Die Wärmewende als integraler Bestandteil der Energiewende

Stadtwärme  •  10.08.2021

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Für den Erhalt des Klimas und eine Minimierung des globalen Temperaturanstiegs hat es sich die deutsche Bundesregierung zum Ziel gesetzt, bis 2045 100 Prozent der Treibhausgas-Emissionen im Vergleich zu 1990 einzusparen. Die Energiewende wird mit vielzähligen Maßnahmen vorangetrieben und begegnet uns in allen Bereichen des alltäglichen Lebens. Von der Wärmewende ist dabei bisher jedoch selten die Rede – und das, obwohl sie einer, wenn nicht DER wichtigste Baustein zur erfolgreichen Energiewende ist. Denn: Wärme für Raumheizung und Warmwasser machen einen großen Teil des deutschen Energieverbrauchs aus.

Der Begriff Wärmewende meint dementsprechend die Umstellung der Wärmerzeugung weg von fossilen und hin zu erneuerbaren Energien. Die Wärmewende zielt darauf ab, Wärmeenergie dort, wo es möglich ist, einzusparen und den Wärmeverbrauch über Industrie und private Nutzung hinweg zu Dekarbonisieren. Es ist also nur logisch, dass die Wärmewende eine tragende Rolle hin zu einer fossilfreien Zukunft spielt.

 

Ansätze zur Umsetzung der Wärmewende auf nationaler Ebene

Die Zielsetzung für die Wärmewende auf nationaler Ebene ist ein nahezu klimaneutral versorgter Gebäudebestand. Ein ambitioniertes Ziel, liegt die Aufgabe der Wärmewende doch vor allem den einzelnen Ländern und Kommunen zugrunde – neben einigen übergeordneten politischen Rahmenbedingungen obliegt es diesen, die notwendigen Regularien und Instrumente zur Wärmewende zu schaffen.

Als eines dieser übergeordneten Instrumente zur Umsetzung der Wärmewende ist der zu Beginn des Jahres etablierte CO2-Preis zu nennen. Dieser soll unter anderem Schritt für Schritt Firmen und Hausbesitzer dazu animieren, ihre Heiztechnik auf klimaschonende Lösungen, wie z. B. Fernwärme, Wärmepumpen, Blockheizkraftwerke oder Solarthermie-Anlagen umzustellen. Der CO2-Preis liegt seit Anfang 2021 bei rund 25 Euro pro ausgestoßener Tonne CO2. Beim Einsatz der Brennstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas soll bis 2025 auf bis zu 55 Euro pro Tonne angehoben werden. Sichtbar wird also, dass eine Umstellung auf klimaschonende Brennstoffe, wie z. B. Biomethan oder der Anschluss an ein Fernwärmenetz effektive Mittel sind, um einen Teil zur Wärmewende beizutragen.

Die Wärmewende auf kommunaler Ebene

Pfeiler der Wärmewende auf kommunaler Ebene sind die Umsetzung und Verbesserung von Wärmeschutzmaßnahmen an der Gebäudehülle bei Neu- und Bestandsbauten, eine Umstellung der Heiztechnik und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen sowie ein Ausbau der Fernwärmenetze. Letztere sind aufgrund des Gleichzeitigkeitsfaktors, eines häufig sehr geringen Primärenergiefaktors und dem wachsenden Anteil an CO2-neutral erzeugter Wärme ein gewichtiger Hebel der Wärmewende.

Verschiedenste Ansätze bestimmen dabei die Herangehensweise der Länder und Kommunen, denn nicht überall kann die Wärmewende gleichermaßen vollzogen werden. Vielmehr gilt es, lokale Potenziale zu heben und ortsspezifische Möglichkeiten bestmöglich auszuschöpfen.

Ein Augenmerk sollte dabei darauf liegen, die Wärmewende unter einem integrierten Ansatz zu betrachten. Die Planung von Wärmenetzen gibt Ländern und Kommunen ein wichtiges Mittel in die Hand, die Wärmewende auf der einen Seite schneller und auf der anderen in den meisten Fällen kostengünstiger umzusetzen als kleinteilige Herangehensweisen ausgehend vom individuellen Heizungskeller.
 


 

Die Wärmewende in Berlin

Berlin ist eines der Bundesländer, dass die Wärmewende als zentralen Hebel erkannt hat. Als Wärmeversorger von rund 1,3 Millionen angeschlossenen Wohneinheiten kommt der Vattenfall Wärme Berlin AG eine tragende Rolle bei der Umsetzung der Wärmewende zu. Das gemeinsam mit dem Land Berlin gesteckte Ziel, die CO2-Emissionen der Erzeugungsanlagen bis 2020 (im Vergleich zu 1990) mehr als zu halbieren, konnte bereits 2017 erreicht werden. Weitere Meilensteine der Wärmewende-Roadmap für Berlin sind der vollständige Kohleausstieg und die Einbindung mehr regenerativer Energien in das Fern- bzw. Stadtwärmenetz wie es Vattenfall nennt, bis 2030. Eine Erzeugung ganz ohne fossile Brennstoffe wird bis 2050 angestrebt.

Um die Machbarkeit der Wärmewende im Gebäudesektor zu erreichen hat die Vattenfall Wärme Berlin AG zwei mögliche Szenarien hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit miteinander verglichen: Szenario A umfasste dabei eine hohe Quote an Gebäudesanierung von 8 Prozent sowie einen Anteil der Stadtwärme von 30 Prozent an der Wärmeversorgung insgesamt. Szenario B hingegen geht von der tatsächlichen aktuellen Quote jährlicher Gebäudesanierungen, die bei rund 1 Prozent liegt, aus und setzt auf einen höheren Anteil an Stadtwärme für die gesamten Wärmeversorgung der Stadt Berlin, nämlich von 53 Prozent. Es zeigt sich, dass Szenario B dabei mit rund 10 Mrd. Euro nötiger Investitionen die weitaus wirtschaftlichere Variante für die Berliner Wärmewende ist, kommt Szenario A doch auf notwendige Investitionen von rund 80 Mrd. Euro.

Doch wie wurde das Erreichen des Etappenziels 2020 möglich und wie sollen Kohleausstieg und Klimaneutralität gestemmt werden?

Hinter dem Etappenziel 2020 steht ein kluger Technologie-Mix, der vor allem den Ausstieg aus der Braunkohle ermöglicht hat. Dieser Mix wird auch die nächste Etappe – den Ausstieg aus der Steinkohleausstieg bis 2030 – prägen. Dafür investiert Vattenfall in Berlin bis 2030 mindestens 1,5 Milliarden Euro. Um die Versorgungssicherheit mit Wärme und Strom gewährleisten zu können, werden die Erzeugungsanlagen im laufenden Betrieb umgestellt. Insgesamt läuft der Ausstieg in drei Etappen: Die erste Etappe, der Ausstieg aus der Braunkohleverbrennung, wurde mit der Umstellung des Heizkraftwerks Klingenberg 2017 auf erdgasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplung bereits absolviert. In der zweiten Etappe findet der Ausstieg aus der Steinkohle bei gleichzeitigem Einstieg in Zukunftsenergien statt. Hierzu wurde 2019 vom Land Berlin und Vattenfall eine Machbarkeitsstudie zum Thema „Kohleausstieg und nachhaltige Stadtwärmeversorgung Berlin 2030“ durchgeführt, welche die weitere Vorgehensweise skizziert. Ein wesentlicher Schlüssel zum erfolgreichen Aus- bzw. Umstieg wird hier in der Umstellung der Heizkraftwerke und der Wärmeinfrastruktur auf Erdgas bzw. perspektivisch auf Wasserstoff sein. Was direkt zur dritten Etappe führt, dem Ersetzen von Erdgas durch fossilfreie Energiequellen. Ziel ist hier die abschließende Dekarbonisierung der Stadtwärme. Eine Schlüsselrolle kommt grünem Wasserstoff zu. Für die Berliner Stadtwärme bedeutet dies, dass sie zuerst „H2-ready“, also zukunftsfähig wird und dann im nächsten Schritt komplett fossilfrei.

Der Fortschritt zur erfolgreichen Wärmewende ergibt sich jedoch aus einem Zusammenspiel verschiedenster Technologien zur Wärmeerzeugung und Partnerschaften. So hat die Vattenfall Wärme Berlin AG eine Kooperation mit einem Berliner Traditionsbetrieb, der Königlichen Porzellan-Manufaktur (KPM), zur Nutzung der dort entstehenden Abwärme. Die durch den Brennvorgang der KPM entstehende Wärme wird in das Stadtwärmenetz eingespeist und ermöglicht rund 150.000 CO2-neutrale heiße Duschen pro Jahr.

Ein weiterer Baustein sind sogenannte Power-to-Heat-Anlagen. Diese hochmodernen Anlagen erzeugen Wärme aus im Netz überschüssigem Strom aus erneuerbaren Energien. Die am Standort Reuter West errichtete Anlage erzeugt seit 2020 Wärme für rund 30.000 Haushalte – und verhindert somit, dass Windräder oder PV-Anlagen abgeregelt werden müssen und treibt die Wärmewende aktiv voran.

Eine Solarthermie-Anlage in Köpenick erweitert die Bandbreite fortschrittlicher Technologien zur Wärmewende und auch der Einsatz nachhaltiger Biomasse tut sein Übriges: Das Biomasse-Heizkraftwerk im Berliner Märkischen Viertel verfeuert ausschließlich Biomasse hergestellt nach ökologischen und nachhaltigen Standards und versorgt so 13.500 Bestandswohnungen mit 100 Prozent CO2-neutraler Wärme. Ein Teil der eingesetzten Biomasse stammt von den unternehmenseigenen Kurzumtriebsplantagen.
 

Wärmewende: ein Ziel, vielfältige Möglichkeiten

Für eine erfolgreiche Wärmewende und damit auch Energiewende, bedarf es nicht nur eines Ansatzes, sondern vielmehr verschiedenster Ansätze zur Umstellung der Wärmeerzeugung auf klimaschonende Technologien. Erfolg verspricht ein intelligentes Zusammenspiel verschiedenster Bausteine, die die lokalen Möglichkeiten bestmöglich ausnutzen, sich jedoch auch in ein größeres Gesamtbild einfügen. Vor allem wegen der begrenzten Möglichkeiten hinsichtlich der Integration erneuerbarer Energiequellen ist die Dekarbonisierung der Berliner Stadtwärme eine große Herausforderung. Doch die Vattenfall Wärme Berlin AG verfolgt genau dieses Ziel konsequent und treibt die Wärmewende der Hauptstadt voran. Eines ist damit klar: Wenn die Berliner Wärmewende gelingt, dann ist das nicht nur ein Modell für andere deutsche Städte, sondern weit über die Bundesrepublik hinaus.