Agora Energiewende: Windstrom in Wärme verwandeln

Stromverbraucher und Klimaschutz können davon profitieren, wenn Strom künftig zu bestimmten Zeiten und in manchen Regionen verstärkt zur Wärmeversorgung genutzt wird. Das ist das Ergebnis einer Studie, die Agora Energiewende am 23. Juni auf einer Fachveranstaltung in Berlin vorgestellt hat. Demnach ist die Wärmerzeugung aus Strom unter anderem in Schleswig-Holstein sinnvoll, wenn dort aufgrund von Netzengpässen Windstrom nicht abtransportiert werden kann, weshalb Windstromanlagen bislang gedrosselt werden. Die Verwendung als Wärmeenergie würde die Drosselung unnötig machen und damit den Nutzen der Erneuerbaren Energien für das Energiesystem vergrößern.

Bundesweit kann die Wärmerzeugung aus Strom zudem immer dann sinnvoll genutzt werden, wenn ansonsten Erneuerbare-Energien-Anlagen aufgrund negativer Preise an der Strombörse abgeschaltet würden. Das entlastet die Ökostromumlage nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG-Umlage). Zusätzlich würde der verstärkte Einsatz von „Power-to-Heat“ (PtH), wie Fachleute die Wärmeerzeugung mit Strom nennen, die Flexibilität des Stromsystems insgesamt verbessern. Denn PtH-Anlagen können auch dazu genutzt werden, negative Regelenergie bereitzustellen, die bislang vor allem von konventionellen Kraftwerken geliefert wird.

„Dass Power-to-Heat keine Idee aus dem Reich der Fantasie ist, zeigt unser Nachbarland Dänemark. Dort sind solche Anlagen bereits heute großflächig im Einsatz“, sagt Dr. Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende. Sie werden insbesondere in Kraft-Wärme-Kopplungs-Kraftwerken installiert, die neben Strom auch Heizwärme bereitstellen. Vom Prinzip ähneln sie einem großen Tauchsieder. Auch in Deutschland haben einige Stadtwerke bereits PtH-Anlagen installiert oder planen dies.

Allerdings stehen einem wirtschaftlichen Betrieb hierzulande bislang noch regulatorische Hürden im Weg: So müssen die Betreiber von PtH-Anlagen bislang die volle EEG-Umlage von derzeit 6,24 Cent pro Kilowattstunde zahlen – dadurch ist die Wärmeerzeugung mit Strom selbst bei Strompreisen von Null im Vergleich zur Wärmeerzeugung mit Gas nicht konkurrenzfähig.

Die Studie mit dem Titel „Power-to-Heat zur Integration von ansonsten abgeregeltem Strom aus Erneuerbaren Energien“ empfiehlt daher, den Verbrauch von  sonst nicht nutzbarem Wind- und Sonnenstrom mit PtH-Anlagen nur mit einer EEG-Umlage von derzeit rund 1,5 Cent zu belegen. Für die Stromverbraucher bedeutet dies eine Entlastung im Vergleich zur derzeitigen Regelung, da so negative Strompreise an der Strombörse begrenzt werden. Dies entlastet das EEG-Konto, da so der zuletzt stark gesunkene Marktpreis für die an der Strombörse vermarkteten Erneuerbaren Energien stabilisiert wird. Die zur Integration von Power-to-Heat nötigen Gesetzesänderungen und weitere rechtliche Anpassungen sind der Studie zufolge weitgehend unproblematisch.

„Die Nutzung von Power-to-Heat wirkt über das Stromsystem hinaus: Sie hilft dabei das von der Bundesregierung formulierte Ziel zu erreichen, bis 2020 einen Anteil von 14 Prozent der Heizenergie mit Erneuerbaren Energien zu erreichen“, sagt Graichen. „Das fördert den Klimaschutz im Bereich der Wärmeversorgung, der neben der Stromversorgung ebenfalls einen sehr bedeutenden Anteil am deutschen Kohlendioxid-Ausstoß hat.“

Die Studie wurde von einem Konsortium des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), der Stiftung Umweltenergierecht und des Fraunhofer Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) erarbeitet.

Downloads:

• Studie: Power-to-Heat zur Integration von ansonsten abgeregeltem Strom aus Erneuerbaren Energien (Kurzfassung)
• Studie: Power-to-Heat zur Integration von ansonsten abgeregeltem Strom aus Erneuerbaren Energien (Langfassung)