I NT E G R I E R T E S K L I M A SC H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Das Potential zur Produktion von grünem Wasserstoff im Landkreis hängt also sehr stark ab von der Verfügbarkeit von großen Anlagen, die erneuerbaren Strom produzieren. 5.2    Erneuerbare Energien im Landkreis – Potentiale In den folgenden Kapiteln werden die Potentiale der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen ermittelt. Tabelle 11 zeigt die ermittelten Gesamtpotenziale im Bereich der Stromerzeugung. Dabei werden in der Regel zwei Szenarien berechnet: ein Trendszenario, das die heutige Entwicklung fortschreibt (Weiter so wie bisher) und ein Klimaschutzszenario, das die vorhandenen Potentiale weitgehend ausschöpft. Tabelle 11: Zusammenfassung der Potentiale zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (Darstellung ener- gielenker) Trendszenario                                            Klimaschutzszenario Leistung                  Stromertrag                     Leistung                     Stromertrag Anlagenart [MW]                       [MWh]                          [MW]                               [MWh] PV-Dachanlagen                        131                      124.004                          261                           248.009 PV-Freiflächenanla- 72                       68.865                          145                           137.730 gen Windenergieanlagen                     56                      112.000                          508                        1.016.000 Biogasanlagen                           -                            -                            -                                     - Geothermie                              -                            -                            -                                     - Wasserkraftanlagen                      -                            -                           1,6                              5.298 Summe                                 259                      304.869                          916                        1.407.037 Windenergie Windenergieanlagen erzielen im Vergleich zu anderen Formen der erneuerbaren Energien auf- grund der hohen Nennleistung hohe Energieerträge und sind unter entsprechenden Standortbe- dingungen sehr wirtschaftlich. Mit einer Windkraftanlage, die 20 Jahre genutzt wird, lässt sich 30 bis 80 Mal so viel Energie gewinnen wie für die Herstellung und Nutzung benötigt wird. Dies kann an einem guten Standort die energetische Amortisationszeit auf knapp zwei bis drei Monate reduzieren. Die LUBW weist im Windenergieatlas für den Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald im Jahr 2019 eine potenziell geeignete Fläche von 1.776 ha und eine bedingt geeignete Fläche von 6.699 ha aus. Geeignete Flächen liegen außerhalb von Ausschluss- und Restriktionsflächen; bedingt geeig- nete Flächen liegen ebenfalls außerhalb von Ausschlussflächen, die Nutzungsmöglichkeit ist je- doch wegen bekannter Flächenrestriktionen im Einzelfall zu prüfen. Auf Grundlage der geeigneten Potentialfläche des LUBW wurden zwei Szenarien aufgestellt. Dabei wurde für das Trendszenario eine Potentialhebung von 10 % der vom LUBW ausgewiesenen Fläche angenommen (was in etwa den aktuell ausgewiesenen Flächen in den Flächennutzungsplänen entspricht); im Klima- schutzszenario hingegen 100 %. Zur Berechnung der Anlagenanzahl wurde für die zukünftigen Anlagen eine Nennleistung von 4 MW angesetzt, wie sie derzeit bei Neuanlagen in der Region üblich ist. Für die Anlagengröße 47

I NT E G R I E R T E S K L I M A S C H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D kann mit einer Fläche von 13 ha je Anlage gerechnet werden. Zur Bestimmung des Stromertrags wurden 2.000 Volllaststunden angenommen. Tabelle 12: Potentialberechnung für die Stromerzeugung durch Windkraft auf dem Landkreisgebiet (Darstellung energielenker) Leistung                      Energieertrag Szenarien                                   Anlagenanzahl [MW]                        [MWh/a] Klimaschutzszenario                                           127                                508                      1.016.000 Trendszenario                                                   14                                 56                       112.000 Nachfolgende Abbildung stellt die vom LUBW ausgewiesenen Windpotenzialflächen dar. Abbildung 28: Ausgewiesene Windpotenzialflächen Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald (Darstellung ener- gielenker nach (Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, 2020)) 48

I NT E G R I E R T E S K L I M A SC H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Bestand und Potentiale der Windkraftanlagen im Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald 1.200.000 1.000.000 800.000 MWh/a 600.000 400.000 200.000 0 Bestand                              Trendszenario                       Klimaschutzszenario Abbildung 29: Bestand und Potentiale für Windkraft im Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald (Darstellung ener- gielenker) Zum jetzigen Zeitpunkt kann noch nicht abgeschätzt werden, wie viel des Windenergiepotentials tatsächlich ausgeschöpft werden kann. Die Umsetzung von Windkraftanlagen ist verschiedensten Restriktionen unterworfen:        Die Bundesregierung hat den jährlichen Ausbau von Windenergie gedeckelt. Investoren müssen an einem Ausschreibungsverfahren teilnehmen, das v.a. nach dem Preis-Leis- tungs-Verhältnis entschieden wird. Die aufgrund der topographischen Herausforderungen höheren Baukosten in Süddeutschland erschweren einen Zuschlag für Windkraftanlagen in Süddeutschland.        In Baden-Württemberg werden die Windkraftpotentiale vor allem bestimmt durch die in den Flächennutzungsplänen der Kommunen ausgewiesenen Konzentrationszonen für Wind- kraftanlagen. Ist im FNP keine Darstellung erfolgt, gelten die Vorgaben des Baugesetzbu- ches für ein privilegiertes Vorhaben im Außenbereich mit entsprechender Berücksichtigung von Schutzgebieten, Abständen und öffentlich-rechtlichen Belangen.        Aufgrund der großen Dichte an Schutzgebieten im Landkreis entfallen Flächen trotz guter Windhöffigkeit.        Im Genehmigungsverfahren müssen weitere natur- und artenschutzrechtliche Untersu- chungen durchgeführt werden, die teilweise zu weiteren Einschränkungen führen.        Letztlich gibt es vor Ort Interessenskonflikte, zum Beispiel zwischen Energieerzeugung und Tourismus. 49

I NT E G R I E R T E S K L I M A S C H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Photovoltaik Dachflächenpotenzial Im Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald gibt es nach Angaben der LUBW (Stand 2011) eine po- tenzielle Modulfläche auf Dachflächen von 527 ha, wenn die sehr gut und die gut geeigneten Po- tentialflächen berücksichtigt werden. Unter der Annahme, dass je Kilowatt Peak 7 m² benötigt wer- den, ergibt das eine theoretisch verfügbare Leistung von 753 MWp. Nach Abzug der bereits beste- henden Anlagen mit einer Gesamtleistung von ca. 100 MW, ergibt sich eine potenzielle Leistung von 653 MWp. Annahmen:        80 % der möglichen geeigneten Modulfläche werden für Photovoltaik genutzt        20 % der möglichen geeigneten Modulfläche werden für Solarthermie „reserviert“ In Abhängigkeit der mobilisierten Fläche ergeben sich verschiedene theoretisch verfügbare Poten- tiale. Dabei entspricht das Trendszenario einem Mobilisierungsfaktor von 25 % der Fläche; das Klimaschutzszenario einem Mobilisierungsfaktor von 50 %. Die potenziellen Stromerträge der Sze- narien für den Ausbau von Photovoltaikanlagen werden jeweils mit 950 kWh/kWp berechnet: Tabelle 13: Potentialberechnung für die Stromerzeugung durch Dachflächen-PV (Darstellung energielenker) Fläche                            Leistung                        Stromertrag Mobilisierung [ha]                              [MW]                               [MWh] Trendszenario                                            91                                  131                            124.004 Klimaschutzszenario                                     183                                  261                            248.009 *durchschnittlicher Energieertrag von 950 kWh/kWp angenommen Bestand und Potentiale der PV-Dachanlagen im Lk Breisgau-Hochschwarzwald 300.000 250.000 200.000 MWh/a 150.000 100.000 50.000 0 Bestand                           Trendszenario                    Klimaschutzszenario Abbildung 30: Bestand und Potentiale von PV-Aufdachanlagen im Landkreis (Darstellung energielenker) 50

I NT E G R I E R T E S K L I M A SC H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Nachfolgender Auszug aus dem Energieatlas der LUBW gibt einen Überblick über die Eignung der Dachflächen im Kreisgebiet. Abbildung 31: Potential Photovoltaik auf Dachflächen Breisgau-Hochschwarzwald (Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, 2020) Freiflächenpotenzial Zu den nach § 51 Absatz 1, Satz 3 EEG (Stand 2014) geförderten Flächen gehören die Randstrei- fen von Autobahnen und Schienenwegen (110 m beidseitig), bereits versiegelte Flächen und Kon- versionsflächen aus wirtschaftlicher, verkehrlicher, wohnungsbaulicher oder militärischer Nutzung. Die Höhe der finanziellen Förderung entsprechender Anlagen wird nicht mehr per Gesetz festge- setzt, sondern mittels Ausschreibungen durch die Bundesnetzagentur ermittelt. Gemäß § 55 Ab- satz 3 EEG ist seit dem 1. September 2015 eine finanzielle Förderung von Strom aus neu in Betrieb genommenen Freiflächenanlagen ausschließlich über eine erfolgreiche Teilnahme an entspre- chenden Auktionen möglich. Jedoch können Freiflächen-PV-Anlagen auch ohne EEG-Einspeisevergütung rentabel sein, wenn ein Großteil des erzeugten Stroms selbst verbraucht wird. Bei der Standortwahl ist auf einen na- hegelegenen Abnehmer zu achten, z.B. ein öffentlicher Gebäudekomplex oder ein kleines Gewer- begebiet. Folgende Flächen eignen sich für die Potentialflächen der Solarfreiflächenanlagen:    110 m Randstreifen von Bundesautobahnen (beidseitig, gemessen vom äußeren Rand der Fahrbahn), welche als Acker- oder Grünland ausgewiesen sind.    110 m Randstreifen von Bahntrassen (beidseitig), welche als Acker- oder Grünland ausge- wiesen sind.    Die sogenannte Agrophotovoltaik soll die Flächenkonkurrenz zwischen Energiegewinnung durch Freiflächen-Anlagen und der Lebensmittelgewinnung aufheben. Im Jahr 2015 star- tete das erste, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, geförderte Modellpro- jekt. In der Zukunft könnte die ressourcenschonende Technologie verstärkt in den Fokus 51

I NT E G R I E R T E S K L I M A S C H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D rücken, v.a. mit Blick auf ihre Vorteile bei der Anpassung an den Klimawandel (Verschat- tung, Stromnutzung zur Bewässerung). Im Landkreis gewinnt die Agro-Photovoltaik an In- teresse, sowohl im Obstbau als auch im Weinbau. Siedlungs- und Waldflächen sowie Naturschutzgebiete, Biotope, Naturdenkmale, FFH-Gebiete, Wasserschutzgebiete (Zone I + II), Überschwemmungsgebiete und Vogelschutzgebiete werden als ungeeignet für die Solarfreiflächen bewertet. Folgende Flächen werden von der LUBW im Energieatlas als potenzielle Flächen ausgewiesen: Tabelle 14: Potenzielle Flächen für PV-Freiflächenanlagen (eigene Berechnung nach LUBW) Gesamte geeignete Flä- Gesamte geeig- Flächenspezifikation                                                                                      che innerhalb weicher nete Fläche [ha] Restriktionsflächen [ha] Gesamte geeignete Fläche [ha]                                                           18.502                           13.563 Geeignete Fläche auf Seitenrand- 1.015                              336 streifen [ha] Geeignete Fläche auf Konversions- 12,6                             9,6 flächen [ha] Geeignete Fläche auf gemischten 1,5                            1,5 Flächen [ha] Geeignete Fläche auf Ackerland in 2.755                              938 benachteiligtem Gebiet [ha] Geeignete Fläche auf Grünland in 14.717                           12.278 benachteiligtem Gebiet [ha] Bei der Berechnung des Potentials sind die geeigneten Flächen auf Seitenrandstreifen und 2,5 % der Ackerlandflächen im benachteiligten Gebiet berücksichtigt worden, wobei die geeigneten Flä- chen innerhalb weicher Restriktionsflächen zunächst subtrahiert wurden. Die Flächen entlang von Autobahnen und Schienenwegen eignen sich vor allem deshalb, da das Landschaftsbild bereits vorbelastet ist, es kaum Nutzungskonkurrenz gibt, die Flächen häufig ge- böscht sind, so dass die Module in einem günstigen Neigungswinkel stehen und daher mit wenig Abstand zueinander aufgestellt werden können. Eine spezielle Form der Freiflächen-Photovoltaik ist die sogenannte Agri-Photovoltaik. Mit Agri- Photovoltaik bezeichnet man Freiflächen-Photovoltaik-Anlagen, die auf landwirtschaftlichen Flä- chen so hoch aufgeständert sind, so dass eine gleichzeitige Doppelnutzung der Flächen zur Pro- duktion von Agrarprodukten und von Strom ermöglicht wird. Zahlreiche Gespräche mit Landwirten, Winzern und Bürgermeistern haben gezeigt, dass das Interesse an dieser Technologie im Land- kreis hoch ist. Daher werden zusätzlich 2,5 % der Ackerflächen ergänzt, um u.a. die Agri-PV-Tech- nologie, insbesondere auch in Weinanbaugebieten, in die Potentialanalyse einzubringen. Zur Bestimmung der Leistung wurde ein praxisnaher Kennwert von 25 m² je Kilowatt angenommen. Der Bestand wurde entsprechend vom Potential abgezogen. Der Mobilisierungsfaktor innerhalb der Szenarien entspricht dem der PV-Dachflächen (Trendszenario: 25 % und Klimaschutzszenario: 50 %). Ebenso wird auch ein Stromertrag von 950 kWh/kW angesetzt. Die nachfolgende Tabelle listet die Ergebnisse. 52

I NT E G R I E R T E S K L I M A SC H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Tabelle 15: Potentialberechnung für die Stromerzeugung durch Freiflächen-PV (Darstellung energielenker) Fläche               Leistung               Stromertrag Szenario [ha]                 [MW]                       [MWh] Trendszenario                                                               181                       72                    68.865 Klimaschutzszenario                                                         362                      145                   137.730 In der nachfolgenden Grafik ist der Bestand, anders als in der Tabelle 15, Teil des Potentials. Bestand und Potentiale der PV-Freiflächenanlagen im Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald 160.000 140.000 120.000 100.000 MWh/a 80.000 60.000 40.000 20.000 0 Bestand                               Trendszenario                        Klimaschutzszenario Abbildung 32: Bestand und Potentiale der PV-Freiflächenanlagen im Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald (Darstellung energielenker) Biomasse Bioenergiepotenzial Zur Berechnung des Biogaspotenzials wurden die auf dem Landkreisgebiet angebauten Feld- früchte, die Verteilung von Flächennutzungen, die Viehhaltung und der daraus resultierende Anfall von Wirtschaftsdünger erhoben. Wie der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen ist, ist ein theoretisches Potential von 8.136 kWhel vorhanden. Dessen Berechnung basiert auf der Nutzung sämtlicher Agrarflächen für den Anbau von Energiepflanzen sowie der Nutzung aller verfügbarer Gülle aus der Tierhaltung. Da dieses Potential schon allein auf Grund der Flächenkonkurrenz zum Nahrungsmittelanbau nicht genutzt werden kann, wird im unteren Bereich der Tabelle ein Ansatz zur Ermittlung der noch verfügbaren tatsächlichen Potentiale gewählt. 53

I NT E G R I E R T E S K L I M A S C H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Bei Nutzung von 10 % der landwirtschaftlichen Fläche zum Anbau von Energiemais und 100 % der anfallenden Gülle sowie von Zwischenfrüchten für die Biogasproduktion steht ein Potential von 3.354 kW el zur Verfügung (Trendszenario). Dieses gilt, wenn 8.600 Volllaststunden für die Be- rechnung zu Grunde gelegt werden. Bereits heute sind jedoch 4.205 kW el Biogasanlagen installiert, wodurch das ermittelte Potential bereits ausgeschöpft ist. Es muss also davon ausgegangen wer- den, dass die Biogasanlagen bereits heute mit außerhalb des Kreisgebietes anfallender Biomasse beschickt werden, oder dass eine höhere Nutzung von Ackerfläche für den Anbau von Energie- pflanzen vorliegt. Aus diesen Gründen kommen beide Szenarien zu keinen bzw. sehr geringen Potentialen, weshalb Biogas nicht in die weitere Betrachtung zu Energieerzeugungspotenzialen einfließt. Tabelle 16: Biogaspotenzial auf dem Kreisgebiet unter Verwendung von 10 % der Ackerfläche – Trendszenario (Darstellung energielenker) Theoretisches Biogaspotential Biogaser- Energie- Einsatzmenge               trag (Durch- gehalt schnitt) [t/a]         [m³/a]       [kWh/a] Viehveredelung                                                                          336.452             7.993.657    44.558.305 landwirtschaftliche Nutzfläche                                                            56.839          25.068.475 130.362.247 Summe:                                                                                  393.290           33.062.131 174.920.552 theoretisch mögliche el. Leistung                                                                                        8.136 kWel Trendszenario: Biogaspotential bezogen auf 10 % der Ackerfläche + 100 % Wirt- schaftsdünger 10 % der Ackerfläche (Silomais)                                                           19.873            4.049.548    21.057.650 Anteil Wirtschaftsdünger (100 %)                                                        336.452             7.993.657    44.558.305 Anteil Zwischenfrüchte                                                                       7.877          1.181.610     6.498.855 Summe:                                                                                  364.202           13.224.815     72.114.809 mögliche installierte el. Leistung                                                                                       3.354 kWel bereits installierte Leistung                                                                                            4.205 kWel verbleibendes                  Biogaspo- 0 kWel tential Für das Klimaschutzszenario wird die Nutzung der verfügbaren Ackerfläche auf 20 % erhöht, was zu einem verbleibenden Potential von 0,129 MW el führt. Die Ergebnisse werden in nachfolgender Tabelle dargestellt. 54

I NT E G R I E R T E S K L I M A SC H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Tabelle 17: Biogaspotenzial auf dem Kreisgebiet unter Verwendung von 20 % der Ackerfläche – Klimaschutzsze- nario (Darstellung energielenker) Theoretisches Biogaspotential Biogaser- trag                 Energie- Einsatzmenge (Durch-                 gehalt schnitt) [t/a]                 [m³/a]               [kWh/a] Viehveredelung                                                             336.452            7.993.657             44.558.305 landwirtschaftliche Nutzfläche                                               56.839         25.068.475            130.362.247 Summe:                                                                     393.290          33.062.131            174.920.552 theoretisch mögliche el. Leistung                                                                                    8.136 kWel Klimaschutzszenario: Biogaspotential bezogen auf 20 % der Ackerfläche + 100 % Wirtschaftsdünger 20 % der Ackerfläche (Silomais)                                              39.745           8.099.096             42.115.300 Anteil Wirtschaftsdünger (100 %)                                           336.452            7.993.657             44.558.305 Anteil Zwischenfrüchte                                                         7.877          1.181.610               6.498.855 Summe:                                                                     384.074          17.274.363              93.172.459 mögliche installierte el. Leistung                                                                                   4.334 kWel bereits installierte Leistung                                                                                        4.205 kWel verbleibendes       Biogaspo- 129 kWel tential Bestandsanlagen und verbleibendes Potential zur Stromerzeugung durch Biogas 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 MW 2.000 1.500 1.000 500 0 Bestand                                                 Klimaschutzszenario Abbildung 33: Bestand und Potential für Biogasanlagen im Landkreis (Darstellung energielenker) 55

I NT E G R I E R T E S K L I M A S C H U T Z K O N Z E P T L AN D K R E I S B R E I S G A U - H O C H S C H W AR Z W A L D Nachfolgende Auflistung vom Landratsamt Breisgau-Hochschwarzwald, Fachbereich Forst, gibt eine Übersicht über den jährlichen Zuwachs und Abgang von Holz aus den Wäldern auf dem Land- kreisgebiet. Dies ist von Interesse aufgrund des Potentials zur reinen Wärmeerzeugung durch Holzverfeuerung. Entsprechend der Daten aus Tabelle 18 gibt es in den Wäldern des Landkreises nach Abzug der jährlichen Abgänge (Nutzung und Mortalität) einen verbleibenden Zuwachs von 114.907 Festmeter Holz. Dieses wird als theoretisch verfügbares Potential zur Wärmegewinnung angesetzt. Tabelle 18: Erfassungsliste Forstwirtschaft (Landratsamt Breisgau-Hochschwarzwald, Fachbereich Forst, 2020) Vfm/J+ha Vfm / Jahr                               CO2-Speicher t CO2 Jährlicher Zuwachs in fm                                          13,3                         849.032                        778.562 Abgang (Nutzung + Mortalität)                                     11,5                         734.126                        673.193 Totholz (Zugang pro Jahr)                                            0,7                        44.686                         40.977 Jährliche Nutzung in fm (Ernte 10,8                         689.440                        632.216 und Verwertung) Rest in fm (im Wald verbl. Zu- 1,8                       114.907                        105.369 wachs = Vorratsaufbau) Zur Bestimmung der theoretisch verfügbaren Energie wurde ein Mittelwert aus den Heizwerten pro Festmeter folgender Bäume gebildet: Fichte, Kiefer, Buche, Eiche, Pappel. Die Werte wurden dem Merkblatt 12 der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft entnommen. Der Wert bezieht sich auf einen Wassergehalt von 15 %. Werte unter 20 % gelten als lufttrocken und ofen- fertiges Scheitholz. Tabelle 19: Potential zur Wärmegewinnung durch Holzverfeuerung Energiegehalt                     Energiegehalt Verbleibendes                  Holz Mittlerer Heizwert pro Jahr [Fm]                             [kWh/Fm]                             Trendszenario                     Klimaschutzszena- (25 %) [MWh]                      rio (100 %) [MWh] 114.907                                 2.244                             64.463                    257.851 Das tatsächliche Potential zur Wärmegewinnung ist unter anderem stark abhängig vom Wirkungs- grad der Feuerungsanlage. Dennoch kann aufgrund des jährlichen Zuwachses in den Wäldern und dem entsprechenden Energiegehalt von 257.851 MWh, von einem hohen Potential zur Wärmege- winnung aus Holz in der Region gesprochen werden. Der Energieinhalt des verbleibenden Holzes stellt das Potential im Klimaschutzszenario dar. Die Nutzung dieses Potentials hängt jedoch auch davon ab, inwieweit ein weiterer Vorratsaufbau aus forstlichen Gründen sinnvoll und notwendig ist. Daher ist nicht davon auszugehen, dass eine komplette Nutzung des Potentials möglich sein wird. Aus diesem Grund wird im Trendszenario von einer 25 %-igen Nutzung des verbleibenden Holzes ausgegangen, was einer Energiemenge von 64.463 MWh entspricht. 56