Strom
Strom spielt eine Schlüsselrolle in der Wärmewende. Strom- und Wärmesektor stützen sich gegenseitig in einem klimaneutralen Energiesystem. Dieser Steckbrief gibt einen Überblick und verweist auf weiterführende Informationen rund um die Technologie.
Definition
Die Nutzung von Strom zur Wärmeerzeugung wird als Power-to-Heat (PtH) bezeichnet. Die Sektorkopplung funktioniert aber auch in die umgekehrte Richtung, wenn Strom aus der Wärmeerzeugung, zum Beispiel über Dampfturbinen gewonnen wird. Das bezeichnet man als Kraft-Wärme-Kopplung (KWK).
Bei der Sektorkopplung werden Energieangebot und -nachfrage über die Sektoren Strom, Wärme, Kälte, Verkehr und Industrie ausgeglichen. Die Sektoren werden nicht mehr individuell betrachtet, sondern als Ganzes. So wird eine effizientere Nutzung des gesamten Energieangebots erreicht.
Strom ist für die Nutzung vieler sekundärer Wärmequellen nötig (zum Beispiel Wärmepumpe, Wasserstoff). Dadurch ist ein steigender Stromverbrauch in der Wärmeplanung zu berücksichtigen. Damit die dadurch erzeugte Wärme vollständig nachhaltig ist, darf ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energiequellen, wie Wind- und Photovoltaikanlagen, genutzt werden.
Arten der Stromnutzung
Strom spielt eine entscheidende Rolle bei der Wärmewende. Er kann in Zeiten von hohem Stromangebot, zum Beispiel bei viel Wind oder Sonnenschein, sehr günstig produziert werden. Dieses Überangebot an Strom findet sowohl direkt als auch indirekt Verwendung in der Wärmeerzeugung.
- Die direkte Nutzung von Strom zur Wärmebereitstellung erfolgt beispielsweise durch elektrische Heizungen oder Warmwasserbereiter, die elektrische Energie direkt in Wärme umwandeln (Power-to-Heat). (Vgl. BMWK 2016)
- Bei der indirekten Nutzung wird Wärme mit Hilfe von Strom aus anderen Quellen verfügbar gemacht. So kann zum Beispiel mit Wärmepumpen Umweltenergie aus der Luft, Gewässern, dem Untergrund oder Abwärme aus Industrieprozessen sehr effizient verwertet werden. Mit hohem elektrischem Einsatz können auch chemische Prozesse in Gang gesetzt werden, die synthetische Brennstoffe wie Wasserstoff erzeugen und später wieder zur flexiblen Wärmeerzeugung nutzbar machen.
Bei der Kommunalen Wärmeplanung sind Kosteneffizienz und Umweltverträglichkeit entscheidend. Während die direkte Nutzung von Strom, zum Beispiel per Elektro-Heizpatrone, keine hohen Investitionen benötigt, ist die indirekte Wärmeerzeugung durch Wärmepumpen bei guter Auslegung der technischen Anlagen äußerst effizient, allerdings auch mit höheren Investitionskosten verbunden. Wasserstoff und andere synthetische Brennstoffe mit Strom zu erzeugen, bietet den Vorteil, dass dieser dann chemisch gebunden als synthetischer Energieträger lange verfügbar gemacht und flexibel eingesetzt werden kann.
Quellen
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK): Was bedeutet „Power-to-Heat“? Energiewende direkt. 12. April 2016. www.bmwk-energiewende.de, Zugriff am: 8. April 2024.
Technologien für die Kommunale Wärmewende
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