Wärmetechnologien zwischen technischer Machbarkeit, ökonomischer Tragfähigkeit, ökologischer Wirksamkeit und sozialer Akzeptanz
E-Book, Deutsch, 387 Seiten, eBook
ISBN: 978-3-8348-9385-7
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
Till Jenssen ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Energiewirtschaft
und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart. Er leitet dort die Fachgruppe Siedlung und Energie.
Zielgruppe
Research
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1;Dank;7
2;Inhaltsverzeichnis;9
3;Abbildungsverzeichnis;13
4;Tabellenverzeichnis;17
5;Abkürzungsverzeichnis;18
6;Einführung;21
7;1 Bioenergie als interdisziplinäre Forschungsaufgabe;23
7.1;1.1 Zielsetzung und Fragestellung;26
7.2;1.2 Methodische Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit;27
8;2 Bioenergie im System der Energieversorgung;31
8.1;2.1 Energie, erneuerbare Energie, Bioenergie;31
8.2;2.2 Umweltpolitische Aspekte;39
8.3;2.3 Struktur und Entwicklung des Energieverbrauchs;41
8.4;2.4 Dezentrale Versorgungsinfrastruktur;46
8.5;2.5 Entwicklungsperspektiven der Energieversorgung;51
8.6;2.6 Energiewissenschaftliche Schlussfolgerungen;58
9;3 Raumund Siedlungsstrukturen im Kontext technischer Versorgungssysteme;60
9.1;3.1 Raumund Siedlungsstrukturen;60
9.2;3.2 Entstehung von Raumund Siedlungsstrukturen;63
9.3;3.3 Energie als treibende Kraft der Siedlungsentwicklung;68
9.4;3.4 Versorgung von Siedlungen;72
9.4.1;3.4.1 Soziale Stoffwechselprozesse;72
9.4.2;3.4.2 Siedlungen und ihre Belastungsüberschüsse;75
9.4.3;3.4.3 Versorgungsradien;79
9.5;3.5 Raumwissenschaftliche Schlussfolgerungen;83
10;4 Biomasse als ungleich verteilter Energieträger;85
10.1;4.1 Methodische Vorgehensweise und Bestimmung des Potenzialbegriffs;86
10.2;4.2 Biomassepotenzial in Baden-Württemberg;90
10.2.1;4.2.1 Holzartige Biomasse;91
10.2.2;4.2.2 Halmgutartige Biomasse;96
10.2.3;4.2.3 Sonstige Biomasse;102
10.2.4;4.2.4 Energieträger- und Energieerzeugungspotenzial;104
10.3;4.3 Abhängigkeit der Biomasse von der Raumstruktur;109
10.3.1;4.3.1 Raumtypisierung;110
10.3.2;4.3.2 Raumstrukturelle Auswertung des Energieträgerpotenzials;113
10.4;4.4 Konkurrierende Nutzungen zur Bioenergie;118
10.5;4.5 Entwicklungsperspektiven des Biomassepotenzials;126
10.6;4.6 Wechselwirkungen zwischen Raumstruktur und Biomasse;133
11;5 Voraussetzungen für Bioenergietechnologien in verschiedenen Raumund Siedlungsstrukturen;135
11.1;5.1 Methodische Vorgehensweise und Systemgrenzen;136
11.2;5.2 Technische Analyse;139
11.2.1;5.2.1 Versorgungsfälle;141
11.2.2;5.2.2 Brennstoffbereitstellung;150
11.2.3;5.2.3 Konversionstechnologien;152
11.2.4;5.2.4 Wärmeverteilung;159
11.3;5.3 Ökonomische Analyse;163
11.3.1;5.3.1 Relevante Kostengruppen;164
11.3.2;5.3.2 Tragfähigkeit der Bioenergie;170
11.4;5.4 Ökologische Analyse;179
11.4.1;5.4.1 Relevante Prozesse und Prozessketten;182
11.4.2;5.4.2 Wirksamkeit der Bioenergie;192
11.5;5.5 Ökonomisch-ökologische Bewertung;201
12;6 Bioenergie als sozialer Prozess;205
12.1;6.1 Methodische Vorgehensweise und Deutungskonzept;207
12.2;6.2 Akzeptanz erneuerbarer Energien;209
12.3;6.3 Analyse der Umsetzung von Bioenergieprojekten;218
12.3.1;6.3.1 Fallbeispiel Ökologischer Modellstadtteil;221
12.3.2;6.3.2 Fallbeispiel Bioenergiedorf;225
12.3.3;6.3.3 Fallbeispiel Bürgergutachten;229
12.3.4;6.3.4 Fallbeispiel Bürgerinitiative;233
12.3.5;6.3.5 Fallbeispiel Genehmigungsverfahren;237
12.4;6.4 Nicht-technische Hemmnisse;242
12.4.1;6.4.1 Ökonomische Hemmnisse;244
12.4.2;6.4.2 Personelle und institutionelle Hemmnisse;245
12.4.3;6.4.3 Standortbedingte Hemmnisse;246
12.4.4;6.4.4 Wohnsegmentbedingte Hemmnisse;247
12.4.5;6.4.5 Informationelle Hemmnisse;248
12.4.6;6.4.6 Nutzerbezogene Hemmnisse;248
12.5;6.5 Zwischen individueller und kollektiver Rationalität;250
12.5.1;6.5.1 Gefangendilemma;250
12.5.2;6.5.2 Investitionsdilemma;256
12.5.3;6.5.3 Eigner-Nutzer-Dilemma;257
12.5.4;6.5.4 Zieldilemma;259
12.5.5;6.5.5 NIMBY-Dilemma;260
12.5.6;6.5.6 Dilemmata in Bestand und Neubau;268
12.6;6.6 Erfahrungen aus den untersuchten Bioenergieprojekten: Lösungsansätze und Instrumente;270
12.7;6.7 Konfliktfelder und Rahmenbedingungen;280
13;7 Spannungsfeld Bioenergie;284
13.1;7.1 Einsatzmöglichkeiten der Bioenergie;285
13.2;7.2 Kommunale Steuerungsmöglichkeiten;289
13.3;7.3 Zukünftige Aufgaben und und weitergehende Forschungsfelder;292
14;Quellenverzeichnis;297
15;Anhang;356
15.1;Anhang 4-1a Flächennutzung 2003;357
15.2;Anhang 4-1b Flächennutzung 2007;358
15.3;Anhang 4-1c Flächennutzung 2020;359
15.4;Anhang 5-1 Bewertungsmaßstab für die Wärmetechnologien;360
15.5;Anhang 5-2 Vollbenutzungsstunden und Gleichzeitigkeitsfaktoren;360
15.6;Anhang 5-3 Vor- und Nachlauf der Bereitstellungsketten;361
15.7;Anhang 5-4 Abschreibungsdauern;361
15.8;Anhang 5-5 Anlagenspezifischer Personalbedarf;362
15.9;Anhang 5-6 Spezifische Kosten für Hausanschlussstationen;362
15.10;Anhang 5-7 Kosten des konventionellen Referenzsystems;363
15.11;Gaspreis inklusive Verteilkosten;363
15.12;Leistungsspezifische Investitionskosten Brennwert-Kessel;363
15.13;Anhang 6-1 Fragebogen „Scharnhauser Park“;364
15.14;Anhang 6-2 Auflistung der Experteninterviews;366
15.15;Anhang 6-3: Leitfaden Experteninterviews;366
15.16;Anhang 6-4 Fragebogen „Bioprom“;370
16;Endnoten;374
Einführung.- Bioenergie als interdisziplinäre Forschungsaufgabe.- Bioenergie im System der Energieversorgung.- Raum- und Siedlungsstrukturen im Kontext technischer Versorgungssysteme.- Biomasse als ungleich verteilter Energieträger.- Voraussetzungen für Bioenergietechnologien in verschiedenen Raum- und Siedlungsstrukturen.- Bioenergie als sozialer Prozess.- Spannungsfeld Bioenergie.
1 Bioenergie als interdisziplinäre Forschungsaufgabe (S. 3)
„Ebenso wie Eiscreme gibt es Interdisziplinarität in unterschiedlichen Geschmacksrichtungen. Einige davon sind nur schwer zu verdauen, insbesondere wenn sie eine große Kluft zwischen Denkschemata, Sprachen und Begrifflichkeiten zu überwinden haben. Andere erscheinen uns so natürlich und bekömmlich wie das tägliche Leben.“
Christoph-Friedrich von Braun
In Deutschland hat in den letzten Jahren unter hohen staatlichen Anstrengungen und kontroversen gesellschaftlichen Diskussionen ein deutlicher Anstieg der Nutzung erneuerbarer Energien stattgefunden: Ihr Anteil am Endenergieverbrauch hat sich seit 1998 mehr als verdreifacht (vgl. BMU 2008a: 11).
Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Bioenergie zu, die gemessen an mit einem Anteil von über zwei Dritteln des Endenergieverbrauchs die wichtigste Rolle unter den erneuerbaren Energieträgern einnimmt, über ausgereifte Technologien verfügt sowie zur Wärme-, Strom- und Kraftstofferzeugung genutzt werden kann.
Ihr Einsatz wird deshalb zunehmend als wichtige Möglichkeit gesehen, die konventionellen fossilbasierten Energieversorgungssysteme in Richtung einer zukunftsfähigen Energieversorgung weiterzuentwickeln. Um stetige Wachstumstrends zu sichern, hat die Politik auf verschiedenen Ebenen quantitative Zielvorgaben festgelegt: Die Kommission der Europäischen Union beispielsweise beabsichtigt, den Anteil regenerativer Energien am Endenergieverbrauch bis 2020 auf 20 % zu erhöhen (vgl. EU-Kommission 2007: 11, EU-Kommission 2005: 5, EU-Kommission 2004: 5).
Auch die Bundesregierung hat sich im gleichen Zeitraum mit Anteilen von 14 % (an der Wärmeerzeugung) sowie 25 % bis 30 % (an der Stromproduktion) ambitionierte Ziele gesetzt (vgl. Bundesregierung 2007a). Während die Zielvorgaben auf übergeordneten Ebenen vorgenommen werden, geschieht die Implementierung erneuerbarer Energien auf lokaler Ebene, bei der Wärmeversorgung in aller Regel sogar in oder in un-mittelbarer Nähe von Siedlungen.
Dabei sind die Wandlungstechnologien erneuerbarer Energien von einer Vielzahl spezifischer (technischer wie nichttechnischer) Anforderungen geprägt, die zur erfolgreichen Realisierung beachtet werden sollten und mit den vorherrschenden Bedingungen in der jeweiligen Raum- und Siedlungsstruktur in Einklang zu bringen sind.
Der Themenkomplex der Versorgung (von Städten) mit erneuerbaren Energien und der Bezug zu Raum- und Siedlungsstrukturen wird in den vielen Ansätze einseitig dargestellt: Theoretisch orientierte Studien, die erörtern, was eine „sustainable city“ ausmacht, bleiben auf einem hohen Abstraktionsniveau und wollen den vielen Dimensionen des Nachhaltigkeitsgedankens gerecht werden (zum Beispiel Freier/Kunsmann 2006, Niele 2006, IWU 2003, Roberts 2003, Wächter 2003, Brunner 2000, Guy/Marvin. 2000, Ravetz 2000, Haughton 1997, Arlt 1997, Wackernagel/Mathis 1997).
Andere Vorhaben wiederum setzen sich in erster Linie mit der konkreten Umsetzung von Modellprojekten auseinander, wobei Fragen der Übertragbarkeit und die theoretische Ausarbeitung zu kurz greifen (wie Weisleder 2008, Brunner et al. 2006, EU-Kommission 2006a, IZNE 2006, Solarcomplex 2005, Hemmers 2006, Arbeitsgemeinschaft Neue Energie 2004).
Schließlich blenden die meisten energiewissenschaftlichen Arbeiten die räumliche Dimension durch Punktmodellierungen weitestgehend aus oder beschränken sich (zum Beispiel bei Potenzialerhebungen und Wärmeatlanten) auf eine rein technische Sichtweise (etwa IER 2008a, IER 2007, Leible et al. 2008, Kaltschmitt 2007, Hepperle/Teuffel 2007, Ifeu 2005, Blesl 2002, IER 2002, WI 2002).
Siedlungen werden bei der letztgenannten Herangehensweise überwiegend als technische Konstrukte und nicht – beziehungsweise nur in einem sehr geringen Maß – als soziale Gebilde aufgefasst. Dabei nimmt die soziale Dimension bei erneuerbaren Energien unter anderem auf Grund der Nähe der Konversionstechnologien zum Verbraucher eine besondere Stellung ein. So zeigt sich immer wieder, dass es während Planung, Bau und Betrieb zu Konfliktsituationen mit Bewohnern kommt.
