Wärmenetzsysteme 4.0

​Die Bundesregierung hat ein neues Förderprogramm aufgelegt: Durch die Förderung sollen in Deutschland 12 Modellvorhaben entstehen, die ein zukunftsfähiges Wärmekonzept aufzeigen. An Hand der Modellvorhaben soll sowohl auf Versorger- als auch auf Nutzerseite nachgeprüft werden, wie stark durch verschiedene Maßnahmen die Dekarbonisierung des Wärmesektors gelingen kann. Neben der Sektorenkopplung stehen hier Effizienzsteigerungen und der Einsatz neuer Energiequellen im Fokus. Neben Erneuerbaren Energien soll auch das Potenzial der Nutzung industrieller Abwärme aufgezeigt werden.

​Die Ratifizierung des Kyoto Protokolls von 1997 war der erste Meilenstein für die Umsetzung einer internationalen Klimapolitik durch Begrenzungs- und Reduzierungsverpflichtungen, welche nach weiteren Entwicklungen 2014 einen wichtigen Höhepunkt im Pariser Klimaabkommen fanden. Die Zielsetzungen der Bundesregierung definieren für jeden Sektor feste Einsparweisungen, um das übergeordnete Ziel einer Treibhausgasemissionsverringerung um 55 Prozent bis 2030 zu erreichen. Mit dem Voranschreiten der Energiewende durch die zunehmende Integration von regenerativen Energien in ein dezentrales, sektorenübergreifendes Versorgungssystem, legt Deutschland einen wichtigen Grundpfeiler für eine nachhaltige Energiezukunft.

Neben der Stromwende besteht nun der dringende Bedarf, die Wärmeversorgung in Deutschland auf innovativem Wege zu novellieren. Das Potenzial hierfür liegt in dem Ausbau und der Optimierung der Fernwärme, die gemessen am Bedarf von Raumheizung, Warmwasser und Prozesswärme bisher einen Anteil von 8,9 Prozent des Endenergieverbrauchs trägt.

Mit einer Förderbekanntmachung hat die Bundesregierung im Juli 2017 das Modellvorhaben Wärmenetzsysteme 4.0 ins Leben gerufen. Die bisherigen drei Entwicklungsstufen der Fernwärme wurden durch unterschiedliche Entwicklungen geprägt:

Abbildung 1 Fernwärmeentwicklungsstufen Deutschland

Wärmenetz 4.0 betitelt nun ein Wärmeversorgungssystem, das hocheffizient, multivalent und transparent ist. Diese Netze sollen eine innovative Bereitstellung von Wärme und Kälte auf Basis verschiedener möglichst umweltschonender Energien garantieren und dabei trotzdem wettbewerbsfähig bleiben und mit marktüblichen Wärmepreisen konkurrieren. Voraussetzung dafür ist eine Absenkung der Vorlauftemperaturen auf 20 bis 95 Grad, wodurch sich die Möglichkeit eröffnet, bislang nicht nutzbare, kostengünstige Abwärmequellen sowie verschiedene erneuerbare Energien in das System einzubetten. Solarthermie, Geothermie und Biomasse sollen zusammen mit gewerblicher Abwärme bzw. Abwärme aus Abfallverwertung mindestens die Hälfte der Wärmeeinspeisung beitragen.

Einen großen Vorteil von innovativen Wärmenetzsystemen bietet die Option der Sektorenkopplung. In Form von Power-to-Heat Anlagen sollen sich Stromspitzen und Fluktuationen, die bei der Erzeugung durch erneuerbare Energien auftreten, abfangen lassen und somit das Stromnetz stabilisieren. Auch in das Netz integrierte Wärmepumpen nehmen Überschussstrom auf und gewähren in Interaktion mit saisonalen Großwärmespeichern die Optimierung und Flexibilisierung der Netzsysteme.

Wärmenetze 4.0 zielen nicht nur auf Vorteile für Erzeuger ab sondern zeigen auch auf Verbraucherseite innovative Lösungen und neue Geschäftsmodelle auf. Die flexiblen und transparenten Netze sind mittels Smart Devices digitalisiert, sodass alle Daten jederzeit über ein Online-Monitoring einsehbar sind und technische Steuer- und Regelsysteme Eingriffe in das Netz ermöglichen. Klimaschonende Energieträger, Kosteneffizienz, niedrige Temperaturniveaus, Speicheroptionen, Lösungen der Sektorenkopplung und ein kommunizierendes, intelligentes Netz zeichnen die anstehenden Anforderungen an die Wärmeversorgung aus.

Bis 2020 soll der Nachweis einer wirtschaftlichen und technischen Durchführbarkeit dieser Wärmenetzinnovationen anhand von mindestens 12 Modellvorhaben durch Fördergelder zusätzlich vorangetrieben und demonstriert werden. Zunehmend sind nun Stadtwerke als Energieversorger gefragt, in die zukunftsträchtige Entwicklung von Wärmenetzsystemen der vierten Generation mit einzusteigen und den Wandel der Nah- und Fernwärme hin zu Effizienz, Innovation, Digitalisierung, und Dezentralisierung im Sinne einer nachhaltigen und starken Marktposition selbstbestimmt zu gestalten.

Rödl & Partner unterstützt Antragsteller und Interessenten am Thema Wärmenetze 4.0. Bitte nehmen Sie Kontakt mit uns auf.