Technologien für die Kommunale Wärmewende
Die Technologien zur erneuerbaren Wärmeversorgung sind vielfältig. Klicken auf die Technologien, um zu den jeweiligen Steckbriefen zu gelangen.
Primäre Wärmequelle
Mit der Kraft der Sonne lässt sich neben Strom auch Wärme für Heizung und Warmwasser erzeugen. Solarthermie ist damit ein wichtiger Baustein, um den Anteil der Wärme aus erneuerbaren Energien zu steigern: Die Strahlungswärme der Sonne wird dafür über Solarkollektoren auf ein Speichermedium wie Wasser übertragen und verteilt.
Mittels Aquathermie kann die in Gewässern, Trink- oder Abwasser enthaltene Wärme zum Heizen oder Kühlen genutzt werden. Da das Wasser durch Sonne oder Umwelt auf natürliche Weise erwärmt wird, ist Aquathermie ist erneuerbar.
Mittels Geothermie kann die in der Erdkruste vorhandene Wärme nutzbar gemacht werden. Oberflächennahe und tiefe Geothermie sind bereits etabliert, die mitteltiefe Geothermie gewinnt zunehmend an Bedeutung.
Biomasse ist zeitlich und räumlich nur begrenzt verfügbar. Ziel ist deshalb, die energetische Nutzung von Biomasse im Wärme- und Strombereich weitgehend auf den Einsatz von biogenen Rest- und Abfallstoffen konzentrieren, um Nutzungs- und Flächenkonkurrenzen mit der Produktion von Nahrungsmitteln und nachwachsenden Rohstoffen sowie mit dem Naturschutz zu entschärfen und die Kosten der Energieerzeugung gering zu halten.
Sekundäre Wärmequellen
Bestehende Gasnetze können in Zukunft für den Betrieb mit Wasserstoff umgewidmet beziehungsweise ertüchtigt werden. Wasserstoff und Wasserstoff-Derivate, also aus Wasserstoff hergestellte Energieträger, nehmen potenziell einen wichtigen Platz in einer nachhaltigen, klimaschonenden Energieversorgung ein.
Die Nutzung von unvermeidbarer Abwärme durch Wärmetauscher oder Wärmepumpen erhöht die Energieeffizienz. Förderbar und gesetzlich reguliert, bietet sie ein enormes Potenzial für die Wärmewende, besonders durch Einspeisung in Fernwärmenetze.
Wärmepumpen erlauben ein effizientes Heizen mit Strom und Umgebungswärme. In Verbindung mit klimaneutral erzeugtem Strom können sie die Dekarbonisierung der zentralen und dezentralen Wärmeversorgung vorantreiben. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag für die Umsetzung der Wärmewende.
Infrastruktur
Um Wärmeenergie zu nutzen, muss diese von den Wärmequellen zu den Wärmeabnehmenden transportiert werden. Dies geschieht über Wärmenetze. Sie tragen durch den effizienten Transport von Wärmeenergie entscheidend zum Erfolg der Wärmewende bei.
Wärmespeicher, auch thermische Speicher genannt, dienen der Speicherung überschüssiger Wärmeenergie. Durch die Steigerung der Effizienz und Stabilität der Wärmeversorgung leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der Wärmewende.
Sektorkopplung
Strom nimmt in der Wärmewende eine Schlüsselrolle ein, da er sowohl direkt als auch indirekt zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann und damit die Sektorenkopplung unterstützt. Damit die aus Strom erzeugte Wärme vollständig nachhaltig ist, sollte dieser vornehmlich aus erneuerbar erzeugt werden, zum Beispiel in Wind- und Photovoltaikanlagen.
Kälte ist keine Energieform, sondern ein Zustand, in dem die Temperatur an einer Stelle niedriger ist als in der Umgebung. Aufgrund des fortschreitenden Klimawandels mit tendenziell steigenden Temperaturen werden Kältekonzepte immer relevanter. Diese können direkt bei der Wärmeplanung mitgedacht werden. Zudem lassen sich einige Technologien zur Wärmeerzeugung auch für die Kälteerzeugung nutzen.
Primäre Wärmequellen kommen natürlich oder erneuerbar in der Umwelt vor. Aus ihnen kann Wärme entweder direkt gewonnen werden (zum Beispiel Solar- oder Geothermie) oder sie bilden die Grundlage für sekundäre Wärmequellen (zum Beispiel bei der Umwandlung von Biomasse in Biogas).
Sekundäre Wärmequellen sind Wärmequellen, die nicht natürlich vorkommen und für die vorherige Umwandlungsprozesse nötig sind. Mehrheitlich werden so Primärenergiequellen mit der Hilfe von Strom als Wärmequellen nutzbar gemacht.
Um Wärmeenergie effizient zu nutzen, muss diese transportiert und gespeichert werden. Eine gut ausgebaute und effiziente Leitungsinfrastruktur ist für eine klimafreundliche und verlässliche Wärmeversorgung entscheidend.
Durch die Sektorkopplung werden die verschiedenen Energiesektoren Strom, Wärme und Verkehr miteinander verbunden, um den Einsatz fossiler Energieträger in allen Bereichen des Energiebedarfs zu reduzieren. Beispielsweise kann erneuerbar erzeugter Strom für die Wärmeerzeugung genutzt werden.
Strukturierte Übersicht
