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Durch solche Fernwärmerohre können künftig 50% der Wärme aus Biomasse, Solarenergie oder Geothermie fließen.
© SWM – Stadtwerke München
Transformationsstrategien für die Fernwärmeversorgung
Projektinfo 13/2014

Übersicht der Energieträger inkl. erneuerbarer Energien in den Best-Practice-Beispielen
© IFEU
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Wie Fernwärme erneuerbar wird

Drei Forscherteams haben untersucht, wie sich der Anteil erneuerbarer Energien in Fernwärmenetzen steigern lässt. Für die Modellregionen Jena und Ulm wurden dafür individuelle Strategien entwickelt. Entscheidend war es zu wissen, welche erneuerbaren Energieträger dafür geeignet sind, welches Potenzial sie aufweisen und welchen Einfluss ihre Einbindung auf die Effizienz der Netze hat. Das Projekt umfasst auch eine Bestandsaufnahme vorhandener Wärmenetze mit Best Practice-Analysen.

Zentrale Fernwärmenetze werden heute in der Regel über wenige konventionelle Erzeugungsanlagen auf Basis fossiler Energieträger mit Wärme versorgt. Neben Heizwerken kommen dabei häufig Heizkraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zum Einsatz. KWK-Anlagen zeichnen sich durch einen effizienten Brennstoffeinsatz sowie die Abwärmenutzung aus der Stromerzeugung aus. Die Bundesregierung hat sich im Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2020 einen Anteil von 14 Prozent am Wärmemarkt aus erneuerbaren Energien zu decken. Im Jahr 2011 lag er bei 10,4 Prozent. Ein Umbau der Fernwärme kann dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Allerdings stehen wärmegeführte große KWK-Anlagen bereits heute auf der Stromseite unter wirtschaftlichem Druck durch EEG-geförderten erneuerbaren Strom. Um den Anteil erneuerbarer Energien in  estehenden Fernwärmenetzen wirtschaftlich vertretbar zu erhöhen, ist zu klären, welche erneuerbaren Energieträger mit welchem Potenzial zur Verfügung stehen und aus technischer und wirtschaftlicher Sicht geeignet sind. Das IFEU-Institut, die GEF Ingenieur AG und der Energieeffizienzverband AGFW sind diesen Fragen im Rahmen der Studie „Transformationsstrategien für die Fernwärmeversorgung“ nachgegangen.

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Welche erneuerbaren Energieträger sind geeignet?

In einer technischen Analyse untersuchten die Forscher verschiedene erneuerbare Energieträger, wie holzartige Biomasse, Biogas und Biomethan, Solarthermie und Geothermie. Für diese Techniken wurden maßgebliche Kenndaten zusammengestellt und vergleichend bewertet. Dabei wurde klar: Viele erneuerbare Energiequellen, wie Solarthermie und Geothermie, aber auch Niedertemperaturabwärme in Kombination mit Wärmepumpen stoßen bei Vorlauftemperaturen von deutlich über 100 °C an ihre Grenzen. Auch sind ihre Anforderungen an einen Erzeugerstandort zum Teil andere als bei fossil befeuerten Anlagen. Die eigentliche Herausforderung für den Umbau großer Fernwärmesysteme besteht jedoch darin, eine auf die örtlichen Gegebenheiten abgestimmte Strategie zu entwickeln. Den hohen Grad an Individualität zeigen auch die erstellten Best-Practice-Beispiele auf: Für neun Bestandsnetze wurde beschrieben, wie erneuerbare Energien bereits erfolgreich eingebunden werden konnten (siehe Grafik). Die Best-Practice-Beispiele weisen nach, dass für einen wirtschaftlichen Betrieb die Nutzung erneuerbarer Energien in Kombination mit fossilen Energieträgern erfolgt. Die höchsten Anteile erneuerbarer Energien an der Wärmeerzeugung werden mit holzartiger Biomasse und Geothermie erreicht. Solarthermie, Biogas und Biomethan spielen eine untergeordnete Rolle.

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Adressen

Projektleitung
ifeu Heidelberg GmbH

Forschungspartner
GEF Ingenieur AG

Forschungspartner
AGFW

Service

BINE-Projektinfo 13/2014
(PDF, 4 Seiten, 1.0 MB)

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