Wärmewende

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Die Wärmewende ist eine der drei Säulen der Energiewende. Ziel der Energiewende ist es den Verbrauch fossiler Brennstoffe drastisch zu reduzieren oder im Idealfall auf Null zu senken. Damit soll der mit der Verbrennung von fossilen Rohstoffen verbundene Ausstoß von Treibhausgasen beendet und somit die weitere Klimaerwärmung verhindert werden. Nur mit einer erfolgreichen Energiewende ist eine Entkopplung von Wirtschaftswachstum und Primärenergieverbrauch und damit nachhaltiger für alle Nationen verfügbarer Wohlstand erreichbar.

In den Ländern der Europäischen Union und weltweit wurden im Wärmemarkt bisher sehr unterschiedliche Strategien mit sehr unterschiedlichem Erfolg verfolgt. Als Bausteine einer Wärmewende kommen beispielsweise zur Anwendung: die systematische Abdeckung des großstädtischen privaten und industriellen Wärmebedarfs durch Fernwärme mit Kontraktionszwang, der Ausbau von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die Strom und Wärme liefern, die systematische Einspeisung von Abwärme aus Industrie und Privathaushalten in Fernwärmenetze, der Einsatz von Wärmepumpenheizungen, der Ausbau von Solarthermie und Geothermie oftmals wieder in Verbindung mit Fern- und Nahwärmewärmenetzen und Wärmespeichern oder die Installation von Kalten Nahwärmenetzen. Weiterhin zählen zu den Strategien im Wärmemarkt auch Maßnahmen zur systematischen Senkung des Wärmebedarfs wie sie in Deutschland in der Energieeinsparverordnung hinterlegt sind, sowie das Einspeichern von im Sommer mit Solarthermie erzeugter Wärme für den Winter in ebenfalls an Fernwärme angeschlossenen großen Saisonalspeichern.

Bedeutung des Wärmemarktes

Datei:Endenergieverbrauch Nach Anwendungsbereichen.png
Endenergieverbrauch nach Anwendungsbereichen (Deutschland), Daten AG Energiebilanzen

Wärme ist für mehr als 50 Prozent des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs verantwortlich. Sie wird als Raumwärme, Klimatisierung, für Warmwasser und Prozesswärme oder zur Kälteerzeugung genutzt. Raumwärme und die ⁠Prozesswärme⁠ haben sektorübergreifend allein Anteile von knapp 30 % bzw. gut 20 % am Endenergieverbrauch.[1]

Dänische Wärmewende

Im Jahr 1973 löste die Ölkrise durch hohe Energiepreise in vielen Industrieländern schwere Rezessionen aus. Auch die dänische Wirtschaft, deren Energieversorgung stark von Ölimporten abhing, war stark betroffen.

In Folge wurde 1979 das Wärmeversorgungsgesetz beschlossen. Dieses verpflichtete alle Kommunen zu einer sogenannten Wärmeplanung. Eine wesentliche Säule dieser Wärmeplanung war die Planung und der Bau von Fernwärmenetzen. Die Kommunen legten dabei Vorranggebiete für Nah- und Fernwärmegebiete fest. Für anliegende Haushalte besteht Kontrahierungszwang, d. h. sie müssen ihren Wärmebedarf aus dem Wärmenetz beziehen.

Weiterhin wurden ab 2013 Öl- und Gasheizungen in Neubauten verboten. Seit 2016 dürfen alte fossile Heizkessel nicht mehr durch neue fossile Heizungen ersetzt werden. Darüber hinaus werden fossile Energieträger hoch besteuert.

Die Wärme wird zu einem hohen Anteil erneuerbar erzeugt. Die wesentlichen Energieträger sind dabei Biomasse und Solarthermie. Die Stromerzeugung muss wenn möglich mit Kraft-Wärme-Kopplung erfolgen. Auch überschüssiger Windstrom wird zur Wärmeerzeugung genutzt, womit der Wärmemarkt zur Stabilisierung des Stromnetzes beiträgt. Erneuerbare Energieträger sind von der Energiesteuer befreit.

Die solare Wärme des Sommers wird mit saisonalen Speichern mit einem Fassungsvermögen von bis zu 120.000 Kubikmetern auch für den Winter nutzbar gemacht.

Derzeit werden 63 Prozent der dänischen Haushalte mit Fernwärme versorgt, in Kopenhagen sogar bis zu 98 Prozent. 68 Prozent der Fernwärme wird mit Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt. 40 Prozent des Wärmebedarfs in Dänemark stammen aus Erneuerbaren Energien, in Fernwärmenetzen sind es sogar 50 Prozent.[2] Nur 15 Prozent der dänischen Haushalte heizen noch mit Erdgas, nur acht Prozent mit Öl.[3]

Im Vergleich dazu heizen in Deutschland nur 14 % der Haushalte mit Fernwärme.[4]

Wärmewende in Deutschland

Im Gegensatz zu den skandinavischen Ländern lag in Deutschland der Fokus der Energiewende fast ausschließlich auf der Stromerzeugung, obwohl der Wärmebedarf dort alleine für über 50 % des Endenergieverbrauchs verantwortlich ist.[1] Etwa 30 % des deutschen CO2-Ausstoßes entstehen im Wärmesektor.[5]

Zahlen im deutschen Wärmemarkt

In Deutschland werden 48,2 % der Wohnungen mit Erdgas beheizt, 25,6 % mit Öl und 13,9 % mit Fernwärme.[6] Der Anteil erneuerbarer Energien stieg von 1990 bis 2021 von 2,1 % auf 16,5 % an. Mit einem Anteil von fast 3/4 leistet Biomasse, hauptsächlich Holz und Holzprodukte, den größten Beitrag zur Bereitstellung Erneuerbarer Wärme. Solarthermie, Geothermie und Umweltwärme stellen Stand 2021 14,0 % der erneuerbaren Wärme zur Verfügung.[1]

Bei einer Fernwärmeversorgung liegt der mittlere Anteil erneuerbarer Energien geringfügig über dem bundesweiten Durchschnitt bei 17,8 % (2020).[7]

Der Wärmebedarf insgesamt blieb bis auf jahreszeitliche Schwankungen in den letzten Jahren in Deutschland weitgehend unverändert.[8]

Wärmestrategie der Bundesregierung

Als Träger der Wärmewende sah und sieht die Bundesregierung nicht wie die Skandinavier die Kommunen, sondern vielmehr die einzelnen Immobilienbesitzer. Dirigistische Planungen durch die Kommunen, wie sie in den skandinavischen Ländern zur Senkung des Primärenergiebedarfs im Wärmesektor genutzt werden, werden in Deutschland nach wie vor abgelehnt. Stattdessen liegt der Fokus auf individueller Gebäudesanierung. So heißt es im Konzept der Bundesregierung für eine sichere und nachhaltige Energieversorgung vom September 2010:

Die überwiegende Mehrheit der Heizungssysteme entspricht nicht dem Stand der Technik. Die Szenarien belegen, die energetische Sanierung des Gebäudebestands ist der zentrale Schlüssel zur Modernisierung der Energieversorgung und zum Erreichen der Klimaschutzziele. Unser zentrales Ziel ist es deshalb, den Wärmebedarf des Gebäudebestandes langfristig mit dem Ziel zu senken, bis 2050 nahezu einen klimaneutralen Gebäudebestand zu haben. Klimaneutral heißt, dass die Gebäude nur noch einen sehr geringen Energiebedarf aufweisen und der verbleibende Energiebedarf überwiegend durch erneuerbare Energien gedeckt wird. Dafür ist die Verdopplung der energetischen Sanierungsrate von jährlich etwa 1 % auf 2 % erforderlich. Bis 2020 wollen wir eine Reduzierung des Wärmebedarfs um 20 % erreichen.

Maßnahmen zur Erreichung dieser Ziele waren

Das Stichwort Fernwärme kommt in dem ursprünglichen Konzept der Bundesregierung nicht vor. Kraft-Wärme-Kopplung wird nur zweimal erwähnt, sie soll bei Biomasse-Erzeugungsanlagen und bei hocheffizienten und CCS-fähigen Kraftwerken kleiner (kommunaler) Anbieter gefördert werden.

Noch 2015 wurde unter energetischer Sanierung auch oder sogar vorrangig der Austausch alter Heizkessel durch moderne Erdgasheizungen gesehen. Eine Maßnahme, die nach Einschätzung einschlägiger Branchenverbände bis zu 40 % CO2-Einsparung ermöglichen sollte.[9] Die Schwachpunkte einer solchen Strategie, die gänzlich auf billigem russischen Erdgas basiert, wurden mit dem Ausbruch des Ukrainekriegs offensichtlich.

Mit dem Russischen Überfall auf die Ukraine gewann zusätzlich zum Klimaschutz das Ziel an Bedeutung, die Abhängigkeit von fossilen Energieimporten aus Ausland zu reduzieren. Viele Hausbesitzer erhoffen, sich mit einer Wärmepumpe gegen weiter steigende Energiepreise absichern zu können.[10] Ab 2024 sollen jährlich gemäß Plänen der Ampelregierung mehr als eine halbe Million Wärmepumpen pro Jahr installiert werden. 2021 wurden in Deutschland fast 180.000 Wärmepumpen verkauft.[11]

Die im ursprünglichen Konzept geforderte Sanierungsquote wurde zwar später als politische Zielgröße in Frage gestellt[12], eine kleine Anfrage der FDP im Mai 2021 bestätigte jedoch eine unverändert niedrige Sanierungsquote von ca. 1 % trotz hoher Aufwände auf Seiten des Staates und der Immobilienbesitzer und weiterhin, dass der CO2-Ausstoß im Gebäudesektor in den letzten drei Jahren nicht gesunken war.[13]

Obwohl eine Senkung des Wärmebedarfs weitgehend ausgeblieben ist, hat sich die grundsätzliche Strategie der Regierung im Wärmemarkt bislang nicht geändert.

Der Bundesverband der deutschen Heizungsindustrie schlug vor, die Individualheizungen aller Bürger künftig mit Wasserstoff zu speisen.[14] Fraunhofer IEG propagiert eine Deckung des deutschen Wärmebedarfs über eine Infrastruktur mit Geothermie, auch transkommunalen Wärmenetzen und Tiefen-Wärmespeichern, die auch für die Einspeisung anderer erneuerbarer Energien geeignet ist.[15]

Länder und Kommunen als Akteure im Wärmemarkt

München

Die Stadtwerke München starten bereits im Jahr 2008 eine langfristige Strategie zur Versorgung der Stadt München mit erneuerbarer Wärme. Die Stadt München finanziert die Erneuerbaren Strategie des Stadtwerks mit einem Budget von 9 Milliarden Euro. Dies ist der Teil der städtischen Strategie bis 2035 klimaneutral zu werden.[16]

Das Fernwärmenetz in München ist mit rund 900 Kilometern Länge eines des längsten Europas.[17] Derzeit betreiben die SWM zwei Systeme bei ihrer Fernwärmeversorgung – das gewachsene Dampfnetz innerhalb des Mittleren Rings und die später entstandenen Heizwassernetze unter anderem in Sendling, Perlach und Freimann. Bis 2040 soll München die erste deutsche Großstadt werden, die ihre Fernwärme zu 100 Prozent aus erneuerbarer Energie gewinnt. Derzeit wird noch teilweise Kraft-Wärme-Kopplung genutzt. Für die Umstellung setzt das Unternehmen in erster Linie auf Geothermie. Die Stadtwerke München verfügen bereits über mehrere wärmeerzeugende Geothermie-Anlagen in der Stadt und im Großraum München.

Unter dem Münchner Stadtgebiet liegt die Temperatur des in einer wasserführenden Kalksteinschicht vorhandenen Thermalwassers zwischen 80 °C und 140 °C. In Sauerlach kann Wasser mit 140 °C aus 4.200 Meter Tiefe gepumpt werden. Aus dem Malm-Kalkstein kann an den genutzten Standorten ausreichend Thermalwasser gefördert werden, weil diese Bohrungen entweder an tektonische Störungen (Klüfte) oder an verkarstete Bereiche angeschlossen sind. Da diese Malmschicht von Norden nach Süden „einfällt“, also im Süden Münchens deutlich tiefer liegt, und das Grundwasser dementsprechend höhere Temperaturen hat, ist im Süden eine kombinierte Nutzung zur Strom- und Wärmeerzeugung (KWK) möglich, in Norden hingegen nur eine Wärmenutzung.

Die erste Geothermie-Anlage Münchens wurde 2004 in Riem in Betrieb genommen, die Riem und die Neue Messe München rund um die Uhr mit Wärme versorgt. Bei der Förderung wird ein aus zwei Bohrungen bestehendes Dubletten-System eingesetzt. Dabei wird dem Tiefenwasser, das mit einer Temperatur von 94 °C gefördert wird, Wärme entzogen, bevor es über die zweite Bohrung wieder zurückgeführt wird, sodass dem Untergrund kein Wasser entzogen wird.

Eine zweite Geothermie-Anlage in Sauerlach produziert neben Wärme auch Strom. Eine weitere Anlage in Freiham ist an das Fernwärmenetz der Innenstadt angeschlossen und versorgt weitere Gebiete über ein nachgelagertes Niedertemperaturnetz. Im April 2018 haben die Arbeiten für Deutschlands größte Geothermie-Anlage beim Heizkraftwerk Süd begonnen. Stand 2022 verfügen die Stadtwerke München über insgesamt sechs Geothermie-Anlagen.[18]

Durch umfassende Investitionen ist ein Anschluss an das Fernwärmenetz der SWM in immer mehr Stadtteilen Münchens möglich. Seit November 2015 werden weitere Thermalwasserschichten unter dem Stadtgebiet erkundet. Es wird damit gerechnet, bis zu 16 weitere Geothermie-Anlagen errichten zu können.[19][20]

Berlin

Auch Berlin hat eine Wärmestrategie verabschiedet, damit soll das Land Berlin bis zum Jahr 2045 klimaneutral werden. Wesentlicher Bestandteil der Strategie ist die Wärme- und Kälteversorgung. Derzeit basiert die Berliner Wärmeversorgung auf 44 % Erdgas, 32 % Fernwärme, 17 % Öl, 6 % Strom, 1 % Erneuerbare Energien und <1 % Kohle. Dies soll bis 2045 umgestellt werden auf 44 % Fernwärme, 25 % Strom, 17 % Erneuerbare Energien und 14 % erneuerbares Gas.[21] Die Fernwärme soll mit Abwärme, Abwasser, Flusswasser, Solarenergie und Geothermie grüner werden. Probebohrungen für Geothermie sind geplant.[22]

Wärmewende in der Schweiz

Wie Deutschland setzt auch die Schweiz in ihrer Energiestrategie 2050 auf die Kernelemente Energieeffizienz, Ausbau Erneuerbarer Energien und Atomausstieg. Wie in Deutschland gibt es Förderprogramme für die Nutzung Erneuerbarer Wärme.[23]

Schweizer Gemeinden können (oder müssen in gewissen Kantonen, zumindest ab einer bestimmten Größe) jedoch durch eine räumliche Energieplanung ihre energetische Entwicklung strategisch planen.[24] Großstädte wie Zürich erstellen somit eine aufwändige räumliche Energieplanung, die in dem Ausbau von Wärme- und Kältenetzen in Gebieten mit hoher Wärmeabnahmedichte mündet, die bestmöglich verfügbare Erneuerbare Energieträger und Abwärme nutzen.[25]

Der ''Verband Fernwärme Schweiz'' veröffentlichte 2008 eine aufwändige Studie namens "Weissbuch Fernwärme Schweiz" mit "Langfristperspektiven bis zum Jahr 2050 für erneuerbare und energieeffiziente Nah- und Fernwärme" in der Schweiz. Dabei wurden mögliche Quellen erneuerbarer Energien und Abwärme mit dem Wärmebedarf von potentiellen Nah- und Fernwärmeversorgungen nach ihrer geografischen Lage in einem geografischen Informationssystem verknüpft. Als mögliche Wärmequellen wurden berücksichtigt:

  • Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA)
  • Abwärme industrieller Prozesse (AW)
  • Grundwasser (GW)
  • Abwasserreinigungsanlagen (ARA)
  • Seen
  • Flüsse
  • Holz
  • Tiefengeothermie

Die Studie kommt zu dem abschließenden Ergebnis, dass mit geeigneten Rahmenbedingungen 38 % des Schweizer Komfort-Wärmebedarfs mit erneuerbarer Nah- und Fernwärme gedeckt werden könnten.[26]

Derzeit wird jedoch nur 8 % des Schweizer Wärmebedarfs mit Fernwärme gedeckt[27], allerdings werden die Schweizer Wärmenetze mit durchschnittlich über 75 % erneuerbaren Energieträgern und Abwärme gespeist.[28] Insgesamt beträgt der Anteil Erneuerbarer Energien an der Wärmeerzeugung in der Schweiz immerhin 22,8 %.[29] Fast zwei Drittel der Wohnungen werden jedoch mit Öl und Gas beheizt.[30]

Eine 2022 veröffentlichte Studie von EMPA und Universität Genf kommt zu dem Schluss, dass die Elektrifizierung der Wärmeversorgung in jedem erwogenen Szenario das höchste Klimaschutzpotential darstelle. Wirkungsgrade und vorübergehende Umstellungen beeinflussten die Schlussfolgerung nicht.[31]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme. Abgerufen am 11. Juli 2022.
  2. ↑ Die dänische Wärmewende. Abgerufen am 5. März 2022.
  3. ↑ Ein kleines Land mit viel Erfahrung: Kommunale Wärmeplanung in Dänemark. Abgerufen am 5. März 2021.
  4. ↑ https://www.bmwi-energiewende.de/EWD/Redaktion/Newsletter/2019/10/Meldung/direkt-erfasst_infografik.html. Abgerufen am 5. März 2022.
  5. ↑ Wärmemarkt: Energiesparen ohne CO2-Effekt. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  6. ↑ So heizen die Deutschen. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  7. ↑ Was ist eigentlich Fernwärme. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  8. ↑ Wärmeverbrauch nach Energieträgern. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  9. ↑ Wärmemarkt: Energiesparen ohne CO2-Effekt. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  10. ↑ Gehört Wärmepumpen die Zukunft?. In: Tagesschau.de, 2. Mai 2022. Abgerufen am 11. Juli 2022.
  11. ↑ Anteil steigt rasant. Wärmepumpen-Boom in Neubauten. In: Tagesschau.de, 2. Juni 2022. Abgerufen am 11. Juli 2022.
  12. ↑ Stichwort: Sanierungsquote. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  13. ↑ Kleine Anfrage zum Stand der Gebäudesanierung in Deutschland. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  14. ↑ Politikbrief „CO2-Senkung im Wärmemarkt mit Wasserstoff “. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  15. ↑ ROADMAP TIEFE GEOTHERMIE FÜR DEUTSCHLAND. Abgerufen am 9. Juli 2022.
  16. ↑ Klimaneutrales München. Abgerufen am 13. Juli 2022.
  17. ↑ Wärmewende: München setzt auf Geothermie - Stadtwerke Monitor. In: stadtwerke-monitor.de. Abgerufen am 23. Juli 2022.
  18. ↑ Unsere Anlagen für erneuerbare Energie. In: swm.de. Stadtwerke München, abgerufen am 23. Juli 2022.
  19. ↑ Deutschland: Die Bayernmetropole setzt (auch) auf Geothermie. Abgerufen am 13. Juli 2022.
  20. ↑ SW München - Gestalter der Wärmewende. Abgerufen am 13. Juli 2022.
  21. ↑ Wärmestrategie für das Land Berlin. Abgerufen am 13. Juli 2022.
  22. ↑ Urbane Wärmewende. Abgerufen am 13. Juli 2022.
  23. ↑ Energiestrategie 2050. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  24. ↑ Kantone und Gemeinden. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  25. ↑ Räumliche Energieplanung in der Schweiz. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  26. ↑ Weissbuch Fernwärme Schweiz – VFS Strategie. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  27. ↑ Fernwärme in der Schweiz. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  28. ↑ Thermische Netze sind die Zukunft. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  29. ↑ Schweizerische Statistik der erneuerbaren Energien. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  30. ↑ Heizsystem und Energieträger. Abgerufen am 12. Juli 2022.
  31. ↑ Martin Rüdisüli, Elliot Romano, Sven Eggimann, Martin K. Patel: Decarbonization strategies for Switzerland considering embedded greenhouse gas emissions in electricity imports. In: Energy Policy. Band 162, 1. März 2022, ISSN 0301-4215, S. 112794, doi:10.1016/j.enpol.2022.112794 (sciencedirect.com [abgerufen am 16. August 2022]).
Abgerufen von „https://de.wikiup.org/index.php?title=Wärmewende&oldid=225901081“