Beschlussvorlage (Anlage zur Beschlussvorlage 66/2017 Zwischenbericht Langf.)

2017 Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim Zwischenbericht Tippkötter, Reiner;Methler, Annabell infas enermetric Consulting GmbH 14.02.2017 Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Inhalt 1. Einleitung 3 2. Energie- und CO2-Bilanz 4 2.1 Bilanzierungsmethodik 4 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 Grundlagen der Bilanzierung Sonstige Berechnungsfaktoren Datenerhebung der Energieverbräuche Bilanzierung Sektor Verkehr Bilanzierung Sektor Haushalte Bilanzierung Sektor Wirtschaft 4 6 6 8 8 8 2.2 Endenergieverbrauch und CO2-Emissionen 9 2.2.1 Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim 2.2.2 Endenergieverbrauch nach Energieträgern 2.2.3 THG-Emissionen der Stadt Pulheim 9 10 12 2.3 Regenerative Energien 16 2.3.1 Strom 2.3.2 Wärme 16 16 2.4 Fazit 17 3 Potenzialanalyse 18 3.1 Einsparung und Energieeffizienz 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 18 Gebäudesanierung Wirtschaft Verkehrssektor Öffentliche Verwaltung 18 19 20 20 3.2 Erneuerbare Energien 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 20 Windenergie Sonnenenergie Biomasse Geothermie/Erdwärme 20 21 22 22 4 Szenarien zu Energie- und CO2-Einsparung 23 4.1 Entwicklung des Endenergieverbrauchs 23 4.1.1 Trendszenario 4.1.2 Klimaschutzszenario 23 26 4.2 Entwicklung der CO2-Emissionen 29 4.2.1 Trendszenario zur Entwicklung der CO2-Emissionen 4.2.2 Klimaschutzszenario unter Verwendung von Erdgas (KS1) 4.2.3 Maximalzszenario unter Verwendung von Gas aus regenerativen Quellen 1 30 31 33 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 4.3 Empfehlung 5 Klimaziele der Stadt Pulheim 34 35 5.1 Bezug zum internationalen Zwei-Grad-Ziel sowie den Zielsetzungen von Bund, Land NRW, Klima-Bündnis und dem Bergischen Land 35 5.2 Quantitative Klimaziele 36 5.3 Quantitative Teilziele 36 5.4 Qualitative Klimaziele 37 5.5 Vorbildfunktion Stadtverwaltung 37 6 Quellenverzeichnis 2 38 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 1. Einleitung Der vorliegende Zwischenbericht stellt die bisherigen Arbeitsergebnisse im Rahmen der Aufstellung des Integrierten Klimaschutzkonzepts für die Stadt Pulheim dar. Die folgende Abbildung gibt Ihnen einen Überblick über alle Module (Leistungsbausteine) des Integrierten Klimaschutzkonzepts für die Stadt Pulheim. Modul 1 Energie- und THG-Bilanz Modul 2 Potenzialanalyse und Szenarien Modul 3 Akteursbeteiligung Modul 4 Maßnahmenkatalog Modul 5 Verstetigungsstrategie Modul 6 Modul 7 Controlling-Konzept Kommunikationsstrategie Abschlussbericht und Ergebnispräsentation Abbildung 1: Module des integrativen Klimaschutzkonzeptes für die Stadt Pulheim In der Gesamtabwicklung befindet sich das Projekt aktuell in der Phase der Akteursbeteiligung (Modul 3) und Aufstellung des Maßnahmenkatalogs (Modul 4). Inhaltlich setzt sich der Zwischenbericht mit den Themenbereichen „Energie- und CO2-Bilanzierung“, „Potenzialanalysen“, „Szenarien“ sowie „Klimazielen“ auseinander. Zur Übersichtlichkeit sind im Folgenden die Workshops für das Beteiligungsverfahren (Modul 3) aufgelistet. 08.02.2017 Mobilität 17.02.2017 Klimagerechte Stadtentwicklung 10.03.2017 Private Haushalte (ausgewähltes Quartier) 21.03.2017 Öffentlichkeitsarbeit und Akteursgewinnung 03.2017 3 Wirtschaftsfrühstück infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 2. Energie- und CO2-Bilanz Zur Bilanzierung wurde die internetbasierte Plattform ECOSPEED Region des Schweizer Unternehmens ECOSPEED AG verwendet, die speziell zur Anwendung in Kommunen entwickelt wurde. Bei dieser Plattform handelt es sich um ein Instrument zur Bilanzierung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen. Ziel des Systems ist zum einen die Erhöhung der Transparenz energiepolitischer Maßnahmen und zum anderen, durch eine einheitliche Bilanzierungsmethodik, einen hohen Grad an Vergleichbarkeit zu schaffen. Zudem ermöglicht die Software durch die Nutzung von hinterlegten Datenbanken (mit deutschen Durchschnittswerten) eine einfachere Handhabung der Datenerhebung. In einem ersten Schritt wurden die Bilanzierungsmethodik und das Bilanzierungsprinzip festgelegt. Die Startbilanz wurde auf Basis der regionalen Einwohnerzahlen und Beschäftigtendaten nach Wirtschaftszweigen sowie der nationalen Durchschnittswerte des Energieverbrauchs und der Emissionsfaktoren berechnet. Die durchschnittlichen Verbräuche und Faktoren sind in der ECOSPEED Region-Datenbank für die Sektoren Haushalte, Wirtschaft und Verkehr hinterlegt. Die Bilanzierung der kommunalen Emissionen erfolgt erst durch Eingabe tatsächlicher Energieverbrauchswerte. Die Ergebnisse der Startbilanz zeigen erste grobe Referenzwerte auf. Die Startbilanz stellt die Verbräuche und Emissionen der Stadt Pulheim auf Basis bundesdeutscher Durchschnittswerte dar. Die Energieverbräuche und CO2-Emissionen der Endbilanz werden anschließend durch die Eingabe der lokalen Energieverbräuche der Stadt bis zum Jahr 2015 berechnet. Dies setzt eine Datenerhebung voraus. Bei den angegebenen CO2-Emissionen handelt es sich um CO2-Äquivalente (CO2e). Das heißt, dass sämtliche Treibhausgas-Emissionen aus den jeweiligen Prozessen abgebildet werden, nicht nur CO2. Einige Gase, wie z.B. Methan haben ein vielfach höheres Treibhaus-Potenzial, als CO2. Dieser Tatsache wird durch die Umrechnung in CO2-Äquivalente Rechnung getragen. Neben der Bilanzierungsmethodik und den Bilanzierungsprinzipien werden in den folgenden Kapiteln die zur Berechnung verwendeten Faktoren sowie die Berechnungsmodelle der verschiedenen Sektoren aufgeführt. 2.1 Bilanzierungsmethodik Die Sektoren Haushalte und Wirtschaft werden nach dem Territorialprinzip bilanziert. Dies bedeutet, dass ausschließlich die auf dem Territorium der Stadt anfallenden Verbräuche (Emissionen) bilanziert werden. Zur Bilanzierung des Verkehrssektors greift das Verursacherprinzip, um Fahrten der Einwohner der Stadt Pulheim außerhalb des Stadtgebietes zu berücksichtigen. 2.1.1 Grundlagen der Bilanzierung Die Energieverbräuche werden als Endenergie angegeben. Als Endenergie wird die nach der Umwandlung von Primärenergie verbleibende Energie, die an den Endenergieverbraucher geliefert wird, bezeichnet. Dagegen erfolgt die Emissionsberechnung auf Basis der Primärenergien. Der Energieträger Strom wird mit den Emissionen verwendeter fossiler Brennstoffe (Öl, Kohle, Gas) und den Umwandlungsprozessen (Sonne, Wind, Kernenergie, Wasser Erdwärme, Biomasse) bei der Stromerzeugung belastet. Gleiches gilt für die Fernwärme. Diese Berechnung der Primärenergie geschieht unter der Verwendung zweier verschiedener Parameter, dem Life Cycle Analysis-Parameter (LCA) und dem CO2-Emissionsparameter. Life Cycle Analysis-Parameter (LCA) LCA-Parameter sind auf die einzelnen Energieträger bezogene Konversionsfaktoren. Sie dienen als Unterstützung bei der eigentlichen Umrechnung aller Verbrauchsdaten der jeweiligen Kommunen in 4 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Primärenergie. Über die LCA-Parameter werden die relevanten Vorkettenanteile berechnet, die die gesamten Energieaufwendungen der Vorketten beinhalten, z. B. Erzeugung und Verteilung der Energie. CO2-Emissionsparameter Eine weitere Grundlage zur Berechnung der CO2-Emission aus dem kommunalen Energieverbrauch bildet der CO2-Emissionsparameter. Dieser gibt an, wie viel CO2 bei der Erzeugung einer Energieeinheit genau entsteht. Hierbei wird zwischen der Erstellung der Startbilanz, bei der die nationalen CO2-Emissionsparameter für Strom und weitere verschiedene Energieträger verwendet werden, und der Berechnung der Endbilanz unterschieden. Bei dieser werden aus mehreren CO2-Emissionsfaktoren aller Energieträger, dem regionalen Strom-Mix und dem gesamten Energieverbrauch der Kommune spezifische Werte für Strom berechnet. Die Angabe ist in CO2Äquivalenten (CO2e), um auch klimarelevante nicht-CO2-Emissionen zu erfassen. Tabelle 1: Emissionsfaktoren im ECOSPEED Region-Bilanzierungstool Emissionsfaktoren je Energieträger - LCA-Energie für das Jahr 2015 Energieträger [gCO2e/kWh] Energieträger [gCO2e/kWh] Strom 500 Erdgas 245 Braunkohle 431 Fernwärme 195 Kohle 428 Umweltwärme 167 Steinkohle 426 Abfall 111 Benzin 339 Biogase 26 Diesel 326 Holz 26 Heizöl 315 Biodiesel 26 Kerosin 311 Pflanzenöl 26 Flüssiggas 263 Sonnenkollektoren 23 5 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 2.1.2 Sonstige Berechnungsfaktoren Spezifischer Verbrauch pro Fahrzeug Zur Bilanzierung des Transportsektors bedient sich die Methodik des spezifischen Energieverbrauchs der Fahrzeuge. Hierzu sind die unterschiedlichen Verbräuche verschiedener Fahrzeugkategorien nach Energieträgern im Tool hinterlegt. Treibstoff-Mix Zur Bilanzierung der CO2-Emissionen des Treibstoff-Verbrauchs in den verschiedenen Verkehrskategorien werden für die Startbilanz die Daten des bundeseinheitlichen Treibstoff-Mixes verwendet. Strom-Mix Für eine exakte Aussage bezüglich der CO2-Emissionen in der Primärenergiebilanz ist der Strom-Mix entscheidend. Für die Erstellung der Bilanz wurde der Nationale Strom-Mix angesetzt. Der Strom-Mix gibt an, zu welchen Anteilen der Strom aus welchen Energieträgern stammt. Energieträger können hierbei fossile Rohstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sein, aber zudem auch Kernenergie und erneuerbare Energien. Die Daten des Strom-Mixes entstehen unabhängig von der geografischen Lage der Kraftwerke. 2.1.3 Datenerhebung der Energieverbräuche Die Endenergieverbräuche auf dem Gebiet der Stadt Pulheim sind in der Bilanz differenziert nach Energieträgern erhoben worden. Die leitungsgebundenen Energieträger Strom, Erdgas sowie Umweltwärme (Wärmepumpen) sind in Zusammenarbeit mit den Netzbetreibern auf dem Stadtgebiet (RheinEnergie, GVG) sowie den Stadtwerken Pulheim erhoben worden. In die Berechnung sind die netzseitigen Energieverbräuche eingeflossen, die auf dem Stadtgebiet angefallen sind. Dadurch werden auch die Endenergieverbräuche erfasst, die im Netz des Energieversorgers verteilt werden, aber die von anderen Energieversorgern vertrieben werden. Die Einspeisemengen der regenerativen Stromproduktion basieren ebenfalls auf den Daten von RheinEnergie. Nicht-leitungsgebundene Energieträger werden in der Regel zur Erzeugung von Wärmeenergie genutzt. Zu den nicht-leitungsgebundenen Energieträgern im Sinne dieser Betrachtung zählen Heizöl, Flüssiggas, Braun- und Steinkohle, Holz, Biogase, Abfall und Sonnenkollektoren. Die Energieträger Heizöl, Flüssiggas, Braun- und Steinkohle sowie Holz können auf Basis der Feuerstättenzählung der Bezirksschornsteinfeger errechnet werden. Für die Bilanz der Stadt Pulheim standen diese bei der Erhebung jedoch nicht zur Verfügung. Für die Berechnung der Energieverbräuche wurden daher auf Grundlage des Zensus 2011 Gebäudeflächen berechnet und diese mit durchschnittlichen Wärmeverbräuchen in der Region hochgerechnet. Mit Hilfe der Anschlussquote der Privathaushalte im Bereich Erdgasnetz konnten anschließend die entsprechenden Verteilungen der nichtleitungsgebundenen Energien für das Stadtgebiet Pulheim ermittelt werden. Erfahrungen aus bereits realisierten Projekten zeigen, dass diese Vorgehensweise im Ergebnis sehr eng an den tatsächlichen Zuständen liegt. Die Energieträger Braunkohle, Steinkohle, Kohle, Pflanzenöl, Abfall, Biogas und Fernwärme sind nicht in die Bilanz eingeflossen, da auf dem Stadtgebiet keine Nutzung stattfindet. Die Wärme, die durch Solarthermieanlagen erzeugt und genutzt wird, wurde von der EnergieAgentur.NRW zur Verfügung gestellt. Nachfolgende Tabelle stellt die Quellen bei der Datenerhebung dar. 6 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Tabelle 2: Datenquellen bei der Energie- und CO2-Bilanzierung Datenerhebung im Rahmen der Energie- und CO2-Bilanzierung der Stadt Pulheim Energieträger Quelle Energieträger Quelle Strom Netzbetreiber (Westnetz GmbH & RheinEnergie) Erdgas Netzbetreiber (GVG), Kämmereiabteilung Stadt Pulheim Braunkohle wird in Pulheim nicht eingesetzt Umweltwärme Netzbetreiber (Westnetz GmbH & RheinEnergie) Flüssiggas eigene Berechnung Abfall wird in Pulheim nicht eingesetzt Steinkohle wird in Pulheim nicht eingesetzt Biogase wird in Pulheim nicht eingesetzt Benzin KFZ-Zulassungen Holz eigene Berechnung Diesel KFZ-Zulassungen Biodiesel KFZ-Zulassungen Heizöl eigene Berechnung Pflanzenöl wird in Pulheim nicht eingesetzt Sonnenkollektoren (Solarthermie) Progres.nrw & bafa-Daten Kerosin hochgerechnet anhand von Einwohner- und Beschäftigtenzahlen (Bundesschnitt) Fernwärme wird in Pulheim nicht eingesetzt 7 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 2.1.4 Bilanzierung Sektor Verkehr Der gesamte Bereich der Fahrleistung setzt sich aus folgenden vier Kategorien zusammen: 1. Kategorie des Personenverkehrs (Straßen- und Schienenverkehr), bei dem die gesamte Fahrleistung von Motorrädern, Personenwagen, Buslinienverkehr und Regionalbahn in der Einheit Personenkilometer dargestellt wird. 2. Der Personenfernverkehr (Schienenfernverkehr und Flugverkehr). Dieser wird unter Zuhilfenahme der durchschnittlichen Personenkilometer pro Einwohner berechnet. 3. Der Straßengüterverkehr, welcher die eigentliche Transportleistung von Nutzfahrzeugen berechnet und diese in der Einheit Fahrzeugkilometer darstellt. 4. Der übrige Güterverkehr stellt die Transportleistung von Schienen- und Schiffsgüterverkehr in der Einheit Tonnenkilometer dar. Jeder dieser Bereiche berechnet sich jeweils aus den entsprechenden Fahrleistungen mal spezifischem Verbrauch und Treibstoff-Mix. In der Startbilanz werden die Fahrleistungen über die Anzahl der Erwerbstätigen und Einwohner auf dem Stadtgebiet abgeschätzt. Durch Eingabe der zugelassenen Fahrzeuge in der Region lassen sich die Fahrleistungen für ausgewählte Fahrzeugkategorien spezifizieren. Dabei werden die zugelassenen Fahrzeuge in den Kategorien Motorräder, Personenkraftwagen (PKW), Sattelschlepper und Lastkraftwagen (LKW) erhoben und bilanziert. Die jeweiligen Faktoren für den spezifischen Verbrauch und den Treibstoff-Mix entsprechen dem Landesdurchschnitt. Die Bilanzierung des Personenfernverkehrs und des übrigen Güterverkehrs ist gesondert zu erwähnen, da sie mit dem Territorial- und Verursacherprinzip zwei Optionen zur Bilanzierung bietet. Einmal besteht die Möglichkeit, bspw. die Kilometerleistung des Flugverkehrs auf Null zu setzen, wenn kein Flughafen in der Stadt vorhanden ist (Territorialprinzip). Eine andere Möglichkeit unterliegt der Annahme, dass die Einwohner der Stadt bspw. den Flugverkehr für Reisen in Anspruch nehmen. In diesem Fall wird ein prozentualer Anteil, der durch den Flugverkehr verursachten Emissionen, auf die Stadt aufgeschlagen (Verursacherprinzip). In der vorliegenden Bilanz wurde letztere Option gewählt. 2.1.5 Bilanzierung Sektor Haushalte In der Startbilanz wird der Sektor Haushalte auf Grundlage der Einwohnerdaten und auf Basis durchschnittlicher Energieverbrauchszahlen, die im Tool hinterlegt sind, berechnet. Für die Endbilanz werden die realen Verbrauchswerte für die leitungsgebundenen Energieträger eingegeben. Die nicht-leitungsgebundenen Energien werden gemäß der unter 2.1.3 beschriebenen Berechnungsgrundlage zugeschlagen. Für die weiteren Energieträger werden die Startbilanzwerte belassen. 2.1.6 Bilanzierung Sektor Wirtschaft In Anlehnung an die drei Sektoren-Hypothese von Jean Fourastie (Kulke 2008) unterteilt auch das ECOSPEED Region-Tool die Endenergieverbräuche und Emissionen der Wirtschaft in die drei bekannten Sektoren. Diese setzen sich zusammen aus dem primären Bereich / Urproduktion (Landwirtschaft und Bergbau), dem sekundären Bereich / Industrieller Sektor (Industrie und verarbeitendes Gewerbe) und zuletzt dem tertiären Bereich / Dienstleistungssektor (z.B. Handel, Verkehr, Dienstleistungen). Die Bilanzierung des Wirtschaftssektors stützt sich im Wesentlichen auf Beschäftigtenzahlen nach Wirtschaftszweigen und im Tool hinterlegten nationalen Kennzahlen. Zur Erstellung der Endbilanz werden die 8 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 realen Verbrauchswerte für die leitungsgebundenen Energieträger angegeben. Für die weiteren Energieträger werden die Startbilanzdaten belassen. 2.2 Endenergieverbrauch und CO2-Emissionen Die tatsächlichen Energieverbräuche der Stadt Pulheim sind für die Bilanzjahre 2010 bis 2015 erfasst und bilanziert worden. Die Energieverbräuche werden auf Basis der Endenergie und die CO2-Emissionen auf Basis der Primärenergie anhand von LCA-Faktoren (siehe Kapitel 1.1 Grundlagen der Bilanzierung) beschrieben. Die Bilanz ist vor allem als Mittel der Selbstkontrolle zu sehen. Die Entwicklung auf dem eigenen Stadtgebiet lässt sich damit gut nachzeichnen. Ein interkommunaler Vergleich ist häufig nicht zielführend, da regionale und strukturelle Unterschiede sehr hohen Einfluss auf die Energieverbräuche und Emissionen von Kommunen haben. Im Folgenden werden die Endenergieverbräuche und CO2-Emissionen der Stadt Pulheim dargestellt. Dabei wird auf die einzelnen Sektoren eingegangen. Hierbei erfolgt eine Betrachtung des gesamten Stadtgebietes. 2.2.1 Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim Im Bilanzjahr 2015 sind auf dem Stadtgebiet Pulheim 1.030.460 MWh Endenergie verbraucht worden. Die Abbildung 2 zeigt, wie sich die Endenergieverbräuche der Bilanzjahre 2010 bis 2015 auf die Sektoren aufteilen. Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim nach Sektoren 1.400.000,00 1.200.000,00 MWh / Jahr 1.000.000,00 800.000,00 600.000,00 400.000,00 200.000,00 0,00 Kommunale Verwaltung Verkehr Wirtschaft Haushalte 2010 2011 2012 2013 2014 2015 22.160,28 23.265,73 24.614,32 25.537,41 24.515,66 23.053,76 516.106,45 233.200,01 512.446,46 517.138,66 176.655,75 348.774,12 524.838,65 180.282,05 398.188,02 437.917,55 201.394,09 419.772,71 448.052,56 170.891,78 351.664,71 450.611,13 163.799,19 392.996,42 Abbildung 2: Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim nach Sektoren 9 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Bedingt durch den relativ geringen Endenergieverbrauch im Sektor Wirtschaft (16 %) sind den Sektoren Haushalte und Verkehr mit 38 % bzw. 44 % die größten Anteile am Endenergieverbrauch im Jahr 2015 zuzuordnen. Der Endenergieverbrauch der kommunalen Liegenschaften, Anlagen (Straßenbeleuchtung etc.) und Fuhrpark nimmt lediglich einen Anteil von rund 2 % am Endenergieverbrauch der Stadt ein. Wird der Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim hinsichtlich seiner Energieformen betrachtet, ergeben sich die in Abbildung 3 dargestellten Anteile. Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim im Jahr 2015 nach Energieformen 17% Kraftstoff 43% Bernnstoff Strom 40% Abbildung 3: Aufteilung Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim nach Energieformen im Jahr 2015 Es wird ersichtlich, dass der größte Anteil der verbrauchten Energieträger von Kraftstoffen eingenommen wird (Benzin, Diesel, Kerosin). Danach folgen Brennstoffe mit einem Anteil von 40 % und Strom mit 17 % am Endenergieverbrauch. 2.2.2 Endenergieverbrauch nach Energieträgern Im Sektor Verkehr werden überwiegend Kraftstoffe wie Benzin und Diesel bilanziert. Der Energieträgereinsatz zur Strom- und Wärmeversorgung von Gebäuden und Infrastruktur wird nachfolgend detaillierter dargestellt. Die Gebäude und Infrastruktur umfassen die Sektoren Wirtschaft, Haushalte und Kommune. In Pulheim summiert sich der Endenergieverbrauch der Gebäude und Infrastruktur im Jahr 2015 auf 579.849 MWh/a. Die Abb. 4 schlüsselt diesen Verbrauch nach Energieträgern auf, sodass deutlich wird, welche Energieträger überwiegend in der Stadt Pulheim zum Einsatz kommen. Im Unterschied zur vorherigen Darstellungsweise, werden hier nicht mehr die Energieverbräuche aus dem Verkehrssektor betrachtet, so dass sich die prozentualen Anteile der übrigen Energieträger gegenüber dem Gesamtenergieverbrauch verschieben. Der Energieträger Strom hat im Jahr 2015 einen Anteil von ca. 28 % am Endenergieverbrauch. Hieraus resultiert ein Brennstoffanteil von 72 %. Als Brennstoff kommt mit einem Anteil von 48 % vorrangig Erdgas zum Einsatz, weiter häufig eingesetzter Energieträger ist Heizöl mit 22 %. 10 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim der Gebäude/Infrastruktur nach Energieträgern 900.000,00 800.000,00 700.000,00 600.000,00 MWh / Jahr 500.000,00 400.000,00 300.000,00 200.000,00 100.000,00 0,00 Flüssiggas Sonnenkollektoren Umweltwärme Biomasse Erdgas Heizöl EL Strom 2010 1.987,99 990,62 27,00 6.361,56 371.353,44 171.115,11 215.971,03 2011 1.214,59 1.035,75 1.249,00 3.886,69 226.883,90 104.545,32 209.880,36 2012 1.495,43 1.066,25 1.267,00 4.785,37 279.343,60 128.718,11 186.408,64 2013 1.612,19 1.188,00 526,00 5.159,01 301.155,16 138.768,61 198.295,24 2014 1.294,90 1.255,00 511,00 4.143,67 241.884,68 111.457,49 186.525,42 2015 1.476,94 1.307,00 4.972,00 4.726,22 275.890,84 127.127,11 164.349,27 Abbildung 4: Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim Gebäude & Infrastruktur nach Energieträgern 11 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 2.2.3 THG-Emissionen der Stadt Pulheim Im Bilanzjahr 2015 sind 342.089 t CO2-Äquivalente (CO2e) auf dem Stadtgebiet Pulheim ausgestoßen worden. In Abbildung 5 werden die Emissionen in CO2-Äquivalenten nach Sektoren aufgeteilt dargestellt. CO2e-Emissionen der Stadt Pulheim nach Sektoren 450.000,00 400.000,00 350.000,00 300.000,00 t / Jahr 250.000,00 200.000,00 150.000,00 100.000,00 50.000,00 0,00 2010 Kommunale Verwaltung 7.176,65 Verkehr 171.114,05 Wirtschaft 81.663,62 Haushalte 162.815,37 2011 7.629,88 171.587,31 70.175,65 118.215,56 2012 8.436,79 174.208,78 66.922,78 130.407,42 2013 8.960,89 146.816,89 75.470,14 136.037,33 2014 8.350,86 149.938,48 64.711,47 115.206,01 2015 7.881,46 150.825,71 57.435,70 125.946,04 Abbildung 5:CO2e-Emissionen der Stadt Pulheim nach Sektoren Im Jahr 2015 fällt der größte Anteil der CO2e-Emissionen mit 44 % auf den Sektor Verkehr. Es folgen die Sektoren Haushalte (37 %) und Wirtschaft (17 %). Durch die kommunalen Liegenschaften, Anlagen und den Fuhrpark werden knapp 2 % der CO2e-Emissionen emittiert. Gegenüber den absoluten Werten in Abb. 5 werden die sektorenspezifischen CO2e-Emissionen in Tab.3 auf die Einwohner der Stadt Pulheim bezogen. Die CO2e-Emissionen pro Einwohner betragen 6,2 t im Bilanzjahr 2015. 12 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Tabelle 3: CO2e-Emissionen pro Einwohner der Stadt Pulheim Wirtschaft Haushalte Verkehr Kommune Gesamt [t/(E⋅a)] [t/(E⋅a)] [t/(E⋅a)] [t/(E⋅a)] [t/(E⋅a)] 2010 1,52 3,03 3,18 0,13 7,86 2011 1,30 2,19 3,18 0,14 6,80 2012 1,26 2,46 3,28 0,16 7,16 2013 1,42 2,56 2,76 0,17 6,92 2014 1,21 2,16 2,81 0,16 6,34 2015 1,06 2,32 2,68 0,15 6,2 Mit einem CO2e-Ausstoß pro Einwohner von 6,2 t/a liegt die Stadt Pulheim unterhalb des bundesweiten Durchschnitts von knapp 10 t/a, sowie deutlich unterhalb des NRW-Schnitts von ca. 15 t/a (vgl. Abb. 6). Wesentlicher Grund hierfür ist, dass auf dem Stadtgebiet wenige energieintensive Betriebe vorhanden sind. Dadurch ist der Anteil des Sektors Wirtschaft am Endenergieverbrauch und den resultierenden CO2e-Emissionen der Stadt Pulheim relativ niedrig. Abbildung 6: CO2e-Emissionen pro Kopf in Deutschland und NRW In Pulheim wird zwar primär der Energieträger Erdgas (ca. 56 %) für die Wärmeversorgung eingesetzt, allerdings ist auch ein hoher Anteil Heizöl in der Bilanz vorhanden. Von allen fossilen Brennstoffen verursacht Erdgas die geringste CO2e-Belastung. Positiv würde sich hier der Einsatz von KWK-gestützter Nahwärme auswirken, die auf 13 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Grund der effizienten KWK-Technologie einen geringeren Emissionsfaktor aufweist. Der vermehrte Einsatz erneuerbarer Energien und der Verzicht auf Heizöl würde die Energie- und CO2-Bilanz weiter positiv beeinflussen. In Abb. 7 werden die aus den Energieverbräuchen resultierenden CO2e-Emissionen nach Energieträgern für die Gebäude und Infrastruktur dargestellt. Die CO2e-Emissionen der Gebäude und Infrastruktur betragen 191.263 t im Jahr 2015. In der Auswertung wird die Relevanz des Energieträgers Strom sehr deutlich: Während der Anteil am Endenergieverbrauch der Gebäude und Infrastruktur knapp 28% beträgt, beträgt der Anteil an den CO2e-Emissionen rund 44 %. Ein klimafreundlicherer Strom-Mix mit einem geringeren Emissionsfaktor würde sich reduzierend auf die Höhe der CO2e-Emissionen aus dem Stromverbrauch auswirken. 14 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 CO2-Emission der Stadt Pulheim Gebäude/ Infrastruktur nach Energieträger 300.000,00 250.000,00 t / Jahr 200.000,00 150.000,00 100.000,00 50.000,00 0,00 Flüssiggas Sonnenkollektoren Umweltwärme Biomasse Erdgas Heizöl EL Strom 2010 521,95 23,03 4,52 163,66 91.062,40 53.904,34 105.975,74 2011 318,89 24,08 208,89 99,99 55.635,93 32.933,66 106.799,65 2012 392,63 24,79 211,90 123,11 68.499,97 40.548,52 95.966,08 2013 423,28 27,62 87,97 132,72 73.848,55 43.714,61 102.233,61 2014 339,98 29,18 85,46 106,60 59.314,38 35.111,12 93.281,63 2015 387,77 30,39 831,54 121,58 67.653,29 40.047,33 82.191,31 Abbildung 7: CO2e-Emissionen Gebäude & Infrastruktur nach Energieträgern 15 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 2.3 Regenerative Energien 2.3.1 Strom Zur Ermittlung der Strommenge, die aus erneuerbaren Energien hervorgeht, wurden die Einspeisedaten nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) genutzt. Die Abb. 8 zeigt die EEG-Einspeisemengen nach Energieträgern für die Jahre 2010 bis 2015 von Anlagen auf dem Stadtgebiet Pulheim. Regenerative Stromerzeugung der Stadt Pulheim 12.000,00 MWh / Jahr 10.000,00 8.000,00 6.000,00 4.000,00 2.000,00 0,00 2010 Wind 0,00 Sonne 1.647,72 Wasser 0,00 2011 0,00 2.533,89 15,66 2012 4.285,30 3.413,92 7,43 2013 4.927,00 3.927,96 10,59 2014 5.405,00 4.325,43 4,28 2015 5.752,00 4.449,68 93,25 Abbildung 8: EEG-Einspeisung auf dem Stadtgebiet Pulheim Die Erzeugungsstruktur gründet sich in 2015 mit einem Anteil von ca. 56°% auf dem Energieträger Sonne und 43 % auf dem Energieträger Wind. Der Energieträger Wasser stellt nur 1 % des produzierten und eingespeisten Stromes dar. Innerhalb des betrachteten Zeitraums ist sowohl insbesondere beim Photovoltaik-Strom eine nahezu kontinuierlich steigende Tendenz zu erkennen. Die Erzeugung von Strom aus Wasserkraft ist sehr gering und daher vernachlässigbar. Mit 10.249 MWh in 2015 wurden auf dem Stadtgebiet Pulheim 6 % des anfallenden Stromverbrauchs aus Erneuerbaren Energien gewonnen. Damit liegt die Stadt Pulheim deutlich unter dem deutschen Bundesdurchschnitt von 30 %. Dieser Anteil wirkt sich im Rahmen der CO2-Bilanzierung jedoch nicht auf den Emissionsfaktor für Strom aus, da der aufgeführte Strom nach EEG vergütet wurde und somit dem nationalen Strom-Mix zugerechnet wird. Er wird also bilanziell nicht direkt in Pulheim verbraucht, sondern im gesamten Bundesgebiet. 2.3.2 Wärme Zur Bewertung der regenerativ erzeugten Wärmemenge lassen sich Daten für Solarthermie (auf Basis von progres.nrw- und bafa-Daten), Umweltwärme (auf Basis der Verbrauchsdaten für Wärmepumpenstrom) und Biomasse (Hochrechnung) verwenden. 16 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Regenerative Wärmeproduktion der Stadt Pulheim im Jahr 2015 2% Biomasse 42% 44% Solarthemieanlagen Umweltwärme KWK 12% Abbildung 9: Regenerative Wärmeerzeugung auf dem Stadtgebiet Pulheim Wird die regenerativ erzeugte Wärme dem Brennstoffverbrauch im Jahr 2015 gegenübergestellt, ergibt sich ein Anteil von 3 %. Deutschlandweit trugen die Erneuerbaren Energien mit einem Anteil von rund 13 % zur Wärmeversorgung bei. 2.4 Fazit Der Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim beträgt 1.030.460 MWh im Jahr 2015. Die Verteilung des Endenergieverbrauchs weist starke Unterschiede zum bundesweiten Durchschnitt auf. Während der Sektor Wirtschaft im bundesweiten Durchschnitt für circa 45 % des Endenergieverbrauchs verantwortlich ist, nimmt dieser in Pulheim einen Anteil von 16 % ein. Dies begründet sich durch wenig vorhandene und zudem gering energieintensive Betriebe auf dem Stadtgebiet. Die Aufschlüsselung des Energieträgereinsatzes für die Gebäude und Infrastruktur (umfasst die Sektoren Wirtschaft, Haushalte und Kommune) ergab für den Energieträger Strom im Bilanzjahr 2015 einen Anteil von rund 28 %. Daraus resultiert ein Brennstoffanteil von 72 %. Bei den Brennstoffen kommt vorrangig Erdgas zum Einsatz. Das Stadtgebiet Pulheim ist nahezu flächendeckend mit einem Erdgasnetz ausgestattet. Allerdings gibt es in vielen Wohnquartieren eine hohe Anzahl an Heizöl-betriebenen Feuerungsanlagen. Der Energieträger Heizöl hat dadurch bedingt einen relativ hohen Anteil am Energieträger-Mix der Gebäude und Infrastruktur. Die aus dem Endenergieverbrauch der Stadt Pulheim resultierenden Emissionen summieren sich im Bilanzjahr 2015 auf 342.250 t CO2-Äquivalente. Die Anteile der Sektoren korrespondieren in etwa mit ihren Anteilen am Endenergieverbrauch. Werden die CO2e-Emissionen auf die Einwohner bezogen, ergibt sich ein Wert von 6,2 t/a. Damit liegt Pulheim unter dem Bundesdurchschnitt von knapp 10 t/a und auch deutlich unter dem NRW-Schnitt von knapp 15 t/a. Die regenerative Stromproduktion auf dem Stadtgebiet nimmt verglichen mit dem Stromverbrauch der Stadt Pulheim einen Anteil von 6 % im Jahr 2015 ein. Die Sonnen- und Windenergie steuern hier den größten Anteil bei. Die regenerative Wärmeerzeugung mittels Holz, Solarthermie und Umweltwärme erreicht einen Anteil von rund 3 % am Brennstoffverbrauch der Stadt Pulheim im Jahr 2015. Damit liegt der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung weit unter dem Bundesschnitt (30 %). Der Anteil am Brennstoffverbrauch liegt deutlich über dem bundesdeutschen Durchschnitt von 13 %. 17 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 3 Potenzialanalyse 3.1 Einsparung und Energieeffizienz 3.1.1 Gebäudesanierung Ein erhebliches CO2-Einsparpotenzial ist im Bereich der Gebäudesanierung zu finden. Gemäß der Energie- und CO2-Bilanz wird in Pulheim ca. 40 % der Endenergie für den Wärmebedarf von Gebäuden benötigt. Durch die energetische Sanierung des Gebäudebestands können der Endenergiebedarf und damit der CO2-Ausstoß erheblich reduziert werden. Die nachfolgende Abb. 10 stellt die Einsparpotenziale von Gebäuden nach Baualtersklassen dar. Abbildung 10: Verteilung des flächenbezogenen Endenergieverbrauches heute und des Einspeisepotentials 2050 [kWh/m2] (BMWi 2014) Für die Stadt Pulheim wurde unter Verwendung der Verteilung der Wohngebäude auf Mikrozensusklassen ein Gesamtpotential durch Gebäudesanierung von 54,1 % des Endenergiebedarfs für Wärme errechnet. Ziel der Bundesregierung ist die Steigerung der jährlichen Sanierungsquote von 0,8 % in 2012 auf 2 % bis 2020 (BMVBS März 2013). Bei einer jährlichen Sanierungsquote von 2,5 % sind Einsparungen im Endenergiebedarf von 18,3 % bis 2030 und knapp 45,8 % bis 2050 möglich. Die nachfolgende Abb.11 stellt die Entwicklung des Wärmebedarfs der Wohngebäude für die Jahre 2015, 2030 und 2050 bei 1 % und 2,5 % jährlicher Sanierungsquote gegenüber. 18 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Einsparpotenziale durch die energetische Gebäudesanierung im Wohnbereich der Stadt Pulheim 100% 92,43% 90% 81,69% Einsparpotenzial 80% 81,07% 70% 60% 54,22% 50% 2011 40% 2030 30% 2050 20% 10% 0% Bei 1 % Sanierungsquote Bei 2,5 % Sanierungsquote Szenario Abbildung 11: Entwicklung des Endenergiebedarfes für die Wärmeversorgung von Gebäuden bei 1 % und 2,5 % Sanierungsquote 3.1.2 Wirtschaft Die Einsparpotenziale im Bereich des Wirtschaftssektors werden nach den Bereichen Industrie sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) unterschieden. Im industriellen Bereich liegen die Einsparpotenziale vor allem im effizienteren Umgang mit Prozesswärme (Brennstoffe) und mechanischer Energie (Strom), im GHDSektor wird ein großer Teil der Energie zur Bereitstellung von Raumwärme sowie zu Beleuchtung und Kommunikation eingesetzt. Abb. 12 zeigt die unterschiedlichen Einsparpotenziale nach Querschnittstechnologien. Abbildung 12: Energieeinsparpotenziale in der Wirtschaft nach Querschnittstechnologien (Deutsche Energieagentur GmbH (dena)) 19 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Für die Ermittlung der Einsparpotenziale der Wirtschaft wird auf eine Studie des Institutes für Ressourceneffizienz und Energiestrategien zurückgegriffen. Dieses weist in zwei verschiedenen Szenarien Potenziale für die Entwicklung des Energiebedarfes in Industrie sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistung aus. 3.1.3 Verkehrssektor Der Sektor Verkehr bietet in der Stadt Pulheim langfristig hohe Einsparpotenziale. In naher Zukunft sind diese vor allem über Wirkungsgradsteigerungen konventioneller Antriebe absehbar. Je nach Szenario sind bis 2030 10 % bis 20 % CO2-Einsparungen im Verkehrssektor zu erreichen (Öko-Institut 2012). Bis zum Zieljahr 2050 ist jedoch davon auszugehen, dass ein Technologiewechsel auf alternative Antriebskonzepte (z.B. E-Motoren) stattfinden wird. In Verbindung mit einem hohen Anteil Erneuerbarer Energien im Stromsektor (entweder auf dem Stadtgebiet gewonnen oder von außerhalb zugekauft) kann dadurch langfristig von einem hohen Einsparpotenzial ausgegangen werden. Die Stadtverwaltung Pulheim kann neben der Öffentlichkeitsarbeit zur Nutzung des öffentlichen Verkehrs und eine höhere Auslastung von Pendlerfahrzeugen sowie der Schaffung planerischer und struktureller Rahmenbedingungen nur geringen direkten Einfluss auf die Entwicklungen in diesem Sektor nehmen. Generell ist auf eine Bewusstseinsänderung im Bezug auf die Mobilität hinzuwirken, um sowohl die Anzahl der Wege zu verringern, als auch die Auslastung der Fahrzeuge zu erhöhen und den Umweltverbund zu stärken. 3.1.4 Öffentliche Verwaltung Die Stadtverwaltung Pulheim geht mit gutem Beispiel voran und möchte auch weiterhin Projekte zur Energieeffizienzsteigerung und Nutzung erneuerbarer Energien in eigenen Liegenschaften umsetzen. Im Rahmen des Klimaschutzteilkonzeptes hat die Stadt Pulheim bereits verschiedene energetische Maßnahmen an ihren kommunalen Gebäuden umgesetzt. Für die Potenzialanalyse wird davon ausgegangen, dass viele mögliche Effizienzmaßnahmen durch zukünftige Energiepreissteigerungen wirtschaftlich werden womit von Energieeinsparungen in der Verwaltung zwischen 15 % und 30 % ausgegangen wird. 3.2 Erneuerbare Energien Erneuerbare Energien spielen eine wichtige Rolle in der zukünftigen Energieversorgung. Auf dem Stadtgebiet Pulheim sind jedoch nur geringe Potenziale zur Gewinnung Erneuerbarer Energien vorhanden. Die Potenziale für die Errichtung von Erneuerbare Energien-Anlagen wurden verschiedenen Quellen entnommen, die in den jeweiligen Kapiteln genannt werden. Die Ergebnisse der Analyse werden in den nächsten Kapiteln vorgestellt. 3.2.1 Windenergie Die auf dem Stadtgebiet Pulheim befindliche Erdbebenmessstation könnte die Ausbaumöglichkeiten an Windenergieanlagen (WEA) sehr einschränken. Eine Erdbebenmessstation misst dauerhaft die Bewegungen im Untergrund in einem Radius von min. 10 km. Die Messstation nimmt dabei die Bodenbewegungen aller Größenordnungen auf (Klein-/Mittel-/Starkbeben). Durch die Drehung der Rotorblätter gerät der Turm der WEA in Schwingungen, die bis in den Untergrund gehen. Diese Schwingungen liegen dabei nicht nur in der gleichen Bodenhöhe sondern auch im gleichen Frequenzbereich wie ein potenzielles Erdbeben. 20 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Mit den drei bestehenden WEA wird für das Stadtgebiet Pulheim derzeit bereits dauerhaft ein „Kleinbeben“ gemessen, welches nicht gefiltert werden kann. Auftretende Kleinbeben können daher von den Schwingungen der WEA bereits jetzt nicht mehr wahrgenommen werden. Der Bau weiterer bzw. größerer (leistungsfähigerer) WEA in Pulheim ist daher auch abhängig davon, inwieweit diese durch Schwingungen negativen Einfluss auf die Genauigkeit der Messergebnisse der Pulheimer Erdbebenmeessstation nehmen. Jedoch sind die Schwingungen je nach Anlagentyp und Größe variabel. So können geeignete WEA vom Antragsteller nach einer Prüfung diesbezüglich gebaut werden. Aufschluss über das auf Pulheimer Stadtgebiet vorhandene Potenzial zur Errichtung von Windkraftanlagen soll die im Juni 2016 von der Stadt in Auftrag gegebene Windpotenzialstudie geben. Es wird daher im Rahmen dieses Berichtes für das Trendszenario kein und für das Klimaschutzszenario nur ein minimales Potential über Windenergieanlagen ausgewiesen. 3.2.2 Sonnenenergie Der Rhein-Erft-Kreis stellt im Internet unter http://www.solardachkataster-rek.de/ ein Solardachkataster zur Verfügung. Dieses lässt sich hinsichtlich der Potenziale für Solarthermie sowie Photovoltaik auswerten. Dem Kataster sind für beide Energiequellen sehr hohe Potenziale zu entnehmen. Im Anhang 2 wird beispielhaft ein Auszug aus dem Solarkataster dargestellt. Insbesondere die großen Gewerbeimmobilien in Pulheim, aber auch die Vielzahl der Dachflächen der Eigenheime, bieten ein hohes Flächenpotenzial für Photovoltaik. Potentiale von Freiflächen sind auf dem Stadtgebiet Pulheim nur sehr eingeschränkt vorhanden (ggfs. an Verkehrstrassen). In der Stadt Pulheim waren im Jahr 2015 insgesamt 563 Photovoltaik-Anlagen installiert. Mit einer Stromproduktion von 4.449.678 kWh/a kann davon ausgegangen werden, dass es sich vor allem um kleinere Anlagen auf Einfamilienhäusern handelt. Aus verschiedenen Gründen können nicht auf allen Dächern Anlagen installiert werden1. Zur Abschätzung des Gesamtpotenzials auf Dachflächen wird zum einen eine Veröffentlichung des LANUV herangezogen, zum anderen die Ergebnisse des Solardachkatasters des Rhein-Erft-Kreises. Es wird hier ein Gesamtpotenzial für Photovoltaik auf Dachflächen von 112 GWh/a und für Solarthermie von 15,6 GWh/a ausgewiesen. Diese Potenziale sind jedoch konkurrierend auf den gleichen Flächen ausgewiesen. In den letzten sieben Jahren wurden durchschnittlich 59 Anlagen pro Jahr zugebaut. Mit der Annahme, dass bis 2050 auf Einfamilienhäuser 77 Anlagen pro Jahr erbaut werden, würden damit rund 3.250 zusätzliche Photovoltaikanlagen installiert. Dies entspräche einer Nutzung von 25 % des ausgewiesenen Potenzials. Wenn bis 2050 auf Einfamilienhäuser 170 Anlagen pro Jahr erbaut werden, würden damit rund 7.124 zusätzliche Photovoltaikanlagen installiert. Dies entspräche einer Nutzung von 50 % des ausgewiesenen Potenzials. Auch für die Nutzung von Solarthermie sind hohe Potenziale vorhanden, die ebenfalls über das Solardachkataster eingesehen werden können. Auf Grund der verfügbaren Flächen wird es zu einer Flächenkonkurrenz zwischen Photovoltaik und Solarthermie kommen. 1 Größe, Ausrichtung und Neigung, Statik des Daches, Netzanschluss etc. beeinflussen die wirtschaftliche und technische Machbarkeit. 21 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 3.2.3 Biomasse In der Stadt Pulheim sind bisher keine Biogas-Anlagen errichtet worden. Auf Grund der nicht verfügbaren Flächen und der Förderkulisse wird kein Potenzial für die Errichtung von Biogas-Anlagen ausgewiesen. Pulheim verfügt über keinen großen Anteil an Waldbeständen, was eine Versorgung mit Holz aus der direkten Umgebung erschwert. 3.2.4 Geothermie/Erdwärme Unter http://www.geothermie.nrw.de/geothermie_basisversion/?lang=de lässt sich die Eignung einzelner Standorte für die Nutzung von Erdwärmekollektoren und -sonden ermitteln (siehe auch Abb. 14 und 15 im Anhang 1). In ca. einem Viertel des Stadtgebietes wird eine gute geothermische Ergiebigkeit für Erdwärmesonden zwischen 40 m und 100 m ausgewiesen. Erdwärmekollektoren (oberflächennah) sind ebenfalls in weiten Bereichen des Stadtgebietes mit einer mittleren Ergiebigkeit einsetzbar (siehe Abb. 15 im Anhang 1). Erdwärmekollektoren zeichnen sich durch einen höheren Flächenbedarf als Erdwärmesonden aus, da erstere flach unter der Oberfläche verlegt werden, während Sonden in die Tiefe gebaut werden und dadurch geringeren Platzbedarf haben. Wenn Standorte mit geeigneten Gebäuden gefunden werden, bzw. die Versorgung mit Erdwärme im Zuge von Gebäudesanierungen berücksichtigt wird, kann diese Technik vor allem in Ein- und Zweifamilienhaus-Siedlungen Anwendung finden. Erdwärmesonden bieten sich vor allem für Gebäude mit höherem Wärmebedarf an. Diese sind in Pulheim in den verdichteten Bereichen und Gewerbegebieten mit hoher Eignung anzutreffen. Nutzungseinschränkungen können sich durch Wasserschutzgebiete oder hydrogeologisch kritische Bereiche ergeben. Circa dreiviertel des Stadtgebiets wird als hydrogeologisch kritisch eingestuft, hier bestehen große Wasserschutzgebiete mit den Schutzzonen 3 bis 3 C. In kleineren Teilen des Stadtgebietes im Norden ist die Errichtung von Sonden gänzlich verboten (Schutzzonen 3 bis 3 A sowie 1 und 2) (siehe Abb. im Anhang 1). Bei der Planung sind diese Umstände dringend zu berücksichtigen. Das Potenzial wird hierdurch stark eingeschränkt. Trotz dieser Umstände weist das LANUV ein Potenzial von 11 GWh bis knapp 170 GWh pro Jahr. aus. Auf Grund der Wasserschutzgebiete wird dieser Einschätzung im Rahmen dieses Berichtes jedoch nicht gefolgt. Von daher wird in den Szenarien mit keinem Ausbau an Geothermie gerechnet. 22 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 4 Szenarien zu Energie- und CO2-Einsparung Zur Ableitung von Klimazielen für die Stadt Pulheim werden im Folgenden Szenarien ausgearbeitet, mit denen unterschiedliche Ansätze und Erfolge im Klimaschutz aufgezeigt werden. Darauf aufbauend wird eine Empfehlung abgegeben, auf der die Klimaziele der Stadt Pulheim beruhen. 4.1 Entwicklung des Endenergieverbrauchs Im Folgenden werden zwei Szenarien zur Entwicklung des Endenergieverbrauchs in der Stadt Pulheim beschrieben. Das erste Szenario beruht auf der Beibehaltung einer jährlichen Sanierungsquote von 1 % des Gebäudebestandes und unter den Potenzialen bleibenden Einsparungen in den Sektoren Wirtschaft und Verkehr. Der Ausbau der Erneuerbaren Energien findet in einem ähnlichen bzw. leicht erhöhten Tempo statt, wie im Schnitt der letzten Jahre. Es geht also alles seinen „gewohnten Gang“. Das zweite Szenario beschreibt eine erweiterte Ausnutzung der Potenziale zur Endenergieeinsparung in der Wirtschaft und das Erreichen einer Sanierungsquote von 2,5 % des Gebäudebestandes pro Jahr. Erneuerbare Energien werden stärker ausgebaut als in den letzten Jahren. 4.1.1 Trendszenario Das hier betrachtete Trendszenario geht vom Erreichen einer Sanierungsquote von 1 % aus. Die Effizienzpotenziale in den Sektoren Wirtschaft und Verkehr werden bis 2030 nur in geringem Umfang gehoben. Im Verkehrssektor greifen jedoch bis 2050 die Marktanreizprogramme für Elektromobilität und Endenergiebedarf in diesem Sektor stark ab. Dies beruht auf dem Effekt, dass Verbrennungsmotoren einen Wirkungsgrad von bis zu 33 % erreichen. Die restliche Energie umgewandelt und als Strahlungswärme bzw. mit dem Abgas in die Umgebung abgegeben. haben kaum Umwandlungsverluste und senken daher den Endenergiebedarf um bis zu 31 %. damit sinkt der konventionelle wird in Wärme Elektromotoren Die übrigen Sektoren erreichen auch bis 2050 keine hohen Einsparungen des Energieverbrauches, da Maßnahmen der Beratung bezüglich Sanierung und Nutzerverhalten nur eingeschränkt greifen. Effizienzpotenziale werden auch auf Grund fehlender Wirtschaftlichkeit nicht umgesetzt. Insgesamt sinkt daher der Endenergieverbrauch gegenüber 2015 bis 2030 um 9 % und bis 2050 um 29 %. 23 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 In nachfolgender Tabelle werden die Annahmen des Trendszenarios zusammengefasst dargestellt (Ausgangsjahr 2015). Tabelle 4: Annahmen und Hintergründe des Trendszenarios der Stadt Pulheim (Referenzjahr 2015) Sektor Annahmen für 2030 Gebäudesanierung Annahmen für 2050 Quelle: 1% Bundesdurschnitt Renewbility (2012).: Szenario für einen anspruchsvollen Verkehr Einsparungen um 10 % Einsparungen um 1 % Klimaschutzbeitrag des Verkehrs. Berlin: Renewbility Anstieg der Wärmegewinnung Holz aus Holzheizungen um 10 % Anstieg der Rate zur Entwicklung der Anzahl Wärmegewinnung aus von Holzheizungen: BDH 2013, Holzheizungen um 15 % Trendszenario Eigene Annahme und Solarthermie 2 m2 Solarthermie auf allen sanierten Einfamilienhäusern Solardachkataster des RheinErft-Kreises Umweltwärme Wirtschaftssektor wird zu 5 % aus KWK-Anlagen gedeckt Wasserkraft Photovoltaik Standard (45 kWh/m2) mit 150 m2 Wärmepumpe Der Wärmebedarf des KWK Einfamilienhaus nach KfW70- Ausbau jedes fünften sanierten Einfamilienhauses mit einer Wohnfläche Der Wärmebedarf des Wirtschaftssektor wird zu Eigene Annahme 10 % aus KWK-Anlagen gedeckt Keine freien Potentiale Keine freien Potentiale vorhanden vorhanden Eigene Annahme Ausbau auf 25 % der Einfamilienhäuser (ca. 77 Anlagen pro Eigene Annahme und Jahr) mit 6 kWp-Anlagen sowie Großanlagen mit insgesamt Solardachkataster des Rhein- 2.799 kWp bis zum Jahr 2050 Erft-Kreises Kein Ausbau (Voraussetzung für diese Annahme ist, dass die von der Stadt beauftragte Windpotenzialstudie zu dem Ergebnis Windenergie kommt, dass auf dem Stadtgebiet Pulheim, z.B. aufgrund der Erdbebenmessstation, kein Potenzial mehr für den Ausbau der Eigene Annahme Windenergie vorhanden ist. Die Ergebnisse der Studie sind derzeit völlig offen.) Die nachfolgende Grafik stellt die resultierenden Endenergieverbräuche und -einsparungen aufgeteilt in Kraftstoffe, Wärme und Strom dar. 24 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Abbildung 13: Trendszenario- Entwicklung des Endenergieverbrauches und EE-Produktion bis 2030 bzw. 2050 der Stadt Pulheim Den Energieverbräuchen wird jeweils die Produktion von regenerativer Energie auf dem Stadtgebiet gegenübergestellt (Strom und Wärme). 25 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 2015 In 2015 wird 6 % des in Pulheim verbrauchten Stroms auf dem Stadtgebiet gewonnen. Diese Darstellung ist jedoch nur bilanziell richtig, da der erzeugte Strom nach dem EEG vergütet wird und daher in den bundesdeutschen Strom-Mix einfließt und nicht direkt auf den Stromverbrauch und die resultierenden Emissionen auf dem Stadtgebiet angerechnet werden kann. Der Anteil Erneuerbarer Energien am Wärmeverbrauch liegt bei 3 %. 2030 In 2030 sind die Energiebedarfe um insgesamt 9 % gesunken. Auch der Strombedarf ist um 9 % gesunken. Durch den parallelen Anstieg der Stromproduktion liegt der Anteil Erneuerbarer Energien bei 11 % des Stromverbrauchs. Der Kraftstoffbedarf konnte um 8 % reduziert werden. Dies vor allem durch effizientere Verbrennungsmotoren und ein geändertes Nutzerverhalten. Der Wärmebedarf ist um 10 % gesunken, der Anteil Erneuerbarer Energien am Wärmebedarf liegt bei 4 %. Die Hauptanteile sind, wie auch schon in 2015, Biomasse (Holz) und Umweltwärme (Wärmepumpen). 2050 Das Szenario zur Entwicklung des Endenergieverbrauchs zeigt auf, dass die Bedarfe im Jahre 2050 um insgesamt 29 % gesunken sind. Besonders der Endenergieverbrauch aus dem Verkehrssektor hat stark abgenommen, dies vor allem durch die Umstellung auf E-Mobilität. Der Kraftstoffbedarf konnte damit um 39 % reduziert werden Der Strombedarf ist um 20 % gesunken. 11 % des Strombedarfes werden in der Stadt Pulheim aus Erneuerbaren Quellen gewonnen. Der Wärmebedarf ist um 23 % gesunken, der Anteil Erneuerbarer Energien am Wärmebedarf liegt bei 7 %. Da mit der Umstellung der Energieversorgung Strom in vielen Bereichen als Energieträger genutzt wird und zusätzlich Endenergieträger (Synthetisches Methan, Wärmepumpen) auf der Basis von Strom erzeugt werden, steigt der Strombedarf stark an. Strom wird neben dem direkten Einsatz in Gebäuden (Elektronik, Beleuchtung, mechanische Energie, Kühlung etc.), auch zur Erzeugung von Wärme (Power to Heat), Nutzung in Wärmepumpen (Erdwärme), zur Herstellung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge und zum Betanken von E-Fahrzeugen benötigt. Auf Grund dieses steigenden Strombedarfs, der Nutzung von Gas im EnergieträgerMix und allgemein geringer Potenziale für Erneuerbare Energien auf dem Stadtgebiet kann die Stadt Pulheim keine Energieautarkie erreichen. Zusätzlich zum Import von ca. 294.909 MWh Gas müssen gut 250.614 MWh Strom importiert werden. 4.1.2 Klimaschutzszenario Das hier betrachtete Szenario geht vom Erreichen einer Sanierungsquote von 2,5 % aus. Die Effizienzpotenziale in den Sektoren Wirtschaft und Verkehr werden in hohem Umfang gehoben. Im Verkehrssektor greifen bis 2050 die Marktanreizprogramme für E-Mobile und damit sinkt der Endenergiebedarf in diesem Sektor stark ab. Zusätzlich wird das Nutzerverhalten positiv beeinflusst, wodurch die Fahrleistung des motorisierten Individualverkehrs sinkt und der Anteil der Nahmobilität am Verkehrssektor steigt. Maßnahmen der Beratung bezüglich Sanierung, Effizienztechnologien und Nutzerverhalten können erfolgreich umgesetzt werden und zeigen eine hohe Wirkung. Effizienzpotenziale können auf Grund der guten Wirtschaftlichkeit verstärkt umgesetzt werden. Insgesamt sinkt daher der Endenergieverbrauch gegenüber 2015 bis 2030 um 19 % und bis 2050 um 54 %. Erneuerbare Energien-Anlagen, vor allem Photovoltaik, werden mit hohen Zubauraten errichtet. In dem Klimaschutzszenario wird zudem davon ausgegangen, dass das Potenzial vorhanden ist, drei weitere kleine Windkraftanlagen auf dem Stadtgebiet zu errichten. Diese Annahme setzt voraus, dass die von der Stadt 26 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 beauftragte Windpotenzialstudie im Ergebnis ein entsprechendes Potenzial für das Stadtgebiet Pulheim ausweist. Die Ergebnisse der Potenzialstudie liegen derzeit noch nicht vor. In nachfolgender Tabelle 5 werden die Annahmen des Klimaschutzszenarios zusammengefasst dargestellt Tabelle 5:Annahmen und Hintergründe des Klimaschutzszenarios der Stadt Pulheim (Referenzjahr 2015) Sektor Annahmen für 2030 Gebäudesanierung Annahmen für 2050 Quelle: 2,5 % Eigene Annahme Renewbility (2012).: Szenario für einen anspruchsvollen Verkehr Einsparungen um 20 % Einsparungen um 30 % Klimaschutzbeitrag des Verkehrs. Berlin: Renewbility Anstieg der Holz Anstieg der Wärmegewinnung Wärmegewinnung aus Holzheizungen um 20 % aus Holzheizungen um Rate zur Entwicklung der Anzahl von Holzheizungen: BDH 2013, Trendszenario weitere 40 % Eigene Annahme und Solarthermie 2 m2 Solarthermie auf allen sanierten Einfamilienhäusern Solardachkataster des RheinErft-Kreises Umweltwärme Wirtschaftssektor wird zu 10 % aus KWK-Anlagen gedeckt Wasserkraft Photovoltaik Standard (45 kWh/m2) mit 150 m2 Wärmepumpe Der Wärmebedarf des KWK Einfamilienhaus nach KfW70- Ausbau jedes fünften sanierten Einfamilienhauses mit einer Wohnfläche Der Wärmebedarf des Wirtschaftssektor wird zu Eigene Annahme 20 % aus KWK-Anlagen gedeckt Keine freien Potentiale Keine freien Potentiale vorhanden vorhanden Eigene Annahme Ausbau auf 50 % der Einfamilienhäuser (ca. 170 Anlagen pro Eigene Annahme und Jahr) mit 6 kWp-Anlagen sowie Großanlagen mit insgesamt Solardachkataster Rhein-Erft- 5.598 kWp bis zum Jahr 2050 Kreis Verdopplung der Leistung mit drei weiteren kleinen Anlagen (Voraussetzung für diese Annahme ist, dass die von der Stadt Windenergie beauftragte Windpotenzialstudie im Ergebnis ein Eigene Annahme entsprechendes Potenzial für das Stadtgebiet Pulheim ausweist. Die Ergebnisse der Potenzialstudie liegen derzeit noch nicht vor. Die nachfolgende Grafik stellt die resultierenden Endenergieverbräuche und Einsparungen aufgeteilt in Kraftstoffe, Wärme und Strom dar. 27 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Abbildung 14: Klimaschutzszenario- Entwicklung des Endenergieverbrauches und EE-Produktion bis 2030 bzw. 2050 28 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Den Energieverbräuchen wird jeweils die Produktion von regenerativer Energie auf dem Stadtgebiet gegenübergestellt (Strom und Wärme). 2015 Siehe Trendszenario. 2030 In 2030 ist der Endenergiebedarf um insgesamt 19 % gesunken. Der Strombedarf ist um 20 % gesunken. Im Verkehrssektor werden Einsparungen von 20 % erreicht. Dies vor allem durch effizientere Fahrzeugtechnik und zu einem geringen Teil durch Elektromobilität. Pendler setzen auf Fahrgemeinschaften und sparen so Energie und Kosten ein. Durch den parallelen Anstieg der Stromproduktion liegt der Anteil Erneuerbarer Energien bei 21 % des Stromverbrauchs. Der Anteil Erneuerbarer Energien am Wärmebedarf liegt bei 7 %. Die Hauptanteile sind, wie auch schon in 2015, Biomasse (Holz) und Umweltwärme. 2050 In 2050 sind die Bedarfe gegenüber 2015 um insgesamt 54 % gesunken. Besonders der Endenergiebedarf aus dem Verkehrssektor hat stark abgenommen, dies vor allem durch die Umstellung auf E-Mobilität. Auch der Wärmebedarf ist durch die hohe Sanierungsquote stark gesunken. 40 % des Strombedarfes werden in der Stadt Pulheim aus Erneuerbaren Quellen gewonnen. Der Anteil Erneuerbarer Energien am Wärmebedarf liegt bei 17 %. Da mit der Umstellung der Energieversorgung Strom in vielen Bereichen als Energieträger genutzt wird und zusätzlich viele Endenergieträger auf der Basis von Strom erzeugt werden, steigt der Strombedarf stark an. Strom wird neben dem direkten Einsatz in Gebäuden (Elektronik, Beleuchtung, mechanische Energie, Kühlung etc.), auch zur Erzeugung von Wärme (Power to Heat), Nutzung in Wärmepumpen (Erdwärme), zur Herstellung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge und zum Betanken von E-Fahrzeugen benötigt. Auf Grund dieses steigenden Strombedarfs, der Nutzung von Gas im Energieträger-Mix, und allgemein geringer Potenziale für Erneuerbare Energien auf dem Stadtgebiet kann die Stadt Pulheim keine Energieautarkie erreichen. Zusätzlich zum Import von ca. 175.282 MWh Gas müssen gut 302.278 MWh Strom importiert werden. 4.2 Entwicklung der CO2-Emissionen In diesem Kapitel werden drei verschiedene Szenarien zur Entwicklung der CO2-Emissionen dargestellt. 1) Das erste Szenario basiert auf dem Trendszenario zum Endenergieverbrauch (vgl. Kapitel 3.1.1) und stellt die Entwicklung der CO2-Emissionen unter der Prämisse dar, dass kaum zusätzliche Anstrengungen für den Klimaschutz unternommen werden und der Einsatz der Energieträger ähnlich der heute vorherrschenden Struktur bleibt. Der aus dem Trendszenario resultierende Gasbedarf wird über Erdgas gedeckt. 2) Das zweite Szenario basiert auf dem Klimaschutzszenario zum Endenergieverbrauch (vgl. Kapitel 3.1.2) und stellt die Entwicklung der CO2-Emissionen unter der Prämisse dar, dass zusätzliche Anstrengungen für den Klimaschutz unternommen werden und der Einsatz der Energieträger im Vergleich zu heute vorherrschenden Struktur ansteigt. Der aus dem Klimaschutzszenario resultierende Gasbedarf wird über Erdgas gedeckt. 3) Das dritte Szenario zeigt die resultierenden CO2-Emissionen beim Import von CO2-ärmerem Gas, wie Biomethan oder Wasserstoff bzw. Methan aus Power to Gas-Anlagen außerhalb des Stadtgebietes. Für die Berechnung der Emissionen, die durch importierten Strom verursacht werden, wird ein 29 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Energieträgermix von 80 % Erneuerbaren Energien und 20 % Gas angenommen, wie er von der Bundesregierung bis 2050 angestrebt wird. Die Szenarien geben die Emissionen sowohl in absoluten Zahlen pro Jahr, als auch in t pro Einwohner und Jahr an. Für sämtliche Szenarien wird von einer gleichbleibenden Einwohnerzahl auf dem Niveau von 2015 ausgegangen. Dies geschieht, da eine Fortschreibung der Einwohnerzahlen bis 2050 nicht gesichert erfolgen kann und es hierzu keine belastbaren Quellen gibt. Gleichzeitig ist es schwierig, zutreffende Aussagen zur Bevölkerungsentwicklung zu machen, da z.B. Zugewinne durch Zuwanderung negative Tendenzen ausgleichen können. Durch die Betrachtung der Emissionen je Einwohner können Aussagen unabhängig von der Einwohnerzahl getroffen werden. Die Reduktion der CO2-Emissionen in Prozent wird jeweils im Bezug zum Basisjahr 2015 angegeben, da dieses die aktuellste Datenlage ist. Auf den Bezug zum Jahr 1990, wie z.B. in den Szenarien des Bundes, wird verzichtet, da für dieses Jahr keine hinreichenden Daten vorliegen. 4.2.1 Trendszenario zur Entwicklung der CO2-Emissionen Dieses Szenario zur Entwicklung der CO2-Emissionen basiert auf dem Trendszenario. Die Energieträger zur Deckung des Heizenergiebedarfes sind in der Hauptsache Erdgas und Strom. Durch die Verwendung des fossilen Energieträgers Erdgas und geringe Endenergieeinsparungen fallen die Emissions-Reduktionen geringer aus, als in den beiden nachfolgenden Szenarien. Trendszenario: Entwicklung der THG-Emissionen der Stadt Pulheim 6,2 t pro Einwohner 5,0 t pro Einwohner 3,1 t pro Einwohner 400.000 Tonnen pro Jahr [t/a] 350.000 -20 % 300.000 Strom 250.000 Wärme -50 % 200.000 Kraftstoffe 150.000 100.000 50.000 0 2015 2030 2050 Abbildung 15: Trendszenario- Entwicklung der THG-Emissionen bis 2030 bzw. 2050 30 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Die Emissionen sinken laut dem vorliegenden Szenario um 20 % bis 2030 und 50 % bis 2050. Das entspricht 5,0 t CO2 pro Einwohner und Jahr in 2030 und 3,1 t pro Einwohner und Jahr in 2050. Die Einsparungen liegen oberhalb dessen, was für die Erreichung des 2-Tonnen-Ziels (2 t/Ew./a) für das Jahr 2050 notwendig wäre. Womit dieses Szenario nicht als Grundlage von Zielformulierungen geeignet ist. 4.2.2 Klimaschutzszenario unter Verwendung von Erdgas (KS1) Die Entwicklung der CO2-Emissionen auf Basis des Klimaschutzszenarios sieht beim Endenergiebedarf die Verwendung von Erdgas zur Deckung des Gasbedarfes vor. Klimaschutzszenario: Entwicklung der THG-Emissionen der Stadt Pulheim (Erdgas aus fossilen Quellen) 6,2 t pro Einwohner 4,4 t pro Einwohner 1,7 t pro Einwohner 400.000 Tonnen pro Jahr [t/a] 350.000 300.000 Strom Wärme 250.000 Kraftstoffe 200.000 150.000 100.000 50.000 0 2015 2030 2050 Abbildung 16: Klimaschutzszenario- Entwicklung der THG-Emissionen bis 2030 bzw. 2050 Die Emissionen sinken laut dem vorliegenden Szenario um 30 % bis 2030 und 73 % bis 2050. Das entspricht 4,4 t CO2 pro Einwohner und Jahr in 2030 und 1,7 t pro Einwohner und Jahr in 2050. Die Einsparungen des Klimaschutzszenarios erreichen das 2-Tonnen-Ziel (2 t/Ew./a) für das Jahr 2050. Die resultierenden Einsparungen in den einzelnen Sektoren werden in Tabelle 6 dargestellt. 31 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Tabelle 6: Resultierende Einsparpotentiale der Stadt Pulheim nach Sektoren Emission 2015 Emission 2030 Wirtschaft (Industrie) 44.134 t/a 31.106 t/a Wirtschaft (GHD) 13.302 t/a Haushalte 125.946 t/a Reduktion 2030 13.028 t/a Emission 2050 12.360 t/a 30% 9.230 t/a 4.072 t/a 34.292 t/a 2.773 t/a 150.986 t/a 102.847 t/a 48.140 t/a 46.218 t/a 7.881 t/a 4.882 t/a 2.999 t/a 29.082 t/a 342.250 t/a 239.718 t/a 102.531 t/a 30% 32 121.905 t/a 81% 3.052 t/a 38% Summe 79.728 t/a 63% 32% Kommune 10.529 t/a 79% 27% Verkehr 31.773 t/a 72% 31% 91.654 t/a Reduktion 2050 93.486 t/a 4.829 t/a 61% 248.764 t/a 73% infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 4.2.3 Maximalzszenario unter Verwendung von Gas aus regenerativen Quellen Zur Verringerung der Emissionen kann statt Erdgas auch Gas aus erneuerbaren Quellen eingesetzt werden. Dieses kann verschiedener Herkunft sein. Mögliche Quellen sind z.B. direkt eingespeistes Biogas oder Abfallgas und Wasserstoff oder Methan, die mittels Einsatz von Strom synthetisiert werden (Power to Gas). Maximalszenario: Entwicklung der THG-Emissionen der Stadt Pulheim (Gas aus regenerativenQuellen) 6,2 t pro Einwohner 3,9 t pro Einwohner 0,9 t pro Einwohner 400.000 Tonnen pro Jahr [t/a] 350.000 300.000 - 37 % Strom 250.000 Wärme 200.000 Kraftstoffe 150.000 - 86 % 100.000 50.000 0 2015 2030 2050 Abbildung 17: Maximalszenario- Entwicklung der THG-Emissionen bis 2030 bzw. 2050 Der Einsatz von Gas mit einem geringeren LCA-Faktor macht sich in wesentlich höheren Einsparungen in allen drei dargestellten Bereichen (Strom, Wärme, Kraftstoffe) bemerkbar. Es wird deutlich, dass Emissionen von unter 2 t CO2 pro Einwohner und Jahr erreichbar sind. Die Emissionen sinken um 37 % auf 3,9 t in 2030 und bis 2050 um 86 % auf 0,9 t pro Einwohner und Jahr. Die Einsparungen des Maximalszenarios unterschreiten das 2-Tonnen-Ziel (2 t/Ew./a) für das Jahr 2050 sehr deutlich. Die resultierenden Einsparungen in den einzelnen Sektoren werden in Tab. 9 dargestellt. 33 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Tabelle 7: Resultierende Einsparpotentiale der Stadt Pulheim nach Sektoren Emission 2013 Emission 2030 Wirtschaft (Industrie) 44.134 t/a 24.504 t/a Wirtschaft (GHD) 13.302 t/a Haushalte 125.946 t/a Reduktion 2030 19.630 t/a Emission 2050 4.662 t/a 44% 6.464 t/a 6.838 t/a 47.686 t/a 1.866 t/a 150.986 t/a 102.847 t/a 48.140 t/a 13.856 t/a 7.881 t/a 3.860 t/a 4.021 t/a 27.265 t/a 342.250 t/a 215.935 t/a 126.315 t/a 37% 123.721 t/a 82% 1.077 t/a 51% Summe 112.090 t/a 89% 32% Kommune 11.436 t/a 86% 38% Verkehr 39.471 t/a 89% 51% 78.260 t/a Reduktion 2050 48.727 t/a 6.805 t/a 86% 293.523 t/a 86% 4.3 Empfehlung Auf Grund der ermittelten Potenziale und der Möglichkeiten der Stadt Pulheim, über die eigenen Stadtwerke langfristig auf den Energiemix, der auf dem Stadtgebiet eingesetzt wird, Einfluss zu nehmen, sollte ein ambitioniertes Szenario als Grundlage für die Entwicklung von Klimazielen und darauf aufbauenden Strategien gewählt werden. Damit zeigt die Stadt Pulheim, dass sie Verantwortung übernimmt und ihren Teil zur Erreichung der Ziele der internationalen Klimaschutzpolitik sowie des Bundes und des Landes NRW leisten will. Aus diesem Grund wird für die Entwicklung der Klimaziele auf das Klimaschutzszenario unter Verwendung von Gas aus fossilen Quellen zurückgegriffen. Dieses ist ein ambitioniertes, aber durchaus erreichbares Szenario. Im Kapitel 5 werden nun aufbauend auf dem genannten Energie- und CO2-Einsparszenario Klimaziele für die Stadt Pulheim formuliert. 34 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 5 Klimaziele der Stadt Pulheim Mit der Erstellung des Integrierten Klimaschutzkonzeptes stellt sich die Stadt Pulheim den Herausforderungen von Klimaschutz und Klimawandel und damit einem großen gesellschaftlichen Thema dieser Zeit. Vorrangiges Ziel ist die Reduzierung der CO2-Emissionen auf dem Gebiet der Stadt Pulheim. Zur Zielerreichung werden vorhandene Maßnahmen gebündelt, Akteure in der Stadt für klimarelevante Projekte und Maßnahmen zusammengeführt und neue Maßnahmen und Projekte entwickelt. Auf diese Weise unterstützt die Stadt Pulheim nicht nur die Ziele der Bundesregierung und der Landesregierung NRW, sondern sie stärkt vorrangig die kommunalen Klimaschutzaktivitäten und die regionale Wertschöpfung. Anzumerken ist, dass die im Folgenden skizzierten Klimaziele als Mindestziele zu verstehen sind, deren Erreichung keineswegs den Endpunkt der Bemühungen der Stadt Pulheim darstellen sollen. Vielmehr ist die Erreichung eines gesteckten Ziels als Ansporn für weitere Anstrengungen zu sehen. Daher ist die Fortschreibung und gegebenenfalls Anpassung der Ziele in einem Zeitraum von 10 bis 15 Jahren zu empfehlen. 5.1 Bezug zum internationalen Zwei-Grad-Ziel sowie den Zielsetzungen von Bund, Land NRW, Klima-Bündnis und dem Bergischen Land Zwei-Grad-Ziel Das Zwei-Grad- Ziel basiert unter anderem auf dem Dritten Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate change (IPCC), auch „Weltklimarat“ genannt, und bildet den Kernpunkt der internationalen Klimapolitik. Die globale Erwärmung soll demzufolge auf ein Niveau von weniger als zwei Grad gegenüber dem Niveau vor Beginn der Industrialisierung begrenzt werden. Damit sollen die aus der Erderwärmung resultierenden Klimafolgeschäden auf ein möglichst geringes Maß reduziert werden. Zwischenzeitlich wurde dieses Ziel auf 1,5 Grad nach unten korrigiert. Es gibt verschiedene Ansätze, die notwendigen Reduktionen zur Erreichung dieses Zieles zu berechnen. Das Umweltbundesamt (UBA) hat in einer Veröffentlichung zu diesem Thema dargestellt, dass die Emissionen der Industrieländer bis 2050 ein Niveau von 2 t CO2 pro Einwohner und Jahr nicht überschreiten dürfen und bis Ende dieses Jahrhunderts weltweit Emissionen von 2 t CO2 pro Einwohner als Maximum anzusehen sind (UBA; BMU 2005). Ziele der Bundesregierung Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, die CO2-Emissionen bis zum Jahr 2030 um 55 % und bis zum Jahr 2050 um 80 %-95 % gegenüber dem Jahr 1990 zu senken. Dies bedeutet umgerechnet je Einwohner und Jahr Emissionen von 2,6 t CO2 bis 0,65 t CO2 (der Wert in 1990 lag bei ca. 13 t CO2 je Einwohner und Jahr). Der Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromproduktion soll bis 2035 55 % bis 60 % erreichen und 2050 bei 80 % liegen. Land NRW Das Land NRW hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2020 25 % und bis 2050 80 % CO2-Emissionen gegenüber 1990 einzusparen. Wenn von gleichbleibender Einwohnerzahl ausgegangen wird, sinken die Emissionen damit von 17 t CO2 je Einwohner und Jahr auf 12,75 t in 2020 und 3,4 t in 2050. Klima-Bündnis Das Ziel ist, den CO2-Ausstoß alle fünf Jahre um zehn Prozent zu reduzieren und eine Halbierung der Pro-KopfEmissionen (Basisjahr 1990) bis spätestens 2030 zu erreichen. 35 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Einschränkung der Vergleichbarkeit Die genannten Zielsetzungen von Bund und Land beziehen sich auf das Basisjahr 1990 und sind daher, wie bereits erwähnt, nicht mit den prozentualen Einsparpotenzialen und -zielen vergleichbar, die in den folgenden Formulierungen von quantitativen Klimazielen genannt werden. Ein Vergleich von Kommune zu Kommune ist ebenfalls nicht zielführend, da jede Kommune eigene Voraussetzungen und Potenziale hat. Vielmehr sollen gesetzte Ziele dazu dienen, ein Benchmarking für die Zielerreichung der jeweiligen Kommune zu ermöglichen. Der Abgleich des erreichten Zielerreichungsgrades mit den gesteckten Zielen ermöglicht die strategische und operationelle Ausrichtung der Klimaschutzpolitik. Er dient also weniger dem interkommunalen Benchmarking, sondern vielmehr dem Benchmarking einer Kommune über mehrere Jahre hinweg. 5.2 Quantitative Klimaziele Die hier aufgeführten Klimaziele wurden auf Grundlage des Klimaschutzszenarios zum Endenergieeinsatz (Kapitel 4.1.2) und der darauf basierenden Hochrechnung der CO2-Emissionen unter Verwendung von Gas aus fossilen Quellen (Kapitel 4.2.3) entwickelt. Reduktion der CO2-Emissionen des Stadtgebiets um 30 % bis zum Jahr 2030 und 73 % bis zum Jahr 2050 Senkung des Endenergiebedarf des Stadtgebiets um 19 % bis zum Jahr 2030 und 54 % bis zum Jahr 2050 (Referenzjahr 2015) Hinweis Die folgenden Ausführungen geben einen Ausblick auf weitere Formulierungen von Zielsetzungen. Die Bearbeitung der Kapitel 5.3 bis 5.5 erfolgt im Anschluss an den Beteiligungsprozess (Workshops und Expertengespräche). 5.3 Quantitative Teilziele Im Rahmen der quantitativen Ziele werden zudem Teilziele definiert. Diese stellen konkrete Zieldefinitionen in jeweiligen Handlungsfeldern dar. Zur Festlegung der Größenordnungen der Teilziele ist das Modul „Akteursbeteiligung“ des Klimaschutzkonzepts relevant. Auf Basis der Ergebnisse der handlungsfeldbezogenen Workshops und Expertengespräche werden diese zu einem späteren Zeitpunkt in der Konzepterarbeitung festgelegt. Eine Festlegung der Teilziele ausschließlich auf Basis der Potentiale und Szenarien ist nicht zielführend. 36 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Folgende Beispiele sind an dieser Stelle zu nennen: Erzeugung von XX % des Strombedarfs aus erneuerbaren Energien (Photovoltaikanlagen) auf dem Stadtgebiet bis zum Jahr 2030 Erzeugung von XX % des Wärmebedarfs aus erneuerbaren Energien (Geothermie und Solarthermie) auf dem Stadtgebiet bis zum Jahr 2030 Stromversorgung Stadtgebiet zu 100 % Strom aus erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2022 Erhöhung des Modalsplit-Anteils Radverkehr um XX % bis zum Jahr 2030 500 zugelassene E-Autos im Stadtgebiet bis zum Jahr 2022 Steigerung der Sanierungsquote von Wohngebäuden auf mindestens XX % bis zum Jahr 2030 (Referenzjahr 2015) 5.4 Qualitative Klimaziele Neben quantitativen Zielen können qualitative Ziele zur Erreichung der übergeordneten CO2-Einsparziele beitragen. Diese qualitativen Ziele stellen Leitgedanken dar, die bei der Umsetzung der Maßnahmen und allen weiteren Aktivitäten der Stadt Berücksichtigung finden sollen. Für verschiedene Handlungsbereiche wurden Ziele formuliert. So werden die Bemühungen in allen Bereichen der Klimaschutzarbeit an klaren Maximen ausgerichtet. Darüber hinaus zeigen sie weitere positive Aspekte auf, die durch die Verankerung des Klimaschutzes gefördert werden. Folgende Beispiele sind an dieser Stelle zu nennen: Ausbau von Bürgerbeteiligungen bei Energieversorgungs- und Klimaschutzprojekten Reduzierung des Einsatzes von Heizöl zur Beheizung Förderung des Anteils von Fuß- und Fahrradverkehr im städtischen Verkehr und Reduktion des innerstädtischen Autoverkehrs Etablierung von Klimaschutzthemen in Schulen Erweiterung von Informations- und Beratungsangeboten 5.5 Vorbildfunktion Stadtverwaltung Die Stadtverwaltung Pulheim kann sich im Rahmen der Vorbildfunktion eigene Klimaziele setzen. Diese sollten für die Bereiche definiert werden, in denen die Stadtverwaltung einen direkten Einfluss geltend machen kann. Folgende Beispiele sind an dieser Stelle zu nennen: „CO2-Absenkpfad für die städtischen Gebäude und Anlagen „dauerhafte“ Versorgung der städtischen Gebäude (und Anlagen) mit Ökostrom „(bilanziell) energieautarke Kläranlage“ „energetische Modellprojekte“ im städtischen Gebäudebestand Umstellung städtischer Fuhrpark auf emissionsarme / CO2-freie Antriebe Angebote für die Mitarbeiter zum betrieblichen Mobilitätsmanagement (Job Ticket, …) 37 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 6 Quellenverzeichnis ECOSPEED AG: URL: www.ecospeed.ch Kulke (2008): Wirtschaftsgeographie. 3. Auflage. (=Grundriss Allgemeine Geographie), Paderborn. BMU Umweltbundesamt (Hrsg.) (2005): ClimateChange 06/05; Die Zukunft in unseren Händen – 21 Thesen zur Klimaschutzpolitik des 21. Jahrhunderts und ihre Begründung, Dessau 2005. URL: http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/2962.pdf BMWi Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (2014): Die Energie der Zukunft. Erster Fortschrittsbericht zur Energiewende. Berlin 2014 Öko-Institut (Hrsg.) (2012): RENEWBILITY II – Szenario für einen anspruchsvollen Klimaschutzbeitrag des Verkehrs, Berlin 2012. LANUV NRW Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (2010): Klima und Klimawandel in Nordrhein-Westfalen. Daten und Hintergründe. LANUV-Fachbericht 27. Recklinghausen LANUV NRW Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (2013): Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW Teil 2 – Solarenergie. LANUV-Fachbericht 40. Recklinghausen. LANUV NRW Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (2015): BMVBS Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.) (2013): Maßnahmen zur Umsetzung der Ziele des Energiekonzepts im Gebäudebereich – Zielerreichungsszenario. BMVBS-Online-Publikation. URL:http://www.bbsr.bund.de/BBSR/DE/Veroeffentlichungen/BMVBS/Online/2013/DL_ON032013.pdf?__blob=pu blicationFile&v=5 38 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 7 Anhang Anhang 1: Geothermische Ergiebigkeit der Stadt Pulheim Abbildung 18: Geothermische Ergiebigkeit von Erdwärmesoden (100 m Sondenlänge) 39 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Abbildung 19: Geothermische Ergiebigkeit oberflächennaher Erdwärmekollektoren Abbildung 20: Hydrogeologisch kritische Bereiche und Schutzgebiete im Stadtgebiet Pulheim 40 infas enermetric Consulting GmbH Integriertes Klimaschutzkonzept der Stadt Pulheim 2017 Anhang 2: Auszug aus dem Solardachkataster des Rhein-Erft-Kreises Abbildung 21: Auszug aus dem Solardachkataster des Rhein-Erft-Kreises 41 infas enermetric Consulting GmbH