Testlauf kommunale Wärmeplanung
Die EMB lässt Möglichkeiten für eine klimaneutrale Wärmeversorgung in einer brandenburgischen Kleinstadt untersuchen.
Die Idee klingt überzeugend. Kommunale Wärmeplanung soll den Übergang zu einer klimaverträglichen und bezahlbaren Wärmeversorgung in Städten und Gemeinden koordinieren. Doch welche Optionen stehen überhaupt zur Verfügung und welche Kosten fallen dafür an?
Erste Antworten darauf liefert eine Untersuchung der Fraunhofer Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG, die von der EMB Energie Mark Brandenburg und Partnern für eine größere Kommune im EMB-Verbreitungsgebiet in Auftrag gegeben wurde.
„Wir wollen gemeinsam mit Kommunen klimaneutrale Lösungen entwickeln“, erklärt Katharina Priesnitz, Referentin Public Affairs & Energiepolitik Brandenburg bei EMB, den Anspruch des Unternehmens, Städte und Gemeinden bei der Wärmeplanung zu unterstützen.
Erfreuliches Ergebnis der Fraunhofer-Kurzstudie: Mehrere erneuerbare Wärmeoptionen stehen zur Verfügung: Geothermie, Umweltwärme aus Seewasser, Solarthermie, industrielle Abwärme, Abwärme aus Blockheizkraftwerken (BHKW), Holzpellets, Wasserstoff, erneuerbarer Strom aus dem Netz und aus lokalen Photovoltaikanlagen.
Bisher wird die untersuchte Kommune überwiegend mit Erdgas versorgt. Größter Verbraucher ist ein Industriebetrieb. Darüber hinaus werden öffentliche Einrichtungen wie Schulen, Seniorenheime, Kultur- und Sportzentren sowie zahlreiche Wohnungen mit Gas beheizt. Insgesamt verzeichnet die Stadt über 1.000 Hausanschlüsse am Gasnetz, das in den 1990er Jahren aufgebaut wurde und schon heute als zu über 90 Prozent für Wasserstoff geeignet eingeschätzt wird.
Gute Bedingungen für Lösungen mit Wärmenetz
Die Studie legt ein deutliches Augenmerk auf Lösungen mit Wärmenetz. Das Stadtgebiet ist nach Einschätzung der Fraunhofer-Experten zu weiten Teilen für ein Wärmenetz geeignet, das jedoch größtenteils neu verlegt werden müsste.
Bei der Suche nach dezentralen Wärmequellen für die dafür in fünf Versorgungscluster eingeteilte Stadt kamen die Fraunhofer-Experten auf innovative Kombinationen: beispielsweise aus Seewasser-Wärmepumpe und Wasserstoff-Blockheizkraftwerk, aus Abwärmenutzung mit Wärmepumpen, aus Holzpelletkessel, Solarthermie und Erdwärmespeicher, aus Pelletkessel und Wasserstoff-BHKW oder aus Solarthermie mit saisonalem Speicher, Wärmepumpe und Wasserstoff-BHKW.
Für das Stadtzentrum mit Mischstruktur aus Wohnbebauung und Gewerbe sieht die Studie dagegen statt eines Wärmenetzes die Umrüstung des Gasnetzes auf Wasserstoff als mögliche Option. Angeschlossene Häuser würden mit Wasserstoff-Heizkesseln, andere Gebäude mit elektrischen Wärmepumpen beheizt.
Ein Anschluss der Stadt an das vorgesehene Wasserstoff-Transportnetz erscheint wegen des großen industriellen Gas- und damit potenziellen Wasserstoffverbrauchers naheliegend. Der industrielle Gasnutzer macht Wasserstoff aber auch für weitere Nutzungen interessant. Darüber hinaus stellt die Studie für Stadtrandlagen ein hohes Potenzial für Wärmepumpen fest.
Als Alternative zu dezentralen Wärmequellen wurden zudem Möglichkeiten für eine zentrale Wärmegewinnung aus Tiefengeothermie untersucht. Die Kommune liegt in einem Gebiet mit nachgewiesenem geothermischem Potenzial und erreichbaren Thermalwassertemperaturen von 130 bis 160°C.
Geothermie als Option mit langer Entwicklungszeit
Die Wahrscheinlichkeit, dass sich Erdwärme gewinnen ließe, wird von den Fraunhofer-Experten als relativ hoch eingeschätzt. Für Voruntersuchungen, Genehmigungsprozesse und Erschließung eines Geothermievorkommens müssen jedoch mindestens zehn Jahre einkalkuliert werden. Als schnelle Lösung fällt Geothermie damit aus.
Die in der Studie aufgeführten Umsetzungskosten sind hoch und unterscheiden sich je nach Technik deutlich. Die kostspieligste Lösung für das Stadtzentrum erfordert fast das Sechsfache der Investitionen für die günstigste. Die spezifischen Wärmekosten unterscheiden sich um bis zu Faktor sechs.
Tendenziell lässt sich anhand der Studie feststellen, dass Wärmenetze wie auch Wärmepumpen hohe Investitionen erfordern, während konventionelle Holzpelletkessel relativ kostengünstig erneuerbare Wärme liefern. Lösungen mit Wasserstoff-BHKW oder dezentralen Wasserstoff-Heizkesseln zählen demnach zu den geringer investiven Varianten mit günstigen spezifischen Wärmekosten; was vor allem daran liegt, dass das bestehende Gasnetz für Wasserstoff genutzt werden soll.
Bei EMB bewertet man es als positiv, dass mehrere energietechnische Optionen für die kommunale Wärmeplanung denkbar sind, nicht ohne darauf hinzuweisen, dass beispielsweise bei Geothermie mit langen Umsetzungszeiträumen zu rechnen ist. Bemerkenswert sei ferner, dass die Studie zum Ergebnis kommt, auch Wasserstoff könne für die Wärmeversorgung in Städten und Gemeinden in Betracht gezogen werden.
EMB kommunal 03|2023
Katharina Priesnitz
Public Affairs & Energiepolitik