BBB-Anfrage: Energieversorgung in Bonn

Stellungnahme der Verwaltung
öffentlich
230727-001 ST
Die Oberbürgermeisterin
Federführung:
Geschäftsbereich OB-1: Dezernats- und Verwaltungssteue-
rung
Dezernat:
Dez. OB
BBB-Anfrage: Energieversorgung in Bonn
Beratungsfolge
Rat 27.04.2023 Kenntnisnahme
Inhalt der Stellungnahme:
Die Große Anfrage DS 230727 wird nach Abstimmung mit der SWB GmbH wie
folgt beantwortet:
Aus welchen Energiequellen in welcher Menge speist sich der tatsächlich
durch das Stromnetz an Endverbraucher in Bonn geleitete elektrische
Strom und welche Anteile an dem sich daraus ergebenden Strommix
stammen aus Wind- und Wasserkraft, Sonnenenergie und Verbrennung
von Müll?
Strom wird in Kraftwerken aus verschiedenen Energiequellen erzeugt (z. B.
Erneuerbare Energien, Müllverbrennung, Gas) und über das Stromnetz an die
Haushalte verteilt, wobei aus physikalischen Gründen der Strom zu den
nächstgelegenen Stromverbrauchern im Stromnetz fließt. Nach der
Stromerzeugung und der Einspeisung in das Stromnetz kann die elektrische
Energie jedoch nicht mehr genau einem Kraftwerk oder einem bestimmten
Energieträger zugeordnet werden. Bildlich wird das Stromnetz daher oftmals
mit einem See und seinen Zu- und Abflüssen verglichen. Der See wird durch
das Wasser unterschiedlicher Flüsse gespeist. Aus welchem Fluss das Wasser
im See stammt, ist nicht mehr zu unterscheiden.
Damit Verbraucher dennoch wissen, welchen Strommix sie beziehen, wurde
das Instrument der Stromkennzeichnung eingeführt, das beim Stromlieferanten
ansetzt. Demnach müssen alle Energieversorgungsunternehmen, die Strom an
Endverbraucher liefern, Informationen über ihren Strommix offenlegen. Um
einen Überblick über den Strommix zu bekommen, der von allen Bonner
Endverbrauchern bezogen wird, müssten die Stromkennzeichnungen aller
Stromlieferanten bekannt sein und „gemischt“ werden. Diese Daten der
Stromverträge aller Bonner Endverbraucher liegen jedoch nicht vor.
Eine Annäherung an die Fragestellung ermöglicht jedoch der Blick auf den
Unternehmensmix der SWB. Die Stromkennzeichnung 2022 (auf Basis der
Zahlen des Jahres 2021) weist für den Unternehmensmix der
Gesamtstromlieferung der SWB Energie und Wasser einen Anteil von 11,9 %
Erdgas und 88,1 % Erneuerbare Energien mit Herkunftsnachweis (nicht
finanziert durch die EEG-Umlage) aus. Zum Vergleich: Der Strommix inSeite 1 von 4
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Deutschland lag im Jahr 2022 laut Zahlen des Fraunhofer ISE bei 6,7 %
Atomkraft, 9,3 % Erdgas, 33 % Kohle, 49,7 % Erneuerbare Energien und 1,3 %
sonstige fossile Energieträger.
Welcher Wirkungsgrad ist dem an die SWB-Endkunden tatsächlich
gelieferten elektrischen Strom unter Berücksichtigung aller Verluste (z.B.
durch Umspannung, Leitungswege etc.) ab der Energiequelle
zuzuordnen?
In allen öffentlichen Stromnetzen gehen einige Prozent der durchgeleiteten
Energie u.a. an Transformatoren, Gleichrichtern, Wechselrichtern und
Umrichtern, aber auch durch den elektrischen Widerstand oder Blindströmen
verloren. Die Netzverluste können geringer sein, wenn Leistung – z.B. durch
PV-Anlagen oder auch das Heizkraftwerk Nord der SWB – über kurze
Distanzen in gut ausgebauten z.B. innerstädtischen Netzen übertragen wird.
Sie sind höher bei Überlastung langer Leitungen, wenn beispielsweise
Windstrom von der Nordseeküste in die Verbrauchszentren in NRW
transportiert wird.
Im Stromverteilnetz der BonnNetz GmbH lagen die gesamten Netzverluste im
Jahr 2022 bei 2,7%.
Die jeweiligen spezifischen Wirkungsgrade von der Energiequelle
(Primärenergieeinsatz der Erzeugungsanlage) bis zum Endkunden können
nicht beziffert werden, da diese individuell von der jeweiligen
Erzeugungsanlage abhängig sind.
Welcher Anteil der eingesetzten Primärenergie steht nach finaler
Umwandlung von an Wärmepumpen, E-Fahrzeugen und anderen der
Klimawende dienenden elektrischen "Verbrauchern" gelieferter
Endenergie bei den SWB-Kunden als Nutzenergie zur Verfügung und
welchem Wirkungsgrad entspricht dies?
Diese Fragestellung kann nicht speziell für SWB-Kunden, sondern nur
allgemein beantwortet werden. Beispielsweise bedarf es bei einem
Elektrofahrzeug für eine Reichweite von 100 Kilometern im Schnitt 12
Kilowattstunden (kWh) für den Antrieb. Für diese Fahrleistung müssen
insgesamt 17,6 kWh Ökostrom produziert werden. Abzüglich Netz- und
Ladeverlusten verbleiben somit die erforderlichen 12 kWh für die Reichweite
von 100 Kilometern, was einem Wirkungsgrad von ca. 68 % entspricht. Zum
Vergleich: Bei einem Wasserstoffauto müssen für die benötigten 12 kWh für
100-km-Reichweite 44 kWh Ökostrom produziert werden. Der Wirkungsgrad
liegt hier abzüglich der Verluste bei Netz, H2-Elektrolyse, Speicher und
Tanksäule bei rund 27 %.
Der genannte Wirkungsgrad von der Energieerzeugung bis zur Fahrleistung
beim Elektroauto darf jedoch nicht mit dem Wirkungsgrad eines Elektromotors
verwechselt werden, der rund 80 % der ihm zugeführten Energie in Bewegung
umsetzt und im Umkehrschluss nur 20 % der Energie an die Umwelt abgibt.Seite 2 von 4
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Auch Wärmepumpen sind bei passenden Randbedingungen sehr effizient und
können einen wichtigen Beitrag für das Gelingen der Wärmewende leisten. Sie
nutzen die Wärme aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder dem
Erdreich und heizen damit das Gebäude – nach dem Prinzip eines
Kühlschranks, nur umgekehrt. Die Effizienz einer Wärmepumpe wird mit der
Jahresarbeitszahl angegeben. Sie beschreibt, wie viele Einheiten Wärme die
Heizung im Jahresdurchschnitt mit einer eingesetzten Einheit Energie gewinnt.
Je nach Wärmequelle und Temperaturhub produzieren Wärmepumpenanlagen
aus 1 kWh Strom rund 3 bis 5 kWh Nutzwärme. Das bedeutet, dass der
Wirkungsgrad – gerechnet auf die eingesetzte Kilowattstunde Strom bei 300 –
500% liegt. Je mehr Strom aus erneuerbaren Energien eingesetzt wird, desto
klimafreundlicher wird jede Wärmepumpe. Auch eine Photovoltaikanlage kann
unter guten Bedingungen klimafreundlichen Strom für die Wärmepumpe liefern.
Wie sieht unter Zugrundelegung des tatsächlichen Strommixes in den
Bonner Netzen und der Wirkungsgrade die CO2-Bilanz aller der
Klimawende dienenden elektrischen Verbraucher aus?
Die CO2-Bilanz von elektrischen Verbrauchern hängt vom eingesetzten
Energieträgermix bzw. der Stromkennzeichnung ab. D.h. Elektroautos sind so
umweltfreundlich und CO2-arm wie der Strom ist, mit dem sie fahren. Und auch
die CO2-Bilanz von Wärmepumpen hängt davon ab, mit welchem
Energieträgermix sie betrieben werden.
Die Stromkennzeichnung des Unternehmensmix der SWB Energie und Wasser
weist CO2-Emissionen von 86 g/kWh aus. Wählt der Kunde ein
Ökostromprodukt der SWB, so stammt der Strom zu 100 % aus erneuerbaren
Energien. Für den Strommix in Deutschland liegen die CO2-Emissionen bei
350 g/kWh.
Ist das Bonner Stromnetz in der Lage, ausreichend Strom für alle im
Rahmen der Klimaneutralität 2035 erforderlichen Elektrifizierungen zu
transportieren oder muss dieses erweitert werden und wenn ja, mit
welcher Zeitdauer und welchen Kosten ist hierbei zu rechnen?
Das Stromnetz im alten Bonner Stadtgebiet verfügt auf Grund der Historie als
ehemalige Bundeshauptstadt teilweise über überdurchschnittliche Kapazitäten.
In den ehemals von der RWE übernommenen Stromnetze in den Ortsteilen
Beuel und Bad Godesberg sind die Netzstrukturen technisch anders aufgebaut,
was bedeutet, dass sich die Redundanz des Netzes weniger ausgeprägt
darstellt.
Zu Erreichung der Klimaschutzziele wird es erforderlich sein, einen erheblichen
Anteil der derzeit durch fossile Energieträger auf dem Wärmesektor
eingesetzten Energie zu elektrifizieren.
Nach aktuellen Hochrechnungen bedeutet dies im Bereich des Wärmesektors
eine Vervielfachung der Netzkapazitäten um den Faktor von etwa dem Zwei-
bis Dreifachen des aktuellen Netzes. Hinzu kommt eine Erhöhung der
Kapazitäten im Bereich der E-Mobilität, die aktuell noch nicht valideSeite 3 von 4
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abgeschätzt werden kann. Insgesamt bedeutet das, dass in das
Stromverteilnetz auf dem Stadtgebiet von Bonn im erheblichen Maße investiert
werden muss. Die genauen Kosten sowie ein realistischer Zeitrahmen werden
aktuell durch den Netzbetreiber ermittelt.
Wie gedenkt die Oberbürgermeisterin dem - offenbar durch
Unzulänglichkeiten bei den Stadtwerken - stockenden Ausbau von
Photovoltaikanlagen in Bonn abzuhelfen?
Vor dem Hintergrund des voranschreitenden Klimawandels aber auch der
Versorgungssicherheit ist es mehr denn je geboten, die Energieversorgung
CO2-neutral zu gestalten. Ein entscheidender Beitrag auf den Weg dorthin ist
der konsequente Ausbau der Erneuerbaren Energien, zu dem sich die
Bundesstadt Bonn und auch die Stadtwerke Bonn bekennen.
Das größte Erneuerbare-Energien-Potenzial in Bonn hat die Photovoltaik, die
damit auch ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur Klimaneutralität ist. Der
notwendige PV-Zubau ist ein Kraftakt und kann nur gelingen, wenn alle Akteure
(Politik, Verwaltung, Stadtwerk, Gesellschaft, Fachhandwerk etc.) ihren Beitrag
hierzu leisten.
Dabei ist die Nachfrage nach der Solarenergie so hoch wie nie. Hohe
Energiepreise und der Krieg von Russland gegen die Ukraine steigern das
Interesse an unabhängigen Energielösungen mit Solaranlagen. Die Stadtwerke
und das Fachhandwerk verzeichnen daher seit Wochen und Monaten eine
extrem hohe Nachfrage.
Diese erfreulich hohe Nachfrage nach der Photovoltaik stößt an einigen Stellen
jedoch an Systemgrenzen und kann teils nicht im ausreichenden Maße
befriedigt werden. Auch wenn es vereinzelt inzwischen Entspannung gibt, steht
die PV-Branche nach wie vor aufgrund globaler Lieferengpässe bei vielen
Komponenten (u.a. PV-Module und Wechselrichter) sowie des
Fachkräftemangels im Handwerk (u.a. Dachdeckern und Elektrikern) vor
großen Herausforderungen.
Als kommunaler Energieversorger sind sich die Stadtwerke Bonn ihrer Rolle
beim Ausbau der Photovoltaik bewusst und werden weiterhin ihren relevanten
Beitrag leisten. Die enorme Nachfrage bei privaten und gewerblichen Kunden
kann jedoch nicht allein von den SWB bedient werden. Vielmehr ist hier das
gesamte Handwerk gefordert, um das Ziel der Klimaneutralität 2035 der Stadt
Bonn zu erreichen.
Anlage/n
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