Wie der Strommarkt deutschen Fernwärmeversorgern neue Chancen bietet
Großwärmepumpen für die Fernwärme
Die Fernwärme steht vor einer großen Transformation. Szenarien zeigen, dass die Großwärmepumpe die Kraft-Wärme-Kopplung als wichtigste Technologie ablösen wird. In ihrem Beitrag zeigen Dr. Jana Bosse und Shervin Balali, beide Experten für erneuerbare Wärme, welche Chancen die Elektrifizierung der Wärme für zukünftige Geschäftsmodelle bietet.
In der Wissenschaft und bei den meisten Anwendern ist es längst Konsens: Die Zukunft der Fernwärme ist elektrisch. Damit einher geht ein grundlegender Technologiewechsel: von der Verbrennung zur elektrischen Erzeugung. Szenarien gehen davon aus, dass 2045 Wärmepumpen bis zu zwei Drittel der Fernwärme erzeugen werden.
Diese anstehende Transformation umfasst neben einer Verdreifachung der angeschlossenen Gebäude auch das Umstellen des Erzeugungsportfolios und der Fahrweise der Erzeugungsanlagen am Fernwärmenetz. Nicht nur die damit einhergehenden hohen Investitionssummen stellen viele Kommunen und Fernwärmeversorger vor große Herausforderungen.
Die Chance: Mehr Unabhängigkeit von fossilen Energiemärkten
Während die Herausforderungen in der aktuellen Debatte viel Raum einnehmen, rücken die Chancen oft in den Hintergrund. Denn die Elektrifizierung der Wärmeerzeugung verändert auch grundlegend den Energiebezug der Fernwärme. Fernwärmeversorger agieren künftig nicht mehr auf internationalen Gasmärkten. Mit der sinkenden Abhängigkeit von fossilen Energieträgern werden auch geopolitisch bedingte Preisschwankungen und Versorgungsrisiken, etwa in Folge des Kriegs in der Ukraine oder im Iran, massiv reduziert.
Fernwärme bringt Flexibilität ins Stromsystem
An Relevanz gewinnt dagegen der Strommarkt. Fernwärmeversorger, die bislang häufig gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt haben, werden durch den Betrieb von elektrischen Wärmeerzeugern zu Stromeinkäufern. Für die kosteneffiziente Fernwärmeerzeugung bietet das enorme Chancen.
Wärmespeicher ermöglichen, Wärmeerzeugung und -einspeisung zeitlich zu entkoppeln. Fernwärmeversorger können elektrische Wärmeerzeuger dann betreiben, wenn viel erneuerbarer Strom verfügbar und der Preis niedrig ist. Überschüsse werden eingespeichert und in Zeiten hoher Strompreise zum Versorgen des Netzes genutzt. Versorger können ihren Strombezug so dem fluktuierenden Stromangebot anpassen und von schwankenden Preisen profitieren. Das Anbieten von Flexibilität am Strommarkt eröffnet ein neues Geschäftsfeld für Fernwärmeversorger und kann Fernwärmepreise senken. Gleichzeitig unterstützt diese Fahrweise die Netz- und Systemintegration fluktuierender erneuerbarer Energien und senkt volkswirtschaftliche Kosten eines erneuerbaren Energiesystems.
Die Praxis: Das Beispiel Dänemark
Wie das genau aussehen kann, zeigt der Blick nach Dänemark. Während Speicher die zeitliche Verschiebung von Erzeugung und Verbrauch ermöglichen, wird der Einsatz der Erzeuger anhand ihrer technischen Spezifika und den Erfordernissen des Strommarkts optimiert. Großwärmepumpen werden aufgrund ihrer hohen Investitionskosten und hohen Effizienz sowie der geringeren Flexibilität meist für die Grundlast eingesetzt. Elektro- oder Elektrodenkessel (E-Kessel) hingegen sind weniger effizient, aber günstiger in der Anschaffung. Sie ergänzen Wärmepumpen als Redundanz sowie flexible Spitzenlasterzeuger. Bei niedrigen oder sogar negativen Strompreisen ist ihre geringere Effizienz für die Wirtschaftlichkeit unproblematisch.
Die Strommarktoptimierung erfolgt dabei in verschiedenen Segmenten. Neben dem Day-Ahead und Intraday-Market ist für dänische Versorger auch der Systemdienstleistungsmarkt eine Möglichkeit, mit ihren flexiblen Lasten Einnahmen zu erzielen. Systemdienstleistungen dienen der Stabilisierung des Stromnetzes, insbesondere zur Sicherung der Netzfrequenz. Sie werden eingesetzt, um Stromerzeugung und -bezug im Gleichgewicht zu halten. Nehmen Fernwärmeversorger bei Bedarf bspw. ihre gut regelbaren E-Kessel vom Stromnetz, werden sie dafür über den Übertragungsnetzbetreiber vergütet.
Deutschland steht noch am Anfang
In Deutschland ist dieses Geschäftsmodell oft noch Zukunftsmusik. Aber auch hier haben sich viele Fernwärmeversorger und Technologieanbieter auf den Weg gemacht: Das Interesse an Wärmespeichern, Großwärmepumpen und E-Kesseln steigt und somit auch die Zahl der Projekte. Bis die Fernwärme weitestgehend elektrifiziert ist, ist es noch ein weiter Weg. Doch der Blick auf die Chancen zeigt: es lohnt sich.
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