterstellung transparent an den Fachplaner übergeben und erläutert werden.

Datengrundlage

Abzugebende Unterlagen