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Sep 30, 2023

Warum Biomasse-Fernwärme zur Dekarbonisierung des Nordens beitragen könnte

Viele Gebäude in den Nordwest-Territorien verbrennen bereits Holzpellets

Viele Gebäude in den Nordwest-Territorien heizen bereits mit Holzpellets, aber Befürworter der Biomasse-Fernwärme sagen, wir müssen größer denken.

An einem Januartag stand Lachlan MacLean vor dem Explorer Hotel in Yellowknife und genoss die Aussicht auf die Innenstadt. „Dieser besondere Ort erzählt meiner Meinung nach die Geschichte“, sagte er.

Der Kern der Stadt hat laut MacLean die höchste Heizlastdichte in den Nordwest-Territorien, dennoch wird in den meisten Gebäuden immer noch Heizöl verwendet.

Obwohl mehrere Gebäudeeigentümer in Yellowknife Systeme installiert haben, die Biomasse (z. B. Holzpellets) anstelle von Öl verbrennen, um Kosten und CO2-Emissionen zu senken, ist der Platz im Herzen der Innenstadt begrenzt.

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„Es gibt eigentlich nicht viel Platz, um einen Heizkessel und ein Silo aufzustellen und einen Lieferwagen davor fahren zu lassen“, sagte MacLean, der Mitglied von Alternatives North ist, einer Koalition für soziale und ökologische Gerechtigkeit mit Sitz in Yellowknife .

Fernwärme – bei der an einem zentralen Ort erzeugte Wärme an mehrere Gebäude weitergeleitet wird – könnte eine Antwort sein, sagte er.

Gegenüber dem Explorer Hotel wies MacLean auf leere Grundstücke hin, auf denen ein Energiezentrum entstehen könnte. Dort könnten Holzpellets verbrannt werden, um Wasser zu erhitzen, das dann über isolierte unterirdische Rohre verteilt würde.

„Das ist vielversprechend“, sagte MacLean über ein Biomasse-Fernwärmesystem in der Innenstadt.

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„Wenn es irgendwo funktionieren soll, wird es hier funktionieren.“

Letzten Monat veröffentlichte Alternatives North einen Bericht, der einen detaillierten Blick auf die Geschäftsszenarios für die Entwicklung eines Biomasse-Fernwärmesystems im Stadtzentrum wirft.

Die Arbeit baut auf einem Bericht aus dem Jahr 2020 auf, in dem Biomasse-Fernwärme als eine der unmittelbarsten und kostengünstigsten Optionen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen des Gebiets hervorgehoben wurde.

Unter Biomasse versteht man pflanzliches oder tierisches Material wie Holzpellets oder Hackschnitzel. Eine gängige Variante der Biomasseheizung besteht darin, Holzpellets in einen Kessel einzuspeisen und zu verbrennen.

Laut MacLean haben sich Biomasse-Heizsysteme im Norden bewährt. Zahlreiche Gebäude werden bereits mit Biomasse beheizt, darunter das Gefängnis von Yellowknife, das Stanton Territorial Hospital und das benachbarte Stanton Legacy Building.

Zwei Pelletkessel dienen als Hauptwärmequelle für das Altbaugebäude, wobei zwei Propangaskessel als Backup dienen, sagte Elvis Brown, Betriebsleiter des Kesselsystems, kürzlich bei einem Rundgang durch die Anlage. Die Tour wurde von der Arctic Energy Alliance im Rahmen der Biomass Week organisiert, die Präsentationen zu Biomasse-Heiztechnologien beinhaltete.

Obwohl das System des alten Gebäudes schon seit einigen Jahren in Betrieb ist, ist dies das erste Jahr, in dem es mit voller Kapazität läuft, sagte Brown. Er schätzte, dass der Einsatz der Pelletkessel täglich etwa 1.400 bis 1.500 US-Dollar an Heizkosten einspart.

Auch in der Stadt wurden einige Mikro-Fernwärmesysteme entwickelt. Ein Biomasse-Fernwärmesystem in der Woolgar Avenue beispielsweise versorgt eine Handvoll Gebäude mit Wärme, darunter das Zentrallager der Territorialregierung.

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Allerdings entspricht keines der bestehenden Systeme der Stadt dem Umfang der Vision von Alternatives North für die Innenstadt.

Seit der Veröffentlichung des Berichts 2020 von Alternatives North zögerten sowohl Regierung als auch Industrie, ein solches Projekt in Angriff zu nehmen, sagte MacLean während einer Präsentation auf der Biomass Week. Alternatives North sah eine Gelegenheit, den nächsten Schritt zu gehen, indem es eine wirtschaftliche Machbarkeitsstudie für das Projekt durchführte, sagte er.

In Zusammenarbeit mit FVB Energy, einem Ingenieurbüro, das sich zuvor mit Fernwärme in Yellowknife befasst hat, arbeiteten MacLean und seine Kollegen mit der Arctic Energy Alliance, der Stadt Yellowknife und Gebäudeeigentümern zusammen, um die neuesten Informationen zu Fernwärme, Energiekosten und Heizlasten zusammenzustellen .

Das Team stellte sich dann vor, wie das System in zwei Szenarien aussehen würde – wenn es von einer gewinnorientierten oder einer gemeinnützigen Organisation betrieben würde – und bewertete die Finanzen des Projekts über einen Zeitraum von 30 Jahren.

In beiden Fällen würde das System etwa 80 Prozent des Wärmeenergiebedarfs der Gebäude decken, berichtete die Gruppe, was bedeutet, dass Gebäudeeigentümer ihre vorhandenen Heizkessel behalten, um Spitzenlasten abzudecken.

Im gewinnorientierten Szenario würde das System 50 Gebäude beheizen und 72 Millionen US-Dollar kosten, schätzten sie. Die Kapitalrendite des Projekts würde bei etwa acht Prozent liegen und die Emissionen über einen Zeitraum von 30 Jahren um 393.000 Tonnen CO2-Äquivalente reduzieren.

Wenn das Projekt von einer gemeinnützigen Organisation entwickelt würde, würde es 74 Gebäude beheizen und 85 Millionen US-Dollar kosten. Das Projekt hätte eine Kapitalrendite von 20 Prozent und würde die Emissionen über einen Zeitraum von 30 Jahren um 483.000 Tonnen CO2-Äquivalente reduzieren.

Laut MacLean belaufen sich die Kosten für die Emissionsreduzierung durch Biomasse-Fernwärme pro Tonne auf etwa 20 bis 50 US-Dollar. Zum Vergleich: Die Reduzierung einer Tonne Emissionen durch die bevorstehenden Stromprojekte des GNWT kostet etwa 300 US-Dollar, betonte er.

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MacLean und seine Kollegen stellten jedoch fest, dass ohne die CO2-Steuer weder der gewinnorientierte noch der gemeinnützige Fall überlebt.

„Es ist eine Art Zwickmühle“, sagte er. „Die Leute werden sagen, dass man die CO2-Steuer nicht erheben kann, weil wir keine Alternativen haben. Aber einer der Gründe für die Einführung einer CO2-Steuer ist, dass sie Alternativen wirtschaftlich machbar macht.“

Obwohl es noch viel zu tun gibt, sagte MacLean, die Analyse zeige, dass das Projekt machbar sei. Er sagte, es brauche nur einen Champion, um es voranzubringen.

Die Innenstadt von Yellowknife ist nicht der einzige Ort in der NWT, an dem über Fernwärme aus Biomasse nachgedacht wird. Während der Biomassewoche sagten mehrere andere Referenten, sie würden sich mit den Systemen befassen.

In Hay River beispielsweise untersucht die Rowes Group of Companies ein mögliches Biomasse-Fernwärmesystem, das drei Gebäude verbinden würde, von denen zwei Heizkessel ersetzen müssten, so Ronald Schaub, der General Manager der Gruppe.

Biomasse-Fernwärme gehört auch zu den Optionen, die in einer Vormachbarkeitsstudie zu erneuerbaren Strom- und Heizoptionen in Wekweètì in Betracht gezogen werden, sagte Ryan Makela, Manager für Nordentwicklung beim Energieunternehmen Atco.

Und in Yellowknife erwägt J&R Mechanical – das Unternehmen, das das Bezirksenergiesystem an der Woolgar Avenue betreibt – die Ausweitung des Systems auf weitere Gebäude, sagte Ken Miller, der Eigentümer des Unternehmens.

Befürworter halten diesen Trend zur Fernwärme für überfällig. „Gemeinschaftsweite Fernwärme ist nicht nur im Norden möglich, sie ist der bewährte Ansatz für kohlenstoffarmes Heizen“, sagte Jamie Stephen, Geschäftsführer von TorchLight Bioresources, in einer anderen Präsentation.

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„Wenn man sich alle anderen nördlichen Länder anschaut, beziehen 55 bis 95 Prozent der Bevölkerung ihre Wärme aus Fernwärme“, sagte er. „Wir sind die Ausnahme.“

Die bisherigen Ansätze zur Dekarbonisierung nordkanadischer Gemeinden seien „grundsätzlich falsch“ gewesen, sagte er.

„Wenn wir diese Gemeinden dekarbonisieren wollen, dann nicht mit Batterien und Windkraft“, sagte Stephen. Obwohl Wind- und Solarenergie eine Rolle spielen könnten, glaubt Stephen, dass sie die fossilen Brennstoffe wahrscheinlich nicht ersetzen werden. Heizung sei der größte Energiefresser im Norden, sagte er, und die Menschen bräuchten eine zuverlässige Lösung.

„Letztendlich müssen wir etwas verbrennen“, sagte Stephen. Im Hinblick auf erneuerbare Energien seien Holzpellets die beste Option.

Bisher tendierten Biomassesysteme in Kanada eher zu kleineren Projekten. In einer Datenbank mit 500 Biowärmeprojekten im ganzen Land sagte Stephen, dass die meisten zwei bis fünf Gebäude miteinander verbinden.

„Wir müssen größer denken“, sagte er.

Es gibt immer noch viele Hürden, um Biomasse-Fernwärme in nördlichen Gemeinden zur Norm zu machen.

Im Vergleich zu anderen arktischen Ländern sei Kanadas Meeresinfrastruktur in vielen nördlichen Gemeinden mangelhaft, sagte Stephen, was ein Hindernis für die Lieferung von Holzpellets und den Betrieb von Biomassesystemen im Gemeindemaßstab entlang der Nordküste des Landes darstellen könnte.

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Auch in der NWT haben Biomassebetreiber kaum Möglichkeiten, Pellets zu beziehen. Einer der wenigen Lieferanten, der für den Norden kostengünstig sei, sei in Alberta, sagte Schaub in seinem Vortrag.

Darüber hinaus haben Wissenschaftler und Umweltgruppen die Frage aufgeworfen, ob die Verbrennung von Biomasse die Emissionen wirklich reduziert.

Damit Biomassesysteme CO2-neutral sind, müssen die durch die Verbrennung von Holzpellets freigesetzten Emissionen durch nachwachsende Wälder aufgefangen werden, wie Yale Environment 360 zuvor berichtete. Je nachdem, woher das Holz für die Pelletsherstellung stammt, kann dies der Fall sein oder auch nicht.

„Die allgemeine Lektion, die die Menschheit daraus lernen muss, ist, dass man es sich nicht leisten kann, nicht zu wissen, woher die Dinge kommen und wohin sie gehen“, sagte MacLean von Alternatives North. Aber es sei möglich, Biomasse nachhaltig zu beschaffen, sagte er.

„Bei einem Biomasse-Fernenergiesystem muss man sich auch darüber im Klaren sein, dass es sich in erster Linie um ein Fernenergiesystem handelt und die Brennstoffquelle Biomasse ist“, sagte er. „Sobald man Rohre im Boden hat, kann man überall Wärme beziehen.“

Beispielsweise könnten überschüssige Wasserkraft oder Papp- und Papierabfälle zur Erwärmung des Wassers in einem Fernenergiesystem verwendet werden, sagte er.

„Die Verlegung von Rohren in den Boden eröffnet viele Möglichkeiten“, sagte er, aber „um diese Rohre in den Boden zu bringen, braucht man ein solides Geschäftsmodell. Und Biomasse schafft dieses solide Geschäftsmodell.“

MacLean sagte, Alternatives North teile seine Erkenntnisse mit Parteien, die am Aufbau des Systems interessiert sein könnten. Darüber hinaus untersucht die Gruppe weiterhin die Wirtschaftlichkeit möglicher Systemerweiterungen.

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Laut MacLean wäre das Biomasse-Fernwärmesystem ein großer Schritt zur Reduzierung der territorialen Emissionen, aber es sei nur ein Teil der Lösung. Sollte das Projekt realisiert werden, würden die territorialen Emissionen nur um ein Prozent reduziert, sagte er. „Das ist das Ausmaß des Problems.“

„Das ist absolut das, was wir tun müssen, und es ist erst der Anfang“, sagte er. „Es muss nur der Anfang sein.“

Dieser Artikel wurde unter einer Creative Commons CC BY-ND 4.0-Lizenz durch das Wilfrid Laurier University Climate Change Journalism Fellowship erstellt.