Die Bedeutung der Wärmewende für eine nachhaltige Zukunft

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Neben den Sektoren Mobilität und Strom befindet sich die Wärmewirtschaft gerade in einem enormen Wandel. Vor dem Hintergrund der Klimaziele und angesichts niedriger Rohstoffpreise müssen Wärmeversorger Maßnahmen ergreifen, um ihre Wärmeversorgung langfristig effizient und CO2-frei zu gestalten. Um diese Transformation zu meistern, ist es notwendig, dass die einzelnen Versorger voneinander lernen. Im Fokus stehen die Umstellung der Erzeugung, die Reduktion der Vor- und Rücklauftemperaturen und die intensive Analyse der erfolgreichen Praxiserfahrungen. Sowohl die konkreten Zielvorgaben als auch die Messung des Erfolges können im Rahmen eines Benchmarkings erfolgen.

 

Die Herausforderungen der Wärmewirtschaft 

„Steigerung der Effizienz”, „verstärkter Einsatz Erneuerbarer Energien” und „Sektorenkopplung” – das sind die Empfehlungen der Politik, um bis zum Jahr 2050 eine dekarbonisierte Wirtschaft zu erreichen. Obwohl bereits grundsätzlich eine leitungsgebundene Wärmelieferung eng besiedelte Siedlungsgebiete effizienter versorgt als dezentrale Individuallösungen, sucht auch die Wärmewirtschaft weiter nach Optimierungspotenzial. Der Wettbewerb um die effizientesten Wärmelösungen muss unterstützt werden, da sich nur effizient aufgestellten Versorgern mit einem optimierten Bestandsgeschäft eine hohe Investitionssicherheit – und damit das Potenzial für den Neu- und Ausbau einer zukunftsfähigen Wärmeinfrastruktur – eröffnet.

 

Die besondere Rolle der Wärmewirtschaft in der Energiewende

Die Bundesregierung plant, den Anteil an Erneuerbaren Energien beispielsweise am Bruttostromverbrauch bis 2025 auf 40 bis 45 Prozent anzuheben1 (2018 lag der Anteil beispielsweise bei 37,8 Prozent2). Für den Wärmesektor ist bis 2020 ein Anteil Erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch von 14 Prozent vorgesehen; 2018 waren es bereits 13,9 Prozent. Diese Maßnahmen tragen zum übergeordneten Klimaziel bei, bis 2050 die gesamten Treibhausgasemissionen – verglichen mit dem Ausstoß von 1990 – um mindestens 80 bis 95 Prozent4 zu senken.

 

Um aber das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen und die Erde vor irreversiblen Schäden durch den Klimawandel zu bewahren, gilt es, noch deutlich ambitioniertere Verpflichtungen einzugehen. Das bedeutet nicht nur, den Ausbau Erneuerbarer Energien voranzutreiben, sondern auch bestehende Systeme effizienter und nachhaltiger zu gestalten und letztlich eine neue Energiewirtschaft zu schaffen. Die neu gewonnene Aufmerksamkeit der Öffentlichkeitfür Klimawandel und die Notwendigkeit, Maßnahmen zu ergreifen – nicht zuletzt durch die Rede der „Fridays for Future”-Gründerin Greta Thunberg vor dem EU-Parlament6 – wird dazu führen, dass die Energiewende noch stärker in den Fokus der Politik rückt. Mit einem Anteil von über 50 Prozent am Primärenergieverbrauch fällt der Wärmewirtschaft innerhalb der Energiewende dabei eine tragende Rolle zu: Der energieintensivste Sektor (neben Strom und Verkehr) steht in der Tat gerade jetzt vor einer besonderen Herausforderung.

 

Mögliche Strategien zur Umsetzung der Wärmewende

Das Ziel der im Mai 2015 veröffentlichten „70/70-Strategie” der AGFW war es, diverse Optionen zur Umsetzung der Energiewende unter Einbeziehung des Wärmemarktes zu verdeutlichen. Um einen entsprechend signifikanten Effekt innerhalb der Wärmewende zu erzielen, müssten in den 70 einwohnerstärksten Städten Deutschlands jeweils 70 Prozent der Wärmebereitstellung für Wohn- und Nichtwohngebäude im Jahr 2050 durch Fernwärme erfolgen. Vor dem Hintergrund dieser Annahme wurden die volks- und betriebswirtschaftlichen Auswirkungen des konsequenten Fernwärmeausbau unter klimapolitischen Gesichtspunkten analysiert.
Die „70/70-Strategie” ergänzte der AGFW im Jahr 2018 mit der „40/40-Strategie”. Die 40/40-Strategie zeigt auf, welches Potenzial entsteht, wenn bis 2050 40 Prozent des Wärmebedarfs durch vor allem aus Erneuerbaren Energien gewonnene Fernwärme gedeckt und in 40 Prozent der Gemeinden in Deutschland die Versorgung mit Fernwärme etabliert würde.7

 

Einsparpotenziale durch nachhaltigen Fernwärmeausbau

Durch die Kombination der Ziele der 40/40-Strategie mit energetischer Gebäudesanierung kann demnach bis 2050 eine Senkung des nicht erneuerbaren Primärenergieverbrauchs um 66 Prozent gegenüber 2008 möglich gemacht werden. Zudem können durch das Zusammenspiel der AGFW-Strategie und entsprechender Sanierungen die CO2-Emissionen im Gebäudebereich gegenüber 1990 um 77 Prozent reduziert werden.8

 

Wärme als Vorreiter der Energiewende 

Diese Zahlen unterstreichen das große Potenzial, das gerade die Wärmewirtschaft zur Energiewende beitragen kann. Nicht grundlos spricht man daher davon, dass die Energiewende vor allem eine Wärmewende sein muss. Um den weltweiten Klimazielen gerecht zu werden, kann demnach im Wärmesektor speziell in den dicht besiedelten Gebieten eine Abkehr von Öl- und Erdgaszentralheizungen und ein Ausbau der Versorgung mit Fernwärme einen maßgeblichen Beitrag leisten.

 

Jetzt ist die Zeit zu handeln

Trotz des verstärkten Einsatzes von Kraft-Wärme-Kopplung und des höheren Wirkungsgrads dieser Anlagen im Vergleich zur reinen Verbrennung fossiler Brennstoffe, stützt sich die Fernwärmeversorgung derzeit noch zu über 80 Prozent auf fossile Brennstoffe. Gerade in Bezug auf die eingesetzten Brennstoffe gibt es vielerlei Möglichkeiten für Optimierungen.

 

Doch nicht nur hinsichtlich des Brennstoffeinsatzes werden Fernwärmeversorger Maßnahmen ergreifen müssen. Einer der Schlüssel zum Erfolg der Wärmewende liegt darin, Bestandswärmenetze ökologisch und ökonomisch langfristig sinnvoll umzugestalten und innovative Versorgungslösungen zu integrieren. Oftmals scheitert die Transformation jedoch an den heterogenen Strukturen in Bestandsnetzen. Fernwärmeversorger mit älteren Wärmesystemen fahren, bedingt durch historische Entwicklungen und kundenseitige Anforderungen, regelmäßig mit hohen Vorlauftemperaturen oder betreiben sogar Dampfnetze. Andere Wärmeerzeugungssysteme wiederum, die Erneuerbare Energien nutzen, stoßen bei Vorlauftemperaturen von über 100 °C an ihre technischen Grenzen.9 Ob und wie die Netztransformation gelingen kann, ist darüber hinaus abhängig von regional vorhandenen Möglichkeiten zur Einbindung von beispielsweise industrieller Abwärme, Solarthermie, Biomasse-KWK oder Tiefengeothermie. Für das Gelingen der Wärmewende wird es deshalb darauf ankommen, die fossilen Erzeugungsparks in multivalente, hocheffiziente und dezentrale Wärmesysteme zu überführen. In einem weiteren Schritt müssen diese Transformationsansätze dann in ein ökonomisch sinnvolles und mit anderen Heizsystemen wettbewerbsfähiges Preismodell überführt werden.

 

Der Schlüssel zur Umsetzung der Wärmewende: von anderen Versorgern lernen

In der heterogen geprägten Fernwärmebranche stehen Versorger oft Herausforderungen gegenüber, die sie alleine nicht zu bewältigen wissen. Dies ist angesichts drastischer Veränderungen wie der fortschreitenden Digitalisierung durchaus verständlich. Gerade in einem solchen Umfeld ist es daher unerlässlich, den Vergleich mit anderen Versorgern zu suchen, um so vom Besten der Branche zu lernen – und umgekehrt die Branche vom eigenen Fernwärmeversorgungsunternehmen lernen zu lassen. Aufgrund der Heterogenität der Fernwärmebranche gibt es Versorger, die beispielsweise im Hinblick auf digitales Portfoliomanagement sehr versiert sind und wiederum andere Versorger, die die Einbindung Erneuerbarer Energien exzellent umgesetzt haben.

 

Mit Instrumenten wie Benchmarking können Fernwärmeversorger vom jeweils Branchenbesten im Hinblick auf verschiedene Aspekte lernen, um so von den Besten der Sparte zu profitieren.

 

Das Rödl & Partner Benchmarking

Abb.1: Qualitätsmerkmale des Rödl & Partner Benchmarkings im Bereich Fernwärme

 

Das Rödl & Partner Benchmarking im Bereich Fernwärme ist ein ganzheitlicher Kennzahlenvergleich entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Fernwärmeversorgern. Das Ziel des Benchmarkings ist es, die Leistungsfähigkeit eines Versorgers ganzheitlich zu erfassen. Um ein ganzheitliches Bild zu gewinnen, werden entlang der gesamten Wertschöpfungskette verschiedene Kennzahlen aus den Bereichen Effizienz, Versorgungssicherheit, Versorgungsqualität, Nachhaltigkeit und Kundenservice betrachtet.

 

Die Ergebnisse aus der Kennzahlenauswertung werden eingehend analysiert und priorisiert. Dies gibt Versorgern die Möglichkeit, sowohl kurzfristig bei akuten Problemen zu handeln als auch langfristig Strategien aufzubauen. Letzteres gewinnt besonders vor dem Hintergrund der Wärmewende zunehmend an Prägnanz.

 

Transformationsstrategie

Um die Wärmewende bei den Versorgern bei angespannter Ressourcenlage umsetzen zu können, muss zunächst eine Fokussierung stattfinden. Hier bietet sich das Instrument der „Wärmezielscheibe” an, das Gesamtkonzept zur Entwicklung von Strategien für eine ökonomisch und ökologisch nachhaltige Wärmeversorgung. Der Prozess für die Erstellung, Bewertung, Nutzung und kontinuierliche Kontrolle und Weiterentwicklung der Wärmezielscheibe besteht insgesamt aus 9 Schritten:

 

Im ersten Schritt wird die aktuelle Versorgungsituation eingehend analysiert. Umfassende Kennzahlenvergleiche wie das Benchmarking spielen dabei eine tragende Rolle. In Schritt 2 erfolgt zunächst eine Analyse der zukünftigen Entwicklung und anschließend eine Analyse der potenziellen Maßnahmen, die der Versorger ergreifen kann. Der dritte Schritt beinhaltet die sinnvolle Vorauswahl von Alternativen zur Wärmeerzeugung, basierend auf zuvor identifizierten Faktoren wie Wärmedichte, Wärmebedarf etc. Anschließend werden in Schritt 4 anhand qualitativer Überlegungen und quantitativer Methoden mögliche Szenarien analysiert. Diese Ergebnisse werden im fünften Schritt ausgewertet, um Entscheidungen für ein oder mehrere Szenarien zu treffen und diese dann anzustoßen. Dies beinhaltet zum Beispiel die Beantragung von Fördermitteln und das Einbinden von Projektpartnern. Ein fester Zeit- und Maßnahmenplan, dessen zentraler Punkt die Finanzierung und Überwachung der Liquidität darstellt, wird anschließend in Schritt 6 festgelegt. Der siebte Schritt trägt der Tatsache Rechnung, dass im Zuge eines Netzausbaus bzw. einer Netzerweiterung nicht nur die Infrastruktur, sondern auch die entsprechend notwendige Organisation eines Versorgers wachsen muss: Prozesse, Personal und IT-Infrastruktur müssen frühzeitig angepasst werden, um die ausgewählten Projekte erfolgreich zu meistern. Nach Abschluss der Maßnahme kann die Wirkung durch eine weitere kontinuierliche Teilnahme am Benchmarking nachgewiesen und eingeordnet werden.

 

 

Abb. 4: Prozessdiagramm Transformationsstrategie Stadtwerke 

 

 

1 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, 2015. Erneuerbare Energien in Zahlen [PDF]. Verfügbar unter: https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/erneuerbare-energien-in-zahlen-2015-09.pdf?__blob=publicationFile&v=24.
2 Umweltbundesamt, 2019. Erneuerbare Energien in Zahlen [Webseite]. Verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen.
3 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, 2015. Erneuerbare Energien in Zahlen [PDF]. Verfügbar unter: https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/erneuerbare-energien-in-zahlen-2015-09.pdf?__blob=publicationFile&v=24.
4 Umweltbundesamt, 2019. Erneuerbare Energien in Zahlen [Webseite]. Verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen.
5 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, 2016. Klimaschutzplan 2050 [PDF]. Verfügbar unter: https://www.bmub.bund.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Klimaschutz/klimaschutzplan_2050_bf.pdf.
6 Handelsblatt, 2019. Greta Thunberg vor dem EU-Parlament: „Handeln Sie, als ob das Haus brennt”, Handelsblatt [Webseite] Verfügbar unter: https://www.handelsblatt.com/politik/international/europawahl/klimaschutz-greta-thunberg-vor-dem-eu-parlament-handeln-sie-als-ob-dashaus-brennt/24227444.html?ticket=ST-1454983-tscO5pTSSR3EFWDDnOrS-ap2

7 Blesl, M. und Wolf, S., 2017. Die AGFW 40/40-Studie – Ergebnisse [PDF]. 22. Dresdner Fernwärme-Kolloquium, 26. September 2017.
8 Blesl, M. und Wolf, S., 2017. Die AGFW 40/40-Studie – Ergebnisse [PDF]. 22. Dresdner Fernwärme-Kolloquium, 26. September 2017.
9 Während Reststoffverwertung oder Power to Heat nicht temperaturkritisch sind, kann es bei anderer erneuerbarer oder CO2-neutraler Wärmeerzeugung
bei diesen Temperaturen bereits zu Problemen kommen.

 

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