CO2-Anteil bei der Wärmeversorgung senken

Ein Konsortium des Energieeffizienzverbands AGFW, zu dem das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart gehört, hat ein Projekt im Ideenwettbewerb „Real­labore der Energiewende“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gewonnen.

Im Projekt „Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen (GWP)“ geht es darum, den CO2-Anteil der Wärmeversorgung in Deutschland zu senken. Dabei sollen die CO2-Emisisionen der Wärmenetze verringert werden, die heute insbesondere durch die Wärmeerzeugung in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) auf der Basis von Steinkohle entste­hen. Als Ersatz sollen innovative Wärmepumpentechnologien den rege­nerativen Anteil in der Wärmebereitstellung erheblich erhöhen. Dies ist aus Klimaschutzsicht langfristig vorteilhafter als ein einfacher Ersatz durch Erdgas-KWK, die zwar weniger, aber immer noch nennenswerte CO2-Emissionen aufweist. Prof. Kai Hufendiek, Leiter des Instituts für Energiewirtschaft: "Der Einsatz von Großwärmepumpen ist eine wich­tige Option, die insbesondere im Zusammenhang mit dem Kohleaus­stieg notwendige Dekarbonisierung in der Fernwärmeversorgung durch den Ersatz der Kohle-Heizkraftwerke mit wirklich emissionsfreien Tech­nologien voranzutreiben. Das erfordert jedoch vielfache Anpassungen auch im Fernwärmesystem, die im Rahmen dieses Projekts auch prak­tisch erprobt werden sollen."

Großwärmepumpen für ein klimafreundliches Energiesystem

CO2-Emissionen können durch die Dekarbonisierung der Stromerzeu­gung vermieden werden. Mit Großwärmepumpen steht dazu eine neue Technologie für ein klimafreundliches Energiesystem zur Verfügung, die bislang noch kein Standard bei der Fernwärmebereitstellung ist. Groß­wärmepumpen können Wärme aus Flüssen, Seen, aus Grundwasser aber auch Abwasser oder aus technischen Prozessen nutzen. Studien haben ergeben, dass die Wärmepumpentechnologie 2030 rund 15 Prozent der Fernwärmeerzeugung bereitstellen kann. Das Projekt wird über fünf Jahre mit rund 33 Millionen Euro gefördert.

In dem Projekt erstellt und bewertet das IER dabei für die verschiedenen Standorte der Großwärmepumpen systemoptimale Anlagenkonfigura­tionen. Dies erfolgt unter Berücksichtigung der vor Ort präsenten Wärmequellen sowohl aus technischer als auch aus energiewirtschaftli­cher Sicht. In der Betriebsphase der Großwärmepumpen im Reallabor optimiert das IER die Fahrweise der Großwärmepumpen auf Basis ge­messener Betriebsdaten. Dadurch soll der Beitrag zur Dekarbonisierung der Fernwärme, deren Rückkopplung auf dem übergeordneten Strom­markt und möglicherweise auftretende regulatorische Hemmnisse untersucht werden. Zusätzlich werden Rückschlüsse für das Energiesystem Deutschland und die gesamthafte Gestaltung der Ener­giewende gezogen.

Das Konsortium des Energieeffizienzverbundes AGFW ist eines von bundesweit zwanzig Konsortien, die zukünftig Fördermittel des BMWi erhalten, um den realen Betrieb von neuen Technologien zu erproben. Beim Ideenwettbewerb gingen insgesamt 90 Verschläge von über 500 Beteiligten ein.