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24.07.2019 | Ressourceneffizienz | Im Fokus | Onlineartikel

Wie die Wärmenetze grün werden könnten

Autor:
Frank Urbansky
3:30 Min. Lesedauer

Grüne Fernwärme ist kompliziert. Die Technologien dafür sind begrenzt. Unterschiede bei Druck und Temperatur machen aufwendige Umbauten nötig. Dennoch gibt es hier gangbare Wege für die Wärmewende.

Derzeit werden rund 14 Prozent aller Wärmekunden in Deutschland mit Fernwärme versorgt. Nach Expertenschätzungen könnten es in wenigen Jahren weit über 30 Prozent sein. Doch Fernwärmenetze etwa werden vorrangig mit Abwärme aus der Kohle- oder Gasverstromung beliefert.

Deswegen ist es nötig, für die Dekarbonisierung von Wärmenetzen schon jetzt passende Technologien zu finden. "Der Anteil erneuerbarer Energien in der leitungsgebundenen Wärmeversorgung könnte zum einen durch die Einspeisung in bestehende Fernwärmenetze, zum anderen durch den Ausbau von Nahwärmenetzen gesteigert werden. Eine Einspeisung in konventionelle Fernwärmenetze erfolgt bislang nur in Einzelfällen, denn angesichts niedriger Effizienz in den Großkraftwerken ist der dortige Einsatz von Biomasse hinsichtlich der Emissionsminderung klimapolitisch und – wegen des Umrüstungsaufwands – auch wirtschaftlich fragwürdig", beschreiben die Springer Vieweg-Autoren Elke Bruns, Matthias Futterlieb, Dörte Ohlhorst und Bernd Wenzel in ihrem Buchkapitel Erneuerbare Energien in Wärmenetzen – eine realistische Perspektive? ab Seite 268 einige der Hürden. 

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Erneuerbare Energien in Wärmenetzen – eine realistische Perspektive?

Im Wärmesektor liegen nach wie vor große Potenziale zur CO2-Minderung durch den Einsatz erneuerbarer Energien brach, die sowohl durch die Substitution fossiler Brennstoffe in Einzelanlagen als auch – womöglich effizienter – durch Wärmenetze erschlossen werden können. 

Tatsächlich kommen nur einige wenige Technologien in Frage. Zum einen ist das großflächige Solarthermie, wie es etwa bei unseren dänischen Nachbarn in Verbindung mit großen Erdwärmespeichern und Nahwärmenetzen praktiziert wird. Doch diese machen eine Anpassung der Netze hinsichtlich Druck- und Temperaturunterschiede erforderlich. Zum anderen sind das etwa Großwärmepumpen, die jedoch durch die hohen Strompreise hierzulande und eine fördertechnische  Bevorzugung von Blockheizkraftwerken kaum eine wirtschaftliche Chance haben.

Keine gleichberechtigte Förderung

Denn nach Schätzungen des Hamburg Instituts kostet eine Großwärmepumpe rund zehn Millionen Euro, ein leistungsmäßig vergleichbares Erdgas-BHKW nur sieben Millionen Euro. Das bekommt außerdem eine Förderung inklusive aller Boni für die Stromerzeugung von 14,3 Millionen Euro, während es bei der Wärmepumpe maximal 50.000 Euro sind.

In Frage kommt auch Abwärme. Doch die kann nur da genutzt werden, wo sie bei großen Energieverbrauchern oder -erzeugern so reichlich anfällt, dass sich eine Einspeisung in ein Wärmenetz auch lohnt.

Dennoch suchen landauf, landab insbesondere Stadtwerke nach praktikablen Lösungen, wie sie ihre Wärmenetze grün machen. Die Stadtwerke München etwa setzen auf tiefe Geothermie, was aufgrund der geologischen Bedingungen in Oberbayern auch möglich ist. 2040 soll keine fossil erzeugte Wärme mehr durch die Rohre strömen. Andere Städte mit ungünstigeren Gegebenheiten unter der Erde müssen auf alternative Lösungen setzen. In Augsburg und Wiesbaden sollen Abfall und Biogas Abhilfe schaffen.

Biomasse für Nahwärme

Eine wichtige Rolle spielt auch Biomasse, jedoch vorrangig in kleineren Nahwärmenetzen. Sowohl die Stadtwerke in Heidelberg als auch die Mannheimer MVV nutzen diese Möglichkeit, die zudem gekoppelt mit einer Müllverbrennung sein kann. Der Vorteil: Eine Anpassung der Netze an Druck- und Temperaturunterschiede ist nicht nötig. In Mannheim nutzt man etwa Altholz als Ergänzung zum Müll, in Heidelberg ist es Landschaftspflegematerial und Grünschnitt aus einem Umkreis von 75 Kilometern. Ergänzt wird diese grüne Strategie mit mehreren BHKW auf Biogasbasis. Bis März 2021 wird ein Speicher für Wärme entstehen, der zudem nach dem Power-to-Heat-Prinzip Strom zu wind- und sonnenreichen Zeiten in Wärme wandeln und einlagern kann.

Dabei könnte auch die dänische Lösung hierzulande eine Rolle spielen, jedenfalls dort, wo ausreichend Fläche für Solarthermie zur Verfügung steht. "Gut 60 Prozent der Haushalte nutzen (in Dänemark – Anm. d. Red.) Fernwärme. Aktuell steht der Verband vor der Herausforderung neue Wärmequellen aufzutun. Bis dato waren die Fernwärmenetze zu 80 Prozent von der Produktion konventioneller Kraftwerke abhängig, die nun schrittweise ersetzt werden muss", beschreibt Springer-Autorin Meike Löhr in ihrem Buchkapitel Grüne Umstellung, Energiewandel und Energiewende – Akteure in den Energiesystemtransformationsprozessen in Dänemark, Frankreich und Deutschland auf Seite 100 die dortigen Herausforderungen.

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