Bioplan W

Systemlösungen für Bioenergie im Wärmesektor im Kontext zukünftiger Entwicklungen

Koordination:

Team am UFZ:

Kurzbeschreibung:

Bioplan W bildet die Komplexität des Wärmesektors in einem Modell ab, um die Entwicklungsperspektiven der Wärmeerzeugung aus Biomasse quantitativ abschätzen zu können. Bioplan W untersucht und bewertet dazu die Auswirkungen (Kosten, Umwelt und Landnutzungseffekte) verschiedener Wärmetechnologien, die in Teilmärkten miteinander konkurrieren. Auf der Basis dieser Analyse werden verschiedene Szenarien für die Entwicklungsperspektiven der Wärmeerzeugung aus Biomasse beschrieben.

Aus den Projektergebnissen werden für politische Entscheidungsträger Handlungsempfehlungen zum Umgang mit verschiedenen Wärmetechnologien abgeleitet.

Im Rahmen des Projektkonsortiums füht das Department Bioenergie die Modellierung durch. Dazu wird das bestehende Modell BenOpt (BioENergyOptimisation-Model) um ein weiteres Modul ergänzt, welches den Wärmesektor abbildet. BenOpt führt eine Kostenoptmierung des Wärmesektors bis zum Jahr 2050 durch - dabei stehen verschiedene Wärme erzeugende Technologien im Wettbewerb zueinander. Die Zielgröße der Optimierung sind die Gesamtkosten (Produktionskosten und Investitionskosten) im Zeitraum 2015 bis 2050. Im Modell werden alle erneuerbaren Technologien, mit besonderem Fokus auf Bioenergie Technologien, berücksichtigt. Als fossile Referenz dienen Erdgas- und Kohletechnologien. Das Modell ist in einer jährlichen Auflösung umgesetzt. Zeitabhängige Eingangsparameter sind die Grenzkosten, Investitionskosten, Wirkungsgrad, Wärmebedarf und Emissionsfaktoren. Eine Heizungstechnologie besteht oft aus mehreren Modulen. Die Lebensdauer jedes Moduls wird im Modell berücksichtigt und entsprechende Investitionen getätigt. Wenn Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zum Einsatz kommen, wird die Vergütung für den generierten Strom als Nebenprodukt verrechnet. Die Randbedingungen des Modells sind u.a. die jährlich verfügbare Biomasse und die definierten Klimaschutzziele der Deutschen Bundesregierung aus dem Energiekonzept und dem EEWärmeG.

Bei einer Modellierung ist man immer mit Unsicherheiten der Eingangsparameter konfrontiert, z.B. die Strompreisentwicklung bis 2050. In BioPlanW wurde eine Methode zur Sensitivitätsanalyse im Modell umgesetzt um zu bestimmen, welche Eingangsparameter einen signifikanten Einfluss auf das Optimierungsergebnis haben. Basierend auf diesen Ergebnissen kann daraufhin ein Lösungsraum in Abhängigkeit der signifikanten Parameter erstellt werden.

Endbericht und Publikationen:

Folgende Projektpartner sind an Bioplan W beteiligt:

Lead:

sowie:

und