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Wärmewende in der Fernwärmeversorgung: Vier Praxisbeispiele aus vier Städten

Senftenberg nutzt Solarthermie, Berlin gewinnt Wärme aus Strom, München setzt auf natürlich heißes Wasser und Dinslaken arbeitet mit Holzenergiezentren. Vier Stadtwerke und vier Praxisbeispiele für eine funktionierende Wärmewende.

Mehr Sonne ins Netz

Im Osten geht die Sonne auf – in Senftenberg weiß man sie zu nutzen: Im Lausitzer Braunkohlerevier haben die Stadtwerke 2016 die größte Solarthermieanlage Deutschlands eingeweiht. „Nirgendwo auf der Welt gibt es bisher eine Solarthermieanlage dieser Bauart in dieser Größe. Bisher wurde auch nirgendwo versucht, die Sommergrundlast an Wärme einer ganzen Stadt allein aus der Energie der Sonne zu gewinnen“, machte Geschäftsführer Detlef Moschke damals deutlich.

1.680 Röhrenkollektoren stehen seither auf einer ehemaligen Deponie – die Freifläche in direkter Nähe zum bestehenden Fernwärmenetz sei eine wichtige Bedingung für die Investition gewesen, sagt Moschke, so wie die speziellen Kollektoren, die hohe Vorlauftemperaturen erzeugen. „Eine spezifische Besonderheit ist sicher auch, dass die Anlage mit Wasser arbeitet. So erreichen wir weitere Effizienzen.“

Mit 4,1 Millionen Kilowattstunden speisten die Solarkollektoren in den ersten zwölf Monaten mehr Wärme ein als erwartet, insgesamt circa vier Prozent des Jahresbedarfs in Senftenberg. Mittlerweile stammt dort sogar ein knappes Drittel der Fernwärme aus erneuerbaren Quellen: Nachdem Ende 2016 auch eine Kläranlage ans Netz angeschlossen worden war, folgte im Sommer 2017 eine Biogasanlage mit Kraft-Wärme-Kopplung.

Fernwärmenetze böten grundsätzlich hervorragende Chancen für die Wärmewende, sagt Moschke denn auch – schließlich „können verschiedene Erzeugeranlagen eingebunden und den Erfordernissen angepasst werden“. Doch was empfiehlt er potenziellen Nachahmern? Zuerst grundsätzlich zu klären, welchen Zweck die Solarthermieanlage im Netz erfüllen soll. „Danach richten sich dann die weiteren Schritte bis hin zur technischen Auslegung.“ Ganz ohne Förderung gehe es allerdings noch nicht: „Obwohl man faktisch keine Brennstoffkosten hat, sind die laufenden Kosten für den Anlagenbetrieb nicht zu unterschätzen.“

Sektorkopplung in der Praxis

Berlin Spandau, November 2017: Spatenstich für Europas größte Power-to-Heat-Anlage. Ab 2020 soll sie Block C des Heizkraftwerks Reuter ersetzen, der mit Steinkohle läuft. Stattdessen wird dann Wärme aus Strom ins Netz eingespeist.

Wärme aus Strom? Die Spandauer Anlage funktioniert wie ein Tauchsieder oder Wasserkocher, besser: 60.000 Wasserkocher. Mit der thermischen Leistung von 120 Megawatt können bis zu 30.000 Haushalte heizen. Berlin gewinne mit der Anlage einen entscheidenden Hebel zur Integration Erneuerbarer Energien, so Gunther Müller, Chef der Vattenfall Wärme Berlin – die effiziente Kopplung von Wärme und Strom werde dadurch in neuen Dimensionen möglich. „Damit müssen weniger Windräder und Photovoltaikanlagen abgeregelt werden. Die Anlage wird die Dekarbonisierung der Fernwärme unterstützen und ein wichtiger Baustein für die Berliner Wärmewende sein.“ Schließlich nutzt hier jeder dritte Haushalt Fernwärme.

Bereits im vergangenen Jahr hat sich die Vattenfall Wärme Berlin von der Braunkohle verabschiedet und das Heizkraftwerk Klingenberg auf Gas umgestellt; andere Anlagen können mit Waldrestholz und dem Energieholz sogenannter Kurzumtriebsplantagen aus dem Umland gefahren werden. „Nebenbei schließen wir neue Energiepartnerschaften und setzen verstärkt auf die Nutzung industrieller Abwärme für die Fernwärme“, so Müller.

Bis 2020 will Vattenfall seinen CO₂-Ausstoß in Berlin gegenüber 1990 halbieren. Und wird dann binnen zehn Jahren eine Milliarde Euro in der Hauptstadt investiert haben. „Nächster Meilenstein ist der endgültige Kohleausstieg bis spätestens 2030, den wir gemeinsam mit dem Land Berlin erreichen wollen. Wer was tun muss, damit die Fernwärme noch klimafreundlicher wird und dabei bezahlbar und verlässlich bleibt, wird auf der Basis einer Machbarkeitsstudie festgelegt“, sagt Müller. Bis Ende des Jahres soll diese stehen.

Standortvorteil heißes Wasser

Am Standort des Heizkraftwerks Süd in Sendling laufen die Bauarbeiten auf Hochtouren – wo früher Heizöl in großen Tanks lagerte, wird jetzt gebohrt. Schließlich sieht die Münchner „Fernwärme-Vision“ vor, die Versorgung der gesamten Großstadt bis 2040 auf 100 Prozent Erneuerbare umzustellen. Und dabei setzt man vor allem auf einen natürlichen Schatz aus der Tiefe: heißes Wasser.

In kaum einer anderen Region Deutschlands sind die geologischen Voraussetzungen für die tiefe Geothermie so gut wie im Voralpenland. In durchlässigen Kalksteinschichten, dem sogenannten Malm, erreicht das Thermalwasser zwei- bis dreitausend Meter unter München Temperaturen von knapp 100 Grad Celsius. Es wird an die Oberfläche gepumpt, gibt die Wärme ab und fließt dann, wenige Kilometer weiter, zurück in die Tiefe. Ein geschlossener Kreislauf.

„Wir setzen die Energiewende ganzheitlich um und treiben die erneuerbare Energienutzung im Strom- wie auch im Wärmebereich voran. Denn nur wenn beides regenerativ erzeugt wird, kann die Energiewende als Ganzes gelingen“, sagt Helge-Uve Braun, Geschäftsführer der Stadtwerke München. „Für die Umstellungszeit sichert die konventionelle, umweltschonende Kraft-Wärme-Kopplung in den Heizkraftwerken Nord und Süd als Brückentechnologie die Versorgung. Damit beschreiten wir einen zukunftssicheren Weg, der zu 100 Prozent Ökowärme für München führt.“

Schon heute ist München bei der Geothermie Vorreiter: 2004 ging in Riem die erste Anlage ans Fernwärmenetz, weitere in Sauerlach im südlichen Umland und im neu entstehenden Stadtteil Freiham folgten 2013 und 2016. Zusammen haben sie eine thermische Leistung von 43 Megawatt. Doch dabei wird es nicht bleiben: Bis zu 50 Megawatt wird die neue Anlage am Heizkraftwerk Süd ab 2019 in die Netze einspeisen. Und bis 2025 sollen drei weitere Standorte dazukommen.

Strukturwandel am Niederrhein

Dinslaken an der Grenze zum Ruhrgebiet: Traditionell war hier die Kohle zu Hause. Als 1966 die Fernwärmeversorgung Niederrhein GmbH gegründet wird, ist heimische Steinkohle auch unumstritten die Energiequelle Nummer eins. Heute dreht sich auf dem Gelände der ehemaligen Zeche Lohberg allerdings ein Windrad, daneben stehen Solarmodule und mit Biomethan und Grubengas betriebene Blockheizkraftwerke. Und mehr als die Hälfte der Fernwärme in Dinslaken stammt aus erneuerbaren Quellen oder industrieller Abwärme. Bald sollen es sogar 100 Prozent sein.

„Der Einsatz von Fernwärme ist […] praktizierter Umweltschutz“, hieß es schon 1979 in einer Jubiläumsbroschüre. Damals zentral: Die Kohlekraftwerke filterten die Rauchgase, während die Kohleöfen zu Hause den Ruß direkt in die Luft bliesen. Seit Inbetriebnahme der Fernwärmeschiene Niederrhein 1980 können zudem eine halbe Million Menschen zwischen Moers und Voerde mit der überschüssigen Wärme der Stahl- und Chemieindustrie heizen. Hocheffizient – und in dem Maßstab zu der Zeit bundesweit einmalig.

„Die Energiewende haben wir bereits vor 20 Jahren eingeleitet“, sagt Josef Kremer, Geschäftsführer der Stadtwerke Dinslaken. Eine annähernd CO₂-neutrale Versorgung ist heute das Ziel, wichtigster Baustein: das geplante Holz-Energiezentrum, eine moderne Kraft-Wärme-Kopplungsanlage für anders nicht wiederverwendbares Altholz. „Damit werden wir langfristig den Strom- und Wärmebedarf der Stadt autark und nachhaltig decken können.“ Die Feuerungswärmeleistung von 100 Megawatt reicht für alle im Stadtgebiet angeschlossenen 17.000 Haushalte.

Und auch am Netz wird gebaut: Eine neue, über das EU-Programm EFRE geförderte Sechs-Kilometer-Leitung bindet ab dem Sommer die Netze der Fernwärme Duisburg an die Fernwärmeschiene Niederrhein an. Mehr wirtschaftliche Effektivität, mehr regenerative Wärme – so stellt sich auch Duisburg auf das Ende der Kohle ein.

Text: Christiane Waas

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