Dekarbonisierung 18. Feb 2021 Von Stephan W. Eder und Iestyn Hartbrich

Fernwärme ist beim Klimaschutz eine komplexe Baustelle

Die Dekarbonisierung erfordert auch den Umbau der Fernwärmeversorgung. Eine Mammutaufgabe für Kommunen und Stadtwerke.


Foto: Stadtwerke Düsseldorf

Mitten in der Kältewelle letzte Woche schlugen in 80 m Höhe Flammen aus dem Gasheizkraftwerk Franken des Betreibers Uniper in Nürnberg. Inzwischen, so der örtliche Energieversorger N-ergie am Montag dieser Woche, sei die Wärmeversorgung für 15 000 Menschen wiederhergestellt. N-ergie karrte dezentrale Einheiten heran, teils mithilfe der Münchner Stadtwerke, um die ausgefallenen 30 MW Wärmeleistung zu kompensieren.

Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt Löwenanteil der Fernwärme in Deutschland

In Städten und Ballungsräumen ist Fernwärme eine Hauptwärmequelle – und oft wenig beachtet; erst Ausfälle wie in Nürnberg holen sie ins Bewusstsein. Kohle- und erdgasbasierte Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen erzeugen den Löwenanteil der rund 125 TWh Fernwärme in Deutschland. Manche, wie das Gaskraftwerk Lausward der Stadtwerke Düsseldorf (s. Bild), wurden jüngst gebaut – hochmodern, hocheffizient. Brückentechnologie für die Energiewende, nicht nur in den Augen der Betreiber.

Doch wie weit muss die Brücke reichen – und was liegt dahinter? Rheinaufwärts in Köln haben die Kollegen des Versorgers Rheinenergie fast zeitgleich neu gebaut, das Kraftwerk Niehl 3. Für Matthias Dienhart, im Unternehmen für Grundsatzfragen zuständig, ist die Anlage zentraler Baustein einer dekarbonisierten Wärmeversorgung der Millionenstadt. Die Zukunft für ihn: „grüne Gase“. „Ich rechne damit, dass wir in den 2030er-Jahren mit dem Wasserstoffbetrieb anfangen werden“, so Dienhart. Der Vorteil: Für Zehntausende Haushalte im Bestand könnte alles bleiben, wie es ist.

Niedrigere Temperaturen erschließen mehr Wärmequellen

Wärmenetze 4.0: Experten wie Henrik Lund von der Universität Aalborg in Dänemark favorisieren hingegen alternative Wege und sprechen von Wärmenetzen der vierten Generation: mit dezentral verteilten Wärmequellen – Abwärme aus der Industrie, Großwärmepumpen, Geothermie, Blockheizkraftwerke – verbunden mit niedrigeren Temperaturen in den Netzen. Statt heute von 90 °C aufwärts ist von bis hinunter auf 20 °C die Rede, was nicht einmal mehr lauwarm wäre. „Wenn die Temperaturen abgesenkt werden, kommen viel mehr Wärmequellen infrage“, so Lund. Welches Potenzial in Wärmenetzen steckt, zeigen Dänemark und Schweden und auch Beispiele deutscher Kommunen.

Den Fokus „Fernwärme“ lesen Sie im aktuellen E-Paper der VDI nachrichten mit diesen Themen:

Hochgradig konservativ

Wärme: Niedrigere Temperaturen, mehr regenerative Quellen, die Kernelemente der Wärmewende stehen fest. Das ist eine Frage der Organisation, nicht der Technik. Was das Problem nicht kleiner macht.

Elektrolyse als Wärmequelle

Wenn Deutschland bis 2050 für die Energie den CO2-Ausstoß um 95 % senken will, wäre Wasserstoffproduktion mit grünem Strom ein Weg. Die Abwärme der Spaltung kann dabei die Größenordnung des Fernwärmeaufkommens erreichen.

Völlig losgelöst

Energiespeicherung: Große Wärmereservoires entkoppeln die Stromerzeugung aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zeitlich von der Wärmebereitstellung.

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