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Forschungsstelle
BAFU
Projektnummer
APH 1-23.03
Projekttitel
Verwertungspfade Holzenergie

Texte zu diesem Projekt
 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Ergebnisse gemäss Vertrag
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Abstract
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Umsetzung und Anwendungen
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Holz; Energie; Verwertung
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Die Studie beschreibt den Bedarf an Energieholz in der Schweiz im Jahr 2050 unter der Annahme, dass fossile Energieträger substituiert oder durch Kohlenstoffsenken kompensiert werden müssen und Holz für dazu geeignete Anwendungen eingesetzt wird. Dazu werden die Energieeffizienz der wichtigsten Verwertungspfade für Energieholz beschrieben und Prioritäten zur Nutzung von Energieholz anhand des Substitutionsbedarfs für fossile Energien und dem Substitutionseffekt von Energieholz abgeleitet.
Im Anschluss werden vier Szenarien zur Ausschöpfung des nachhaltigen Energieholzpotenzials definiert und ihre Wirkung auf den Endenergieverbrauch der Schweiz berechnet. Als Basis dienen der heutige Energieholzverbrauch von 16 TWh/a (5.8 Mio. m3/a) sowie ein Energieholzpotenzial von 20 TWh/a (7.3 Mio. m3/a), das einer mittleren Erwartung entspricht1. Zusätzlich wird der Effekt bei einem auf 25 TWh/a (9.1 Mio. m3/a) erhöhten Potenzial beschrieben. Da bereits die zwei Anwendungen mit höchster Priorität einen Bedarf von 29 TWh/a (10.6 Mio. m3/a) aufweisen, wird zur Beschreibung der Wirkung auch eine Modellierung mit diesem Wert durchgeführt.
Ergebnisse gemäss Vertrag
(Deutsch)
Die Studie kommt zu folgenden Schlussfolgerungen und Empfehlungen:
Der Bedarf an Energieholz zur Substitution fossiler Energien in den für Energieholz geeigneten Anwendungen übersteigt das heute identifizierte Potenzial um mehr als einen Faktor 5. Aus diesem Grund ist eine Priorisierung der Verwertung von Energieholz wichtig, wobei Anwendungen zu favorisieren sind,
die nicht oder nur mit hohem Aufwand durch andere erneuerbare Energieträger erbracht werden können und bei denen Energieholz die höchste Substitutionswirkung erzielt. Soweit einzelne Verwertungspfade diese zwei Kriterien gleichermassen erfüllen, sind diejenigen vorzuziehen, die aufgrund ihrer technologischen Reife bereits vor 2050 sicher umgesetzt und bis 2035 einen Beitrag zur Energieversorgung leisten können. Aufgrund dieser Kriterien sind folgende Verwertungspfade zu favorisieren:
Höchste Priorität zur Verwertung von Energieholz haben die Erzeugung von Prozesswärme sowie von Spitzenlast-Gebäudewärme mit einem Deckungsgrad von rund 25 %. Diese Verwertungspfade können als Prio 1-Anwendungen wie folgt umgesetzt werden:
Prozesswärme: Energieholz soll für Prozesswärme bei hohen Temperaturen genutzt werden, die heute fossil produziert wird und die nur mit grossem Aufwand durch andere nachhaltige Alternativen ersetzt werden kann. Da eine direkte Verbrennung einen höheren Substitutionseffekt als die vorgängige
Umwandlung zu Holzgas erzielt, sind vorab direkte Anwendungen von Energieholz zu favorisieren.
Spitzenlast-Gebäudewärme: Parallel dazu ist die Versorgung des Gebäudeparks mit Wärme auf eine Kombination von Wärmepumpen und Energieholz zu transformieren. Dazu sind bestehende Hauptwärmeerzeuger mit Holz so umzurüsten, dass zusätzliche erneuerbare Elektrizität für den
Betrieb von Wärmepumpen als Hauptheizung dient, die einen hohen Deckungsgrad mit einem Zielwert von 75 % erreichen und Energieholz nur für die restliche Spitzenlastwärme im Winter nutzen, wenn Knappheit an erneuerbarem Strom besteht. Diese Art der Wärmeversorgung kann durch
Abwärmenutzung ergänzt und auch bei Neuanlagen umgesetzt werden. Die Ausführung kann zentral oder dezentral erfolgen und den Ausbau thermischer Netze unterstützen. Da Energieholz damit nur rund einen Viertel des Gebäudewärmebedarfs decken muss, wird das restliche Holz für die bezüglich Temperatur anspruchsvollere Prozesswärme frei. Im Gebäudebereich übernimmt das Energieholz dagegen die Aufgabe der Saisonspeicherung und kann damit den Bedarf an teureren und ineffizienteren Ansätzen wie zum Beispiel Power-to-Gas reduzieren. Um dies zu ermöglichen, ist der Einsatz von Energieholz für ganzjährige Gebäudewärme auf null zu reduzieren oder zumindest auf schwierig substituierbare Anwendungen zu beschränken.
Daneben erzielt Energieholz zur Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) in wärmegeführten Anlagen einen hohen Nutzen im Energiesystem, da der produzierte Strom einen Beitrag zum Winterstrom und zur Versorgungssicherheit liefert. Aufgrund des begrenzten Holzpotenzials und der geringen elektrischen
Wirkungsgrade von WKK-Anlagen im für die Schweiz typischen Leistungsbereich wird der Beitrag von Energieholz zur Stromversorgung zwar gering bleiben, er kann aber den Ausbau von Solarstrom ideal ergänzen.
Abstract
(Deutsch)
Es werden verschiedene Nutzungsmöglichkeiten zur Verwertung von Holz zur Energieerzeugung und zur Endlagerung von Kohlenstoff beschrieben und in Bezug auf die erzielbare Einsparung an nicht erneuerbaren Ressourcen und fossilen CO2-Emissionen bewertet
Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
Publikationen in Gebäudetechnik; Grundlage für die Integrale Wald- und Holzstrategie 2050
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Zugehörige Dokumente