Aurora Energy Research hat ein Modell entwickelt, das kommunalen Unternehmen mögliche Pfade für die Dekarbonisierung der Fernwärme aufzeigt. Was ist das Besondere bei diesem Ansatz?
Hanns Koenig: Unser Modell ermittelt selbständig den optimalen Mix der verschiedenen Dekarbonisierungsoptionen. Dafür berücksichtigt es die jeweiligen individuellen Gegebenheiten und kombiniert diese internen Faktoren mit Prognosen für technologische Entwicklungen und externen Faktoren wie der Preisentwicklung bei Strom, CO2, Brennstoffen etc. So erhalten die Fernwärmeunternehmen valide Antworten auf die Frage, welche Möglichkeiten überhaupt zur Verfügung stehen, wieviel Potenzial diese haben, wie diese zusammenpassen, und wann welche Investitionsentscheidung getroffen werden muss. Wir haben das am Beispiel von Wärme Hamburg durchgespielt: Unser Modell ermittelt explizit, welches Kraftwerk wann durch welche Technologie ersetzt werden sollte.
Was sind die größten Herausforderungen bei der Dekarbonisierung der Fernwärmeversorgung?
Man hat es in der Regel mit komplexen Systemen zu tun, deren Bestandteile sich über eine große Fläche verteilen. Oft befinden sich die bestehenden Heiz- und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen in der Peripherie, fernab von erneuerbaren Energiequellen oder industrieller Abwärme. Auf dem Weg zu den Verbrauchern kommen Netzengpässe im Bestand dazu. Eine weitere Herausforderung ergibt sich daraus, dass es nicht nur darauf ankommt, ausreichende Energiemengen bereitzustellen und zu den Verbrauchern zu transportieren, sondern es müssen auch noch bestimmte Temperaturniveaus eingehalten werden. Man muss deshalb von Anfang an das jeweilige Gesamtsystem in den Blick nehmen, also das Netz mitdenken und eruieren, welche Möglichkeiten es vor Ort überhaupt für die Dekarbonisierung gibt.
Welche Technologien stehen grundsätzlich zur Verfügung?
Da gibt es eine große Bandbreite – und es ist klar, dass in den allermeisten Fällen eine Kombination unterschiedlicher Technologien zum Einsatz kommen wird, die sich in ihren Stärken und Schwächen ergänzen. Heute wird der Großteil der Fernwärme aus Kohle, Gas und Müllverbrennung erzeugt. Wer klimaneutral werden will, braucht Alternativen zu den Fossilen. Eine Möglichkeit wäre, auf Kraft-Wärme-Kopplung zu setzen, dabei aber nicht Kohle oder Erdgas zu verbrennen, sondern klimaneutrale Brennstoffe wie Biomasse. Darüber hinaus kann man aber auch neue direkte Wärmequellen anzapfen, zum Beispiel industrielle Abwärme oder Geothermie. Eine weitere Option ist der Einsatz von Wärmepumpen, um indirekte Wärmequellen wie Abwasser oder Flüsse nutzen zu können. Sehr wichtig ist auch das Thema Speicher: Da sich Wärme um einiges günstiger speichern lässt als Strom, bietet sich den Unternehmen hier die Möglichkeit zur Flexibilisierung.
Spielt der Einsatz von Wasserstoff in ihren Überlegungen auch eine Rolle?
Wir sehen Wasserstoff eher als Spitzenlasttechnologie. Der Großteil der Wärme wird unserer Überzeugung nach aus anderen Quellen kommen müssen. Übrigens auch abseits der Fernwärme: Bei der Gebäudeheizung vor Ort haben Wärmepumpen auch mit Blick auf die Kosten klar die Nase vorn. Das wird noch ganz eigene Herausforderungen für die Gasverteilnetze mit sich bringen.
Was ist mit den finanziellen Herausforderungen? Kommen auf die kommunalen Unternehmen hier nicht enorme Kosten zu?
Der Investitionsbedarf ist in der Tat sehr groß. Wenn die Wärmebereitstellung durch die Dekarbonisierung teurer werden sollte, werden die Unternehmen das an die Kunden weitergeben. Da stellt sich dann natürlich schnell die Frage nach der Akzeptanz. Die Bürger müssen sich die Wärmeversorgung schließlich auch noch leisten können. Ich gehe davon aus, dass die Kommunalpolitik den Stadtwerken hier sehr genau auf die Finger schauen wird.
Wird es im Zuge der Dekarbonisierung zu einer neuen Form der Zusammenarbeit zwischen Kommune und kommunalen Unternehmen kommen?
Beide werden noch enger zusammenrücken und an einem Strang ziehen müssen. Die Transformation der bestehenden Fernwärmeversorgung ist komplex. Sie wird vielerorts auch den Bürgern einiges abverlangen. Dafür muss die Politik Akzeptanz schaffen. Stadtwerke und Kommunalpolitik müssen gemeinsam für die Fernwärme werben, damit sich möglichst viele Haushalte anschließen lassen. Und dann ist da natürlich auch das Genehmigungsthema, bei dem die Kommunen eine zentrale Rolle spielen. Jahrelange Klagen gegen den Bau eines neuen Kraftwerks können sich Stadtwerke nicht leisten. Dazu ist der Handlungsdruck viel zu groß. Auch hier müssen Kommunen und Stadtwerke Hand in Hand arbeiten, um die Bürger frühzeitig ins Boot zu holen.
Das von Ihnen als Fallbeispiel untersuchte Fernwärmenetz von Wärme Hamburg ist eines der größten in Deutschland. Lassen sich die von Ihnen gewonnen Erkenntnisse auch auf sehr viel kleinere Netze fernab der Großstädte übertragen?
Es gibt bei der Dekarbonisierung der Fernwärme schon einige Grundkonstanten, die überall gelten. Eins zu eins lassen sich die Erkenntnisse aus Hamburg aber selbstverständlich nicht übertragen, zumal sich die Potenziale ganz erheblich unterscheiden: Ein kommunales Unternehmen im Ruhrgebiet muss sich ganz anders aufstellen als ein Stadtwerk im ländlichen Raum in Bayern. Andererseits besteht die Stärke unseres Ansatzes gerade darin, dass er flexibel ist und mit Szenarien arbeitet, die auch sich ändernde Rahmenbedingungen abbilden. Für Wärme Hamburg haben wir etwa auch durchgerechnet, wie der optimale Dekarbonisierungspfad aussehen müsste, wenn zum Beispiel die Subventionen für Wärmepumpen abgeschafft würden oder kein Biogas zur Verfügung steht. All das lässt sich mit unserem Modell durchspielen. Die Entscheider in den kommunalen Unternehmen sehen damit schwarz auf weiß, welche resilienten Optionen es für ihren konkreten Fall gibt und welche eher unsicher sind.
Was ist die wesentliche Erkenntnis aus dem Projekt mit Wärme Hamburg?
Dass im Zuge der Klimaneutralität auch die Bedeutung der Fernwärme steigen wird. Stadtwerke sollten deshalb nicht nur an der Dekarbonisierung arbeiten, sondern da, wo es sinnvoll ist, ihre Netze ausbauen und mehr Haushalte anschließen. Darüber hinaus bin ich überzeugt, dass es nicht die eine Lösung für alle geben wird: Wo heute zwei KWK-Anlagen reichen, die mit Heizwerken abgesichert werden, wird es in Zukunft viele verschiedene Bausteine geben, je nach den konkreten Gegebenheiten vor Ort. Hier werden Stadtwerke-Verantwortliche fundamental umdenken müssen.
Die Fragen stellte Ariane Mohl.
In dem kostenfreien Webinar zum Thema "0°C, aber 0 CO2-Emissionen? - Transformationspfade zur Dekarbonisierung der Fernwärmesysteme“, welches am Donnerstag, 27. Januar, von 11.30 – 12.30 Uhr stattfindet, werden Experten von Aurora Energy Research die Herausforderungen und Chancen bei der Dekarbonisierung der Fernwärmenetze in Deutschland untersuchen. Die Anmeldung ist hier möglich.
