Was ist Power-to-Heat?
Power-to-Heat (PtH) bezeichnet die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme. Diese Technologie spielt eine zentrale Rolle bei der Dekarbonisierung des Wärmesektors, da sie ermöglicht, Strom aus Erneuerbaren Energien direkt im Wärmemarkt nutzbar zu machen. Damit trägt Power-to-Heat zur Sektorenkopplung bei – also zur intelligenten Verbindung von Strom-, Wärme- und ggf. Kältemarkt.
Power-to-Heat-Technologien können langfristig einen wesentlichen Beitrag leisten, den Anteil Erneuerbarer Energien in der Wärmeversorgung weiter zu erhöhen und die CO2-Emissionen im Gebäudesektor sowie im gesamten Wärmebereich zu reduzieren.
Wo und wie kommt Power-to-Heat zum Einsatz?
Power-to-Heat-Anlagen können sowohl für einzelne Gebäude als auch zur Fernwärmeerzeugung für die Versorgung von größeren Gebäudegruppen, Quartieren oder ganzen Stadtteilen mit Raumwärme und Warmwasser eingesetzt werden. Das Power-to-Heat-Modul ist in der Regel in ein System aus Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK), Wärmespeicher und (Fern-)Wärmenetz eingebunden. Sie umfassen unter anderem:
- Elektrodenkessel und Durchlauferhitzer für die zentrale Wärmeerzeugung
- Elektrische Wärmepumpen, Direkt- und Speicherheizungen
- Elektrische Industrieöfen und Heizregister in Lüftungssystemen
- Hybridsysteme aus verschiedenen Energieträgern, teils unter Einbindung von Abwärme.
Diese Systeme können flexibel dimensioniert werden – von wenigen Kilowatt bis hin zu mehreren Megawatt – und je nach Bedarf mit thermischen oder elektrischen Speichern kombiniert werden. In Verbindung mit intelligenter Steuerungstechnik können sie lastflexibel betrieben werden. Wird gerade viel Strom durch Erneuerbare Energien erzeugt, entnehmen Power-to-Heat-Anlagen dem Stromnetz regional Strom und erzeugen damit Wärme. So werden die Stromnetze entlastet und das Abregeln oder sogar Abschalten von Windrädern oder Photovoltaikanlagen entfällt.
Gut zu wissen: Was bedeutet Sektorkopplung?
Power-to-Heat ist ein Beispiel für die sogenannte Sektorkopplung. Darunter versteht man die energietechnische und energiewirtschaftliche Verknüpfung von Strom, Wärme, Mobilität und industriellen Prozessen sowie deren Infrastrukturen. Ziel dieser Verknüpfung ist dabei immer, die einzelnen Bereiche klimaneutral, also möglichst ohne fossile Energieträger, zu betreiben. Die Nutzung der Energie, sei es privat, gewerblich oder im Verkehr, soll dabei möglichst flexibilisiert werden, ohne dabei Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Versorgungssicherheit zu gefährden. Ihr Potenzial entfaltet die Sektorkopplung durch die effiziente Integration der Erneuerbaren Energien.
Die Sektorkopplung ist ein Baustein der Energiewende, der die Effizienz der Energiesysteme steigert und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern weiter reduziert. Weitere Beispiele für die Sektorkopplung sind etwa Power-to-Gas-Anwendungen. Dazu zählt auch die Elektrolyse, bei der Strom verwendet wird, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten. Elektroautos fallen darunter, da sie Strom aus Erneuerbaren Energien in Bewegungsenergie umwandeln. Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK) erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme.
Vorteile der Power-to-Heat-Technologie
Power-to-Heat bietet mehrere Vorteile, die dem gesamten Energiesystem zu Nutze kommen:
- Integration von Strom aus Erneuerbaren Energien auch bei Netzengpässen oder negativen Strompreisen
- Flexibilisierung des Energiesystems durch thermische Speicher und intelligente Steuerung
- Erhöhung der Versorgungssicherheit, insbesondere in Kombination mit KWK- und Wärmenetzsystemen
- Senkung von Treibhausgasemissionen durch Substitution fossiler Wärmeerzeugung.
Diese Technologie ermöglicht es, bislang ungenutzte Strommengen für die Versorgung mit Wärme effizient zu verwerten – ein wichtiger Hebel für den Klimaschutz und eine nachhaltige Energieversorgung.
Der regulatorische Engpass: Was den Markthochlauf bremst
Trotz technologischer Reife und hohem Potenzial ist der wirtschaftliche Betrieb vieler Power-to-Heat-Anlagen derzeit kaum möglich. Hauptursache: die hohe Belastung des Strompreises mit Abgaben, Steuern und Netzentgelten. Diese machen die Wärmeerzeugung mittels Strom – trotz günstiger Erneuerbare-Energien-Angebote – in vielen Fällen unwirtschaftlich. Die Reform des Energiewirtschaftsgesetz (§13k EnWG) war ein Schritt in die richtige Richtung: Statt Erzeugungsanlagen abzuregeln, soll überschüssiger Strom künftig vermehrt für Power-to-Heat genutzt werden. Doch das reicht nicht aus.
Was der BDEW fordert
Grundsätzlich gilt, dass die Rahmenbedingungen für Power-to-Heat-Anwendungen technologieoffen formuliert werden müssen, um allen heute genutzten Technologien wie Wärmepumpen und PtH-Anlagen ohne KWK, aber auch zukünftigen technologischen Innovationen einen ungehinderten Marktzugang zu ermöglichen. Ein wirtschaftlicher Betrieb von Power to Heat unter den heutigen Rahmenbedingungen ist kaum möglich. Um die Potentiale von Power to Heat zur Integration der Erneuerbaren Energien und zur Flexibilisierung sowie zur weiteren Dekarbonisierung des Energiesystems im Zuge einer breiten Anwendung der Technologie voranzubringen, sind Anpassungen des regulatorischen Rahmens erforderlich.
Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) setzt sich für eine umfassende regulatorische Anpassung ein, um die Potenziale von Power to Heat voll zu erschließen:
- Reduzierung der Stromsteuer auf den EU-rechtlich zulässigen Mindestwert
- Absenkung oder Befreiung von Letztverbraucherabgaben für Power-to-Heat-Anlagen, analog zur Regelung für Power-to-Gas-Anlagen
- Technologieoffene Rahmenbedingungen, um auch künftige Innovationen einzubeziehen
Nur so kann Power to Heat wirtschaftlich betrieben und ein Markthochlauf ermöglicht werden.
Ausblick: Power-to-Heat als Schlüssel zur Klimaneutralität
Die Treibhausgasemissionen müssen drastisch sinken, damit Deutschland seine Klimaziele erreicht - das gilt nicht nur für den Wärmesektor. Power-to-Heat wird dabei eine tragende Rolle spielen: Als Brücke zwischen Strom- und Wärmesektor unterstützt es den Ausbau der Erneuerbaren Energien, reduziert Emissionen im Gebäudesektor und stellt flexible Lasten bereit, die dem Gesamtsystem Stabilität geben.
Die Energiewende verlangt ein Umdenken – auch im regulatorischen Umfeld. Statt Strom aus Erneuerbaren abzuregeln, muss gelten: Nutzen statt abregeln. Power to Heat ist bereit – jetzt braucht es die richtigen politischen Signale.
