Das Reiner Lemoine Institut (RLI), das Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM) sowie das Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) untersuchten im Auftrag der Berliner Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt die Potenziale von Wärmespeichern. Das Ergebnis: Diese leisten einen entscheidenden Beitrag zur klimaneutralen Wärmeversorgung.
Wärmespeicher entlasten das Energiesystem
Marie-Claire Gering, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Projektleiterin am RLI, betont, dass Wärmespeicher für die Wärmewende essenziell sind: „Wärmespeicher ermöglichen es, erneuerbare Energien effizienter zu nutzen. Sie reduzieren die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und entlasten das Energiesystem.“ Für drei Anwendungsfälle haben Forscherinnen und Forscher deren konkreten Nutzen ermittelt:
– Langzeit- und Kurzzeitwärmespeicher in den großen Berliner Fernwärmenetzen,
– Wärmespeicher als Element von neuen Wärmenetzen auf Quartiersebene und
– dezentrale Wärmespeicher in Gebäuden.
Langzeitspeicher im Fernwärmenetz erhöhen Erneuerbaren-Anteil
Langzeitspeicher mit einer Leistung von 700 Megawatt aus Erneuerbaren und einer Speicherkapazität von bis zu 440 Gigawattstunden könnten den Anteil erneuerbarer Wärme und Abwärme im Berliner Fernwärmenetz um fünf Prozent erhöhen.
Kurzzeitspeicher wie zum Beispiel Behälterwärmespeicher dienen dazu, das Stromnetz zu stabilisieren und Lastspitzen abzufedern. Eine Verdopplung bis Verdreifachung der bestehenden Kurzzeitspeicherkapazität auf bis zu 6,6 Gigawattstunden wäre aus Sicht der Forscher deshalb sinnvoll.
IÖW, Canva Pro
Saisonale Speicher bunkern Sommerwärme für den Winter
Für Berlin seien die saisonalen Aquiferspeicher besonders geeignet. Das sind offene Systeme zur Speicherung und Rückgewinnung von Wärme in hydraulisch abgeschlossenen Grundwasserschichten. Saisonale Wärmespeicher speichern überschüssige Wärme im Sommer und stellen sie im Winter zur Verfügung.
Aquiferwärmespeicher mit einer theoretischen Speicherkapazität von 1.200 Gigawattstunden wären in der Lage, den Anteil erneuerbarer Energien in der Fernwärme um rund 12 Prozent zu steigern. Es ist aber nur eine Speicherkapazität von etwa einem Drittel bis zu der Hälfte dieses Wertes realistisch, da geeignete Standorte gefunden, erschlossen sowie große Investitionen getätigt werden müssen.
In neuen Wärmenetzen auf Quartiersebene könnten die Aquiferwärmespeicher zukünftig auch von Bedeutung sein. Rechenzentren, Abwasser- und Flusswasserwärme und industrielle Abwärme sind typische urbane Wärmequellen für Wärmenetze. Diese könnten durch Wärmespeicher vollständig nutzbar gemacht werden. In dezentralen Quartiersnetzen könnten Aquiferwärmespeicher bis zu 33 Prozent der Jahreswärme speichern.
Reiner Lemoine Institut
Für überirdische Speicher gibt es in der Stadt zu wenig Platz
Aufgrund der begrenzten Flächen im urbanen Raum ist es meist schwierig, oberirdische Wärmespeicher wie Behälter- oder Erdbeckenspeicher zu errichten. Unterirdische Speicher, insbesondere die Aquiferspeicher, sind daher eine wichtige Option. Allerdings fehlen derzeit für Berlin flächendeckende geologische Untersuchungen zur Eignung des Untergrunds. Der Senat beschloss im Rahmen des Projekts Roadmap Geothermie Erkundungsmaßnahmen mit Tiefbohrungen.
Um die Potenziale von Wärmespeichern optimal zu nutzen, empfiehlt die Untersuchung unter anderem:
– Gezielte Forschung zur geologischen Eignung von Aquiferspeichern,
– Optimierung und Transparenz bei der Verwaltungspraxis und
– Beseitigung von Rechtsunsicherheiten im Genehmigungsverfahren (die Abgrenzung zwischen berg- und wasserrechtlichen Vorschriften).
Die Ergebnisse des Projekts gehen in die Berliner Wärmeplanung ein. Den kompletten Abschlussbericht finden Sie hier. Quelle: IÖW, RLI / ar
