Ökostrom: Turbo für die Wärmewende?

Viele von uns meinen, dass der Anteil Erneuerbarer Energien am Energiemix mit rund 50% schon ordentlich ist und wir in Deutschland auf einem guten Weg bei der Dekarbonisierung sind. Leider stimmt das nicht. Denn dieser Wert bezieht sich auf den Stromsektor, und auch dort sind mindestens 80% bis 2030 notwendig, um die Klimafolgen im Rahmen zu halten. In der Gesamtbetrachtung ist der Status Quo noch viel ernüchternder. Nicht einmal 20% des deutschen Endenergieverbrauchs wird durch Erneuerbare Energien gedeckt. Gerade im energiefressenden Wärmesektor ist der Aufholbedarf riesig – und möglich zugleich. Jetzt gilt es den Gebäudebestand auf Effizienz zu trimmen, auf nachhaltige Nahwärmenetze zu setzen und objektnahe Erneuerbare Energien wie Solarthermie und Wärmepumpen zu nutzen. Bis 2030 müssen in Deutschland fünf bis sechs Millionen Wärmepumpen für das Gelingen der Wärmewende installiert werden, doch die brauchen Strom. Ökostrom.

von Martin Betzold | Lesezeit: 6 Minuten

Es ist zwecklos die Augen vor der Realität zu verschließen, die schlechten Nachrichten aus den deutschen Heizungskellern also zuerst. In Deutschland wird in vier von fünf Fällen eine Ölheizung durch ein gasbetriebenes Heizsystem ersetzt. Die Folgen dieser Investitionsentscheidungen baden wir in der aktuellen Energiepreiskrise gerade aus. Kein Wunder auch, dass der Anteil Erneuerbarer Energien im Wärmesektor seit Jahren bei rund 14% stagniert. Das ist dramatisch, denn die Wärmebereitstellung (inkl. Kälte) hat einen Anteil von 51% am Endenergieverbrauch in Deutschland. Von der Sonnenseite aus betrachtet könnte man von dem gewaltigen Klimaschutzpotential schwärmen, das im Wärmesektor schlummert. Erneuerbare Technologien zur Wärmebereitstellung sind ausgereift und verfügbar, von der Pellets- und Hackschnitzelheizung bis zur solarthermischen Anlage reicht das Spektrum.

Richtet man den Blick auf die Wärmepumpe, wird deutlich wie eng die Transformation im Wärmemarkt mit dem Stromsektor verknüpft ist. Wärmepumpen funktionieren wir umgekehrte Kühlschränke und entziehen der Umgebung außerhalb von Gebäuden Wärmeenergie und machen sie für die Heizung im Innenbereich nutzbar. Zwar werden nur 3,4% der deutschen Wohngebäude mit Wärmepumpen beheizt, ihr Marktanteil im Neubau betrug 2020 jedoch erstmals über 50%. Der Trend geht immerhin in die richtige Richtung. „Die Dekarbonisierung mithilfe von Wärmepumpen kann helfen, Defizite bei Gebäudedämmung und Elektromobilität bis 2030 zu kompensieren“, konstatiert die Studie „Wärmewende 2030“ des Agora Thinktanks. Der klimagerechte Gebäudewärmemix müsse bis dahin jedoch aus rund 40% Gas, 25% Wärmepumpen und 20% Wärmenetzen bestehen, so die Forscher. Anders gesagt: Wärmepumpen sind eine unverzichtbare Schlüsseltechnologie für eine CO2-neutrale Wärmeversorgung.

 

Um den Marktanteil von 3,4 auf 25% zu steigern, müssten in den nächsten 10 Jahren ca. 5-6 Millionen Wärmepumpen installiert werden, Ölheizungen müssen weitestgehend durch Umweltwärme ersetzt werden. Wir sprechen von einer Verdreifachung der Zubaugeschwindigkeit, um die Wärmepumpenlücke zu schließen. Nehmen wir an, die Ampelkoalition erkennt das Potential und schafft attraktive Rahmenbedingungen für einen Wärmepumpenboom im Bestand. Um unsere Klimaziele zu erreichen, muss der zusätzliche Stromverbrauch für die Wärmepumpen selbstredend CO2-frei gedeckt werden. Dies ist neben der von zusätzlichen Wind- und Solaranlagen zu erzeugenden Nettostrommenge von mehreren Terawattstunden eine Herausforderung, wenn man bedenkt, dass eine große Anzahl von Wärmepumpen (und zukünftig auch Elektroautos) die Spitzenlastnachfrage erhöhen dürften. Die intelligente Koppelung der Nachfrage an das Angebot fluktuierender Energieträger ist ein spielentscheidender Faktor für das Erreichen unserer Klimaschutzziele. Unser Energiesystem kann mit intelligenten Steuerungskonzepten jedoch so aufgestellt werden, dass dezentrale Erzeuger, Speicher und Lasten zunehmend Systemverantwortung übernehmen können. An dieser Stelle rücken technische Lösungen wie die Umwandlung von überschüssigem Ökostrom in Wasserstoff oder Wärme in den Fokus (Power-to-X).

Ohne Ökostrom fällt die Energiewende im Heizungskeller flach

Was wir uns nicht leisten können ist, die Technologien gegeneinander auszuspielen. Power-to-X bietet
zusätzlich den Vorteil der (langfristigen) Speicherbarkeit und wird damit ein wichtiges Regulativ in einem auf Erneuerbaren Energien basierenden Energiesystem. In der Breite wird es, laut der Agora-Studie, im Angesicht langfristig begrenzter Flächenpotenziale Erneuerbarer Energien in Deutschland darum gehen, bei der Nutzung einer Kilowattstunde Ökostrom auf eine möglichst hohe Energieeffizienz zu achten. Aufgrund von Umwandlungsverlusten bleiben von einer Kilowattstunde Ökostrom bei Power-to-Gas-Anwendungen nur 0,24 bis 0,84 kWh Wärme übrig. Die Wärmepumpe hingegen erzeugt mit einer Kilowattstunde Ökostrom 3 bis 4,5 kWh Wärme, damit ist die Nutzung von Strom in Wärmepumpen der Nutzung über Power-to-Gas aus Sicht der Energieeffizienz grundsätzlich klar überlegen. Mit wenig Strom viel Wärme gewinnen, so das Grundprinzip.

Der Wettlauf gegen die Zeit wird in unseren Heizungskellen gewonnen oder verloren. Ökostrom hat das Potential auch unsere Wärmeversorgung zu dekarbonisieren, wenn wir die technischen Voraussetzungen dafür schaffen. Was unabhängig davon unverzichtbar ist, ist die Beschleunigung des Ausbaus der Erneuerbaren Energien. Denn Ökostrom ist auch für die Wärmewende ein spielentscheidendes Element.

In der Kolumne “So schaut`s aus!“ befasst sich unser Energie- und Klimaschutzexperte Martin Betzold meinungsfreudig mit gesellschaftspolitischen Themen im Kontext der Energie- und Verkehrswende sowie den damit einhergehenden Veränderungen. Sie erscheint im regelmäßigen Turnus, denn jetzt ist die Zeit zu handeln.

 

Quellen:

Agora Energiewende, Agentur für Erneuerbare Energien, Umweltbundesamt, Bund der Energie- und Wasserwirtschaft e.V.