Fernwärme: Ausgleich zwischen grüner Energie und Endverbraucherbedarf

Fernwärme: Ausgleich zwischen grüner Energie und Endverbraucherbedarf

Auf der Suche nach neuen kohlenstoffarmen Energiequellen, die sie an ihre Kunden weitergeben können, sind Fernwärmeunternehmen sowohl Energielieferant als auch Endverbraucher. Welche Herausforderungen bringt ihre Rolle als Mittelsmann mit sich?

Da die Erdgaspreise in ganz Europa immer weiter steigen, wollen viele Organisationen ihre Abhängigkeit von diesem fossilen Brennstoff aufgeben. Climaespaço, Fernwärmelieferant und Partner von EMB3R, ist da keine Ausnahme.

"Steigende Energiepreise und Kohlenstoffziele bedeuten, dass es nicht länger nachhaltig oder erschwinglich ist, unsere Fernwärmesysteme mit Gas zu betreiben", sagt João Castanheira, Geschäftsführer von Climaespaço. "Wir machen uns auch Sorgen um die Verfügbarkeit - werden wir im nächsten und übernächsten Winter noch Gas haben? "Wir wissen es nicht, also müssen wir Alternativen für unsere Tausenden von Kunden finden - unser Ziel ist es, dass alle unsere Stadtteile kohlenstofffreie Energie haben".

In Anbetracht der Energiekrise, die nicht ganz so perfekt ist, nutzen Castanheira und seine Kollegen derzeit die EMB3Rs-Plattform, um potenzielle Quellen für überschüssige Wärme zu finden, die den Energiebedarf decken könnten, und auch um Möglichkeiten für neue Fernwärmesysteme zu ermitteln. Die Fernheizung und -kühlung des Parque das Nações in Lissabon, die von Climaespaço betrieben wird, war bisher ausschließlich auf Erdgas als Energiequelle angewiesen.

Der Einfachheit halber hält Castanheira einen einzigen Anbieter von überschüssiger Wärme zur Versorgung der Endverbraucher für ideal. Er hält jedoch einen Mix aus verschiedenen Energiequellen für realistischer.

"Um die Kohlendioxidemissionen loszuwerden, müssen die Systeme komplexer werden und die überschüssige Wärme und die erneuerbaren Energien, die [in der Nähe] vorhanden sind, nutzen - wir können nicht mehr nur eine einzige Energiequelle verwenden", sagt er.

Bei dieser Suche nach Energiequellen und der gleichzeitigen Bereitstellung von Energie werden die Eigentümer von Fernwärmenetzen zum "Mittler" zwischen Energielieferanten und Endverbrauchern. Laut Daniel Møller Sneum von der Abteilung für Energiewirtschaft und -modellierung an der Technischen Universität Dänemark und Partner von EMB3R bringt diese Rolle eine zentrale Herausforderung mit sich: die Aushandlung von Verträgen.

Balanceakt

Wenn es um überschüssige Wärme geht, betrachten die meisten Versorger diese Energiequelle als ein Nebenprodukt, das keine nennenswerten Einnahmen bringt. Darüber hinaus wird sie oft kostenlos zur Verfügung gestellt, um beispielsweise die Umweltfreundlichkeit eines Unternehmens zu verbessern. "Ich habe festgestellt, dass Vertrauen das Schlüsselwort ist, wenn es darum geht, diese Art von Verträgen [mit Wärmeüberschuss] abzuschließen", sagt Sneum.

Gleichzeitig kann die Wärme nicht nur von Fernwärme, sondern auch von vielen anderen Quellen wie Wärmepumpen und Erdgas geliefert werden, so dass der Endverbraucher bei Bedarf die Versorgung wechseln kann. Dies steht im krassen Gegensatz zur Elektrizität, bei der es keinen echten Wettbewerb gibt.

"All dies bringt die Fernwärme in eine riskante Lage, da es sich um eine langfristige Infrastrukturinvestition handelt, bei der sowohl das Angebot als auch die Nachfrage unsicher sind", sagt Sneum. "Wird der Anbieter von überschüssiger Wärme nächstes Jahr noch da sein? Könnte sich der Endverbraucher im nächsten Jahr für eine alternative Versorgung entscheiden?"

Vor diesem Hintergrund glaubt Sneum, dass Fernwärmeunternehmen die Verträge mit den Energieversorgern und den Endverbrauchern sorgfältig abwägen müssen. Wie Castanheira weist er darauf hin, dass ein vielfältiger Erzeugungsmix - der sowohl Abwärme als auch Solarthermie, Geothermie und andere Quellen umfassen könnte - entscheidend sein wird, um eine kontinuierliche Wärmeversorgung des Fernwärmenetzes zu gewährleisten, langfristige Investitionsängste zu zerstreuen und die Kosten für die Kunden zu senken.

Sneum ist außerdem der Ansicht, dass Regionen mit einem Fernwärmenetz von lokalen Beratern mit Fachwissen profitieren würden, um die Technologie zu unterstützen und bei den Endnutzern zu fördern. "Wir brauchen eine Dynamik unter den lokalen Entscheidungsträgern und eine Versorgungskette von Fachleuten, aus der sich dann Netzwerke entwickeln können", sagt er. "Die Entscheidungsträger müssen immer vor Ort sein, während die Fachleute anfangs von außerhalb kommen können, bis sich eine lokale Versorgungskette entwickelt.

Investitionen sind wichtig

Ein Unternehmen, dem überschüssige Wärme nicht fremd ist, ist CIMPOR-Indústria de Cimentos, Portugals größter Zementhersteller. Laut Paulo Rocha, Direktor für Innovation und Nachhaltigkeit bei CIMPOR, wird die Abwärme in der Zementproduktionsanlage in Souselas bereits aus den Gasen zurückgewonnen, die von den Öfen der Fabrik zur Trocknung der während des Betriebs verwendeten Restbrennstoffe freigesetzt werden.

Die jahrzehntelange Amortisationszeit für künftige Investitionen zur Nutzung weiterer Abwärme aus anderen Quellen hat jedoch die Entwicklung gebremst.

Wie Rocha es ausdrückt: "Es war sehr schwierig, ein solides Geschäftsszenario für Abwärmerückgewinnungsprojekte zu erstellen - man brauchte mehr als nur ein Geschäftsszenario." Doch die Kohlenstoffziele und die jüngsten Unsicherheiten auf dem Energiemarkt sorgen für einen Wandel.

"Wir haben in alle Arten von Anlagen investiert, nicht nur in Souselas, sondern auch in unserem Zementwerk in Alhandra, etwa 25 km von Lissabon entfernt", sagt er. "Trotz der langen Amortisationszeiten - die mehr als zehn Jahre betragen können - hat unser Vorstand die wichtige Entscheidung getroffen, die Investitionen zu bestätigen.

Angesichts der derzeitigen Unsicherheit auf dem Energiemarkt und der steigenden Preise ist Rocha sicher, dass die Entscheidung zum richtigen Zeitpunkt getroffen wurde. Und wie er hinzufügt: "Auch mit Subventionen. Es ist eine Herausforderung, einen Business Case für [Wärmerückgewinnungs]-Lösungen zu erstellen, aber wir arbeiten daran, und auch andere Werke in unserer Gruppe setzen diese Lösungen ein."

Rocha erwartet, dass diese Aktivitäten bei CIMPOR in Zukunft zunehmen werden, insbesondere angesichts der Pläne der Zementindustrie, das in den Zementwerken ausgestoßene Kohlendioxid abzufangen und zu nutzen oder zu speichern. Diese Prozesse werden noch mehr Abwärme erzeugen, die zurückgewonnen werden muss, um die Gesamteffizienz zu erhalten. Für Møller Sneum ist dies eine gute Nachricht für die zunehmende Nutzung von überschüssiger Wärme, für Fernwärmeunternehmen und Endverbraucher.

"Während der Energiekrise in den letzten Jahren habe ich gesehen, wie Fernwärmenetze mit einer breit gefächerten Wärmeversorgung, z. B. aus Erdgas, Biomasse und Abwärme, ihre Preise niedriger gehalten haben als solche, die von einer einzigen oder nur wenigen Quellen abhängig sind", sagt er. "Das spricht sehr für die Nutzung von Wärmeüberschüssen, da die Verbraucher dadurch Geld sparen können, was während der Krise das Hauptaugenmerk der politischen Entscheidungsträger war."