Überblick

Wärmepumpen werden aufgrund der Vielseitigkeit, des geringen Stromverbrauchs und der Synergie mit Wärmespeichern der Schlüssel für die Wärmewende sein. Wärmepumpen entziehen der jeweiligen Quelle Wärme und erhitzen diese durch Stromzufuhr mittels sog. Verdichtung. Verschiedene Wärmequellen eignen sich für den Betrieb einer Wärmepumpe:

  • Flusswasser stellt aufgrund der geringen Schwankungen eine stabile Quelle dar.

  • Die im Erdboden vorhandene Geothermie bietet eine hohe Quelltemperatur.

  • In der Kanalisation fließt insb. wegen Dusch- und Spülwasser warmes Abwasser.

  • Die von Rechenzentren und Industrieanlagen produzierte Abwärme kann sinnvoll verwertet werden.

  • Auch die mit einer Solarthermie-Anlage gewonnene Wärme kann den Betrieb einer Wärmepumpe unterstützen.

 

Geothermie bzw. Solarthermie können auch ohne direkt nutzbare Wärme aus dem Erdreich bzw. aus der Sonneneinstrahlung bereitstellen. Bei Power-to-Heat wird Strom über Heizelemente wie bei einem Elektroherd direkt in Wärme umgewandelt. Dadurch können Überkapazitäten an Strom genutzt werden, die z.B. bei starkem Wind in der Nacht entstehen. Aus Bio- und Restmüll können Müllheizkraftwerke wertvolle – im Vergleich zu fossilen Brennstoffen CO₂-arme – Energie erzeugen. Biomasse- und Holzkraftwerke mit Brennstoffen aus Restabfällen der regionalen Land-, Holz- und Forstwirtschaft können unter geeigneten Rahmenbedingungen eine klimaneutrale und umweltschonende Ergänzung darstellen. Die Produktion von grünem Wasserstoff ist zwar ineffizient und daher teuer. Das Gas kann aber bei hohem Stromüberschuss als Energiespeichermedium dienen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Beispiele für Potenziale in Potsdam

Die Lage an der Havel ermöglicht es, vor allem vom Frühling bis Herbst (aber auch große Teile des Winters), die Flusswärme mithilfe von Wärmepumpen zu nutzen. Dabei ist auf eine ökologisch verträgliche Konzeption zu achten. Zusätzlich zu den oberirdischen Luftwärmepumpen kann Potsdam auf die tiefe Geothermie setzen. Bisher haben Untersuchungen acht geeignete Standorte festgestellt.  Die Region rund um Potsdam produziert einen erheblichen Überschuss an erneuerbarem Strom. Dieser Strom kann für den Betrieb von Wärmepumpen und bei Lastspitzen in Power-to-Heat-Anlagen eingesetzt werden. An wärmeren Tagen kann die direkte Sonneneinstrahlung über Solarthermie-Kollektoren einen Großteil des Potsdamer Wärmebedarfs decken. Vor allem das Potenzial der Biomasse aus Bioabfällen bleibt in Potsdam bisher leider ungenutzt. Eine Nutzung von Biomasse und Holz aus dem Umland hat aufgrund des gesättigten Marktes dagegen nur ein geringes Potenzial.

Quellen:

Potenzialstudie Klimaneutrale Wärmeversorgung Berlin 2035, Fraunhofer IEE, 10/2021

swhd.de/holz-heizkraftwerk

vku.de/die-thermische-verwertung

Beiträge der tiefen Geothermie zur Dekarbonisierung der Potsdamer Fernwärme, SWP Potsdam

Alternative Technologien

Fernwärmenetze sind ein wichtiges Instrument, um möglichst viele Haushalte an die kommunale Wärmeversorgung anzuschließen. Die Umrüstung auf erneuerbare Energien (EE) ist dabei essenziell. 

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In einer repräsentativen Potenzialstudie hat das Fraunhofer IEE ausführlich dargelegt, dass die Wärmeerzeugung in Berlin ab dem Jahr 2030 fossilfrei funktionieren kann. Potsdam kann fast alle Technologien verwenden, die der Studie zugrunde gelegt wurden, um dasselbe Ziel zu erreichen. 

@Fraunhofer IEE