Solar Thermal Energy : Framework Conditions and Support Measures in the Renewable Heat Market of Germany and Spain

Der Ausbau erneuerbarer Energien ist eine der zentralen Maßnahmen, um den Herausforderungen des Klimawandels zu begegnen. Die energiepolitische Diskussion um eine stärkere Nutzung erneuerbarer Energien konzentriert sich jedoch hauptsächlich auf den Elektrizitätsmarkt. Gleichzeitig fällt in der Europäischen Union beinahe die Hälfte des Endenergiebedarfs im Wärmesektor an. Die im Wärmemarkt vorhandenen Potentiale für den Einsatz erneuerbarer Energien sind entsprechend groß. Am Beispiel der Solarthermie werden die äußeren Rahmenbedingungen sowie die Förderinstrumente Deutschlands und Spaniens für erneuerbare Energien im Wärmemarkt verglichen. Ziel der Untersuchung war es zu klären, warum der spanische Solarthermieausbau trotz vorteilhafter klimatischer Bedingungen unterhalb des europäischen Durchschnitts liegt, während dieser in Deutschland deutlich übertroffen wird. Anhand der Fallstudien wurden Faktoren und Handlungsempfehlungen für eine erfolgreiche Förderung der Solarthermie ermittelt sowie Erklärungsansätze für den unterschiedlich verlaufenen Ausbau aufgezeigt. Im Bereich der Förderinstrumente wurden dazu Nutzungsverpflichtungen, Finanzielle Anreize, Ausbildungs- sowie Sensibilisierungsmaßnahmen analysiert. Deren Effektivität ist abhängig von den äußeren Rahmenbedingungen, die unter anderem den Wärmebedarf, die Gebäudestruktur sowie die öffentliche Einstellung und Kenntnisse zur Solarthermie umfassen. Es wurde deutlich, dass für eine erfolgreiche Förderung seitens der Politik eine kontinuierliche Steuerung und Nachjustierung der verschiedenen Förderinstrumente, sowie die integrierte Betrachtung unter Berücksichtigung der bestehenden Rahmenbedingungen unerlässlich sind. Online-Version im Universitätsverlag der TU Berlin (www.univerlag.tu-berlin.de) erschienen.The expansion of renewable energies is one of the key measures to meet the challenges of climate change. The discussion in energy politics regarding the increased use of renewable energies, however, is focused mainly on the electricity market. At the same time, nearly half of the final energy demand in the European Union is consumed in the heating sector. The potentials for renewable energies in the heat market are correspondingly large. Using the example of solar thermal heat generation, the external framework conditions and the political support instruments of both Germany and Spain are compared. The aim of the study was to clarify why the expansion of solar thermal heat in Spain is below the European average (despite the advantageous climatic conditions), while in Germany the average is largely surpassed. Based on these case studies, factors for the successful promotion of solar thermal energy as well as policy recommendations were determined, and possible explanations for the different courses of development were identified. The support instruments that were analyzed include solar obligations, financial incentives, training and awareness-raising activities. Their effectiveness depends on the external framework conditions, which include, among other things, heat demand, characteristics of the building stock, as well as public attitudes and knowledge of solar thermal energy. The findings of this study make it clear that a successful support policy requires on the side of politics a continuous monitoring and readjustment to the different support measures, as well as an integrated approach taking into account the existing framework conditions. Online-Version published by Universitätsverlag der TU Berlin (www.univerlag.tu-berlin.de)

Energy Grids as Backbone of the Energy Transition : Impediments for the Integration of Renewable Energy into Electricity Networks, Gas Distribution Systems and District Heating

Der Anteil erneuerbarer Energien (EE) an der Energieversorgung in Deutschland wächst kontinuierlich und soll bis zum Jahr 2050 mindestens 60 % am Endenergiebedarf decken. Im Stromsektor stellen die Netze einen Flaschenhals für die Energiewende dar. Das Vorhaben fragt nach den ökonomischen, technischen, rechtlichen, administrativen und gesellschaftlichen Restriktionen, die es für die Integration erneuerbarer Energien nicht nur im Stromsektor, sondern auch in Gas- und Wärmenetzen zu überwinden gilt. Ziel ist es, das Problemfeld der Integration erneuerbarer Energien in den drei Versorgungssektoren in einer Gesamtschau zu strukturieren, offene Forschungsfragen zu verdeutlichen und Ansatzpunkte zur Überwindung der Restriktionen zu liefern. Mit Hilfe von Konstellationsanalysen wird der komplexe Untersuchungsgegenstand strukturiert; sie fassen das Ergebnis der Analyse grafisch zusammen. Ausgangspunkt der Analyse sind die notwendigen Ausbau- und Modernisierungsmaßnahmen an den technischen Infrastrukturen, d. h. den Transportleitungen und ihren Nebenanlagen sowie die zur Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit notwendige Steuerung. Die größten Herausforderungen stellen sich bei der Integration hoher EE-Anteile in das Stromnetz. Auch wenn in der Gas- und Wärmeversorgung kein vergleichbarer Integrationsdruck besteht, sind diese beiden Anwendungsbereiche für erneuerbare Energien nicht zuletzt wegen der sich abzeichnenden Schnittstellen zwischen den Sektoren von Bedeutung. Das Vorhaben zeigt die zunehmenden Interdependenzen zwischen Erzeugung, Transport und Speicherung auf und erfasst auch die zukünftigen Schnittstellen zwischen den Sektoren. Indem zersplittertes Wissen zusammengeführt und transparent gemacht wird, verbessern sich die Voraussetzungen für zukünftige Steuerungsentscheidungen. Online-Version, im Universitätsverlag der TU Berlin (www.univerlag.tu-berlin.de) erschienenThe share of renewable energy in the German energy supply is growing steadily. It is expected to contribute at least 60 % to the final energy demand by 2050. In the electricity sector, the power grids constitute a bottleneck for the energy transition. The project explores the economic, technical, legal, administrative and social impediments that have to be resolved in order to integrate renewable energy not only in the electricity grids but into the gas distribution systems and district heating networks as well. The aim is to structure the problem area from a holistic perspective, to clarify open research questions and to provide starting points to overcome these impediments. The methodology of constellation analysis, an interdisciplinary bridging concept, was applied to structure the complex object of investigation and to summarize the findings graphically in constellations. Starting point of the analysis is the need for expansion and modernization of the technical infrastructure, comprising the transmission lines, its ancillary facilities and the control systems to safeguard voltage stability and security of supply. The integration of high shares of renewable energy into the electricity grid poses the biggest challenge amongst the three sectors. Even though the pressure for integrating renewable energy is lower in the gas and district heating supply, these areas assume increasing significance not least due to the apparent need for future interlinkages between the supply sectors. Besides outlining the growing interdependencies between energy generation, transport, and storage, the project also covers the future interconnections between sectors. Consolidating the fragmented knowledge and enhancing its transparency will improve the preconditions for future political steering decisions. Online-Version, published by Universitätsverlag der TU Berlin (www.univerlag.tu-berlin.de