Potenzialanalyse

Um eine klimaneutrale Wärmeversorgung bis zum im KlimaG BW geforderten Jahr 2040 zu realisieren, ist es essenziell, sämtliche Potenziale zur Energieeinsparung in den Bereichen Raumwärme, Warmwasser und Prozesswärme innerhalb der Sektoren Haushalte, Gewerbe-Handel-Dienstleistungen, Industrie und öffentliche Liegenschaften zu analysieren und effektiv zu nutzen. Darüber hinaus ist die Erfassung und Nutzung der lokal verfügbaren Potenziale erneuerbarer Energien und unvermeidbarer Abwärme von großer Bedeutung.

Folgende potentielle Energiequellen zur Wärmeversorgung wurden genauer betrachtet:

Unvermeidbare Abwärme aus dem Müllheizkraftwerk (MHKW)

Die energetische Abfallverwertung von anfallenden Abfällen im Landkreisgebiet erfolgt durch das MHKW, welches sich zu Teilen auf Gemarkung der Stadt Göppingen befindet. Der Betreiber des Müllheizkraftwerks ist die EEW Energy from Waste Göppingen GmbH. Das MHKW erzeugt eine erhebliche Menge Abwärme und produziert aktuell über die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) etwa 49.000 MWh Wärme für die Versorgung der Klinik am Eichert, des Wohngebiets Bergfeld sowie der Bereitschaftspolizei. Zusätzlich werden rund 90.000 MWh elektrisch pro Jahr für die Stromversorgung von etwa 26.000 Haushalten erzeugt. Die in einem ersten Schritt auskoppelbare Fernwärmeleistung (ca. 10 MW) wird durch den vorhandenen Heizkondensator beim MHKW mit Entnahmedampf aus der Dampfturbine der thermischen Restabfallverwertungsanlage sichergestellt. Damit könnten ca. 80.000 MWh<sub>thermisch</sub>/a geliefert werden.

Abwärme aus industriellen und gewerblichen Prozessen

Eine Befragung bei Göppinger Unternehmen zeigte geringe Abwärmepotenziale auf.

Abwasserwärme

In der Stadt Göppingen wird seit einigen Jahren erfolgreich Abwasserwärme zur Wärmeversorgung an drei Standorten im Stadtgebiet genutzt. Dieses Potenzial ist noch nicht ausgeschöpft, so dass in geeigneten Gebieten eine weitere Nutzung von Abwasserwärme angestrebt und auf Machbarkeit geprüft wird.

Abwasserwärme aus der Kläranlage

Da die Kläranlage auf der Gemarkung von Uhingen liegt, konnte das Potenzial von 8.700 MWh pro Jahr für die Kommunale Wärmeplanung der Stadt Göppingen nicht berücksichtigt werden.

Flusswärmenutzung

Zur Potenzialanalyse der Wärmenutzung aus Flusswasser wurden die Oberflächengewässer der Stadt Göppingen betrachtet. Das ermittelte Wärmepotenzial über eine Flusswasserwärmepumpe liegt bei ca. 8.000 MWh/a.

Geothermie

Potenziale der oberflächennahen sowie der tiefen Geothermie wurden aufgrund von Bohrtiefenbegrenzungen auf der Gemarkung der Stadt Göppingen aktuell nicht für die Kommunale Wärmeplanung berücksichtigt. Oberflächennahe Freiflächenkollektoren sind möglich, benötigen aber gegenwärtig große Flächen, die nicht überbaut oder versiegelt werden dürfen, sowie eine zusätzliche Wärmepumpe, um die geringeren Wärmedifferenzen thermisch nutzbar zu machen. Sie zählen zum Themenfeld Umweltwärme.

Umweltwärme

Umweltwärme ist die natürliche Wärmeenergie, die in Boden, Grundwasser, Seen sowie anderen Wasserflächen und auch in der Luft gespeichert ist. Diese Wärme stammt ursprünglich von der Sonne und wird über Sole-Wasser-Wärmepumpen oder Luft-Wasser-Wärmepumpen für die Wärmeversorgung von Gebäuden nutzbar gemacht. Es wird grundsätzlich von einem vorhandenen Potenzial der Außenluft ausgegangen. Ausnahmen bilden dicht besiedelte Gebiete, wie beispielsweise der Innenstadtbereich, in denen das Potenzial der Außenluft aufgrund von begrenzten verfügbaren Flächen für Anlagen und den zu beachtenden Geräuschpegeln nicht berücksichtigt wird. Für den Betrieb von Wärmepumpen wird Strom aus erneuerbaren Energien benötigt.

Biomasse

Unter dem Begriff "Biomasse" fallen sämtliche Arten von Pflanzen sowie pflanzliche und tierische Nebenprodukte und Reststoffe. Durch die Verwertung dieser Biomassequellen können feste, flüssige und gasförmige Energieträger erzeugt werden.

Biomasse aus der Landwirtschaft: Das Stadtgebiet Göppingen setzt sich aus einer Gesamtfläche in Höhe von 5.923 Hektar zusammen. Hiervon entfallen rund 2.673 Hektar und somit mehr als 45 Prozent auf Landwirtschaftsfläche. Legt man pro Hektar landwirtschaftlicher Fläche den Stromertrag von 23.000 kWh zu Grunde, könnte eine Strommenge von ca. 61.500 MWh erzeugt werden. Da dies jedoch auch vor dem Hintergrund der Diskussion „Teller statt Tank“ ein unrealistisches Szenario darstellt, wird ein weiterer Ausbau der bisher auf der Gemarkung vorhandenen zwei Biogasanlagen nicht angenommen.

Biomasse aus der Forstwirtschaft: Rund 1.305 Hektar und somit etwa 22 Prozent der Gesamtfläche Göppingens entfallen auf Waldfläche. Im Rahmen der Potenzialanalyse wurde lediglich Waldrestholz als relevantes Energiepotenzials berücksichtigt. Es wird angenommen, dass der Flächenertrag an Waldrestholz, welches nachhaltig für die Verbrennung genutzt werden darf, auf 2,45 (7 Fm/ha Gesamtholz x 35%) begrenzt wird. Daraus folgt eine Wärmemenge von ca. 7.350 MWh/a. Im Jahr 2020 wurden ca. 20.600 MWh Endenergie und somit etwa die dreifache Menge, die nachhaltig in Form von Waldrestholz aus dem Wald auf Göppinger Gemarkung entnommen werden kann, erzeugt. Eine weitere Erhöhung dieses Potenzials ist daher nicht nachhaltig.

Grüne Gase

Wasserstoff: Grüner Wasserstoff wird mithilfe von Elektrolyse hergestellt, bei der Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Die benötigte Elektrizität stammt aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- oder Solarenergie. Für die Herstellung von einem Kilogramm grünen Wasserstoff werden ca. 55 KWh erneuerbarer Strom und ca. 10 Liter Wasser benötigt.

Synthetische Gase: Diese Gase werden mithilfe von Power-to-Gas-Technologien hergestellt, bei denen erneuerbare Energie zur Erzeugung von Gasen wie Methan oder synthetischem Ammoniak verwendet wird.

Biomethan: Biomethan entsteht durch die anaerobe Vergärung von organischen Materialien wie Abfällen, Klärschlamm und Biomasse.

Solarpotenziale

Solarpotenziale sind sowohl innerörtlich auf den Dächern des Stadtgebiets sowie in Form von Freiflächen Anlagen vorhanden, wobei es sowohl Solarthermie- als auch Photovoltaikpotenziale gibt. Gestützt auf Erfahrungswerten und detaillierten Analysen wird die umfassende Verwendung von Solarenergie zur Stromversorgung aufgrund ihrer deutlich höheren Effizienz priorisiert. Daher steht die Photovoltaik im Vordergrund, insbesondere auch um den für den Betrieb von Wärmepumpen benötigten erneuerbaren Storm zu erzeugen. Hierbei gibt es Potenziale auf Dach- und auf Freiflächen, wobei aktuell im Rahmen der Fortschreibung des Regionalplans des Verbands Region Stuttgart PV-Freiflächenpotenzialflächen diskutiert werden. Welche hiervon tatsächlich im kommenden Regionalplan verankert sein werden, wird erst nach Fertigstellung des Regionalplans ersichtlich sein.

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Windkraft

Windkraft wird insbesondere für die erneuerbare Stromversorgung benötigt, u.a. um Wärmepumpen betreiben zu können. Potenzialflächen für Windkraft sind auf Gemarkung der Stadt Göppingen laut aktuellem Regionalplanungsentwurf nur im Stadtbezirk Bezgenriet vorhanden.

Wasserkraft

Wasserkraft liefert ebenfalls erneuerbaren Strom, z.B. für den Betrieb von Wärmepumpen. Die installierte Wasserkraftleistung beträgt in Göppingen ca. 560 kW. Im Jahr 2020 wurden auf der Gemarkung Göppingen ca. 1.260 MWh Strom aus Wasserkraft erzeugt und lieferte daher eine überschaubare Menge an regenerativen Strom. Gemäß dem Energieatlas ist das Wasserkraftpotenzial in Göppingen weitgehend ausgeschöpft, sodass es kaum weitere erschließbare, gut geeignete und wirtschaftliche Standorte gibt.

Übersicht der Einzelpotenziale zur Wärmebedarfsdeckung im Jahr 2040

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Dr. Sandra Teuber
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