Alle größeren Kommunen benötigen eine Wärmeleitplanung, in der festgelegt wird, in welchen Quartieren die Wärmeversorgung zentral oder dezentral erfolgen soll. Dabei sind Gebäude und Siedlungsstruktur sowie mögliche Wärme- und Abwärmequellen zu berücksichtigen. Es ist sinnvoll, Wärmenetze insbesondere in dicht bebauten Gebieten und in der Nähe geeigneter Wärmequellen zu verdichten oder auszubauen.
Im privaten und gewerblichen Gebäudebestand sind Wärmedämmung, Wärmerückgewinnung aus Abluft und Abwasser und andere effizienzsteigernde Maßnahmen notwendig, um den Heizenergiebedarf deutlich zu reduzieren.
Kombination von Erneuerbaren Energien und Gebäudeeffizienz ist eine robuste Strategie
Einsparungen durch Modernisierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle sind normalerweise größer als jene durch Heizungstausch. Auch werden dadurch niedrigere Heizungs-Systemtemperaturen ermöglicht, die für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe ein wichtiger Faktor sind. Eine Kombination aus Gebäudeenergieeffizienz und Deckung des Restbedarfs aus erneuerbaren Energien erweist sich sowohl volkswirtschaftlich als auch für das einzelne Gebäude als robuste Strategie.
Bei Sanierungen sollten Dämmrestriktionen (beispielsweise erhaltenswerte Fassaden) gebäudespezifisch analysiert werden. Innendämmung und andere Ansätze ermöglichen auch in diesen Gebäuden eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz.
Sanierungsmöglichkeiten von Gebäuden sollten optimal genutzt werden
Auch die Frage, inwieweit solarenergetische Anlagen den Charakter denkmalgeschützter Gebäude oder Ensembles beeinträchtigen, kann und sollte neu bewertet werden. So werden z. B. Parkplätze, obwohl sie den historischen Charakter stark beeinträchtigen, traditionell als denkmalschutzkonform bewertet.
Um eine klimaverträgliche Wärmeversorgung möglichst kostensparend zu gewährleisten, sollte jede Sanierungsmöglichkeit bestmöglich genutzt werden. Schrittweise Sanierungen sollten beispielsweise im Rahmen eines Sanierungsfahrplans von Gebäudeenergieexperten in der Regel verpflichtend begleitet werden, damit die Einzelmaßnahmen mit dem Klimaschutzziel kompatibel ausgestaltet und Fehlinvestitionen vermieden werden.
Klimaneutralität ist im Neubau gefordert
Neubauten sollten schon heute so ausgestaltet werden, dass sie die Anforderungen eines nahezu klimaneutralen Gebäudes erfüllen. Hierzu gehören insbesondere ein maximaler Einsatz von erneuerbaren Energien inklusive Solarenergienutzung und eine hocheffiziente Gebäudehülle. Auch eine optimierte Gebäudegeometrie, eine flächensparende Ausgestaltung des Gebäudekonzeptes und die Verwendung von klimaschonenden Baumaterialien gehören zu einer zukunftsorientierten Gebäudeplanung.
Für die dezentrale Wärmebereitstellung sind mit erneuerbarem Strom betriebene Wärmepumpen, gegebenenfalls ergänzt durch Solarthermie, oft die beste Lösung.
Niedrige Temperaturen im Wärmenetz vermindern den Verbrauch
Vorhandene Wärmenetze (Fern- und Nahwärme) und Wärmeverteilsysteme auf der Verbraucherseite (Gebäude, Heizungsanlage) sollten sukzessive auf niedrigere Temperaturen umgestellt und optimiert werden. Neue Netze sollten bereits als Niedertemperaturnetze gebaut werden. Bei der Planung neuer und der Modernisierung vorhandener Wärmenetze ist zu berücksichtigen, dass die zur Verfügung stehenden Mengen an Abfall und nachhaltiger Biomasse zukünftig abnehmen werden.
In Zeiten, in denen das Stromangebot den Bedarf (inklusive des Betriebs von Wärmepumpen) übersteigt, kann elektrische Energie zur Wärmeerzeugung auch über preiswerte, allerdings ineffiziente elektrische Heizstäbe in Wärmespeichern genutzt werden. So können Überschüsse, die an wenigen hundert Stunden im Jahr auftreten und ansonsten abgeregelt werden müssten, sinnvoll und preiswert genutzt werden.
Wärmeverbünde koppeln Energieverbraucher sinnvoll
Besonders in dicht besiedelten Gebieten müssen Wärmenetze deutlich ausgebaut werden. Kommunale Planer könnten von Fortbildungen und fachlicher Unterstützung zu nachhaltigem Bauen und Planen profitieren, um vorhandene Lenkungsmöglichkeiten für klimafreundliches Bauen und Wärmeversorgung besser einsetzen zu können. Durch Wärmeverbünde als Quartierslösungen oder durch Fernwärmenetze lassen sich verschiedene Wärmequellen, Speicher und Verbraucher miteinander koppeln. Nahezu 40 % des Wärmebedarfs im Gebäudesektor lassen sich durch Wärmenetze decken. So kann ein Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage geschaffen werden.
Wärmeverbünde eröffnen den Zugang zu Wärmepotenzialen, die in Versorgungsanlagen für Einzelgebäude nicht genutzt werden können, wie z. B. Großwärmepumpen zur Nutzung von Umweltwärme oder Abwärme aus Industrie und Gewerbe, Abwasser, Solarthermie und tiefengeothermische Wärme, Klärschlamm sowie (in zukünftig abnehmender Menge) Biomasse und Abfall. Diese Wärmequellen lassen sich in der Regel durch größere zentrale Wärmeversorgungs-Technologien sinnvoller und umweltschonender als durch dezentrale Anlagen bereitstellen.94 Gründe dafür sind insbesondere die professionelle Anlagenüberwachung und der Einsatz von Filteranlagen. Außerdem können sehr große Wärmespeicher eingesetzt werden, um saisonale Schwankungen auszugleichen.
KWk braucht realistische CO2-Bewertung
Bestandsnetze sollten möglichst schnell auf eine vollständig regenerative Versorgung mit möglichst geringem Anteil an Biomasse umgestellt werden. Um Fehlentwicklungen zu verhindern, sollten die bei Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) entstehenden CO2-Emissionen realistisch auf die Produkte Wärme und Strom aufgeteilt werden. Nach den derzeitigen Regeln werden Strom und Wärme nach unterschiedlichen Methoden bewertet, so dass die rechnerische Summe der CO2-Emissionen deutlich niedriger ist als die realen Emissionen.
Auch durch die Subventionen im KWK-Gesetz werden mit fossilen Brennstoffen betriebene KWK-Anlagen bevorteilt. Insgesamt bewirken die gesetzlichen Regelungen eine Marktverzerrung, welche klimafreundliche, erneuerbare Lösungen gegenüber mit fossilen Brennstoffen betriebenen KWK-Anlagen benachteiligen können. Die Regelungen sollten daher zugunsten einer konsequenten Steuerung im Hinblick auf Klimaneutralität umgestaltet werden.
Bei Wärmepumpen ist die Systemauslegung besonders wichtig
Wärmepumpen können sowohl in der dezentralen Wärmebereitstellung als auch in Quartierskonzepten verwendet werden. Sie können je nach Einsatzbedingungen das 1,5- bis 5,4-fache der aufgewandten elektrischen Energie als Wärme bereitstellen. Anders als bei herkömmlichen Heizungsanlagen hat die Systemauslegung einen sehr hohen Einfluss auf die Effizienz der Gesamtanlage. Die wichtigsten Punkte für einen effizienten Einsatz von Wärmepumpen sind: Es sollten möglichst Wärmequellen verwendet werden, die in der Heizperiode die notwendige Wärmemenge bei Temperaturen oberhalb der Außenlufttemperatur bereitstellen, z. B. Erdreich, Grundwasser, Gewässer oder Abwärme.
Die verwendeten Wärmepumpen sollten eine möglichst hohe Geräteeffizienz aufweisen. Die Hydraulik und die Regelung müssen an die jeweilige Anlage angepasst werden, um eine möglichst niedrige Heizungs-Systemtemperatur zu erreichen. Für dieses komplexe Thema sind Schulungen für Heizungsinstallateure wichtig. Mittels lokaler Wärmespeicherung kann eine zeitliche Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch erfolgen. Dies ermöglicht, Wärmepumpen als flexible Verbraucher einzusetzen, und kann die Effizienz der gesamten Energieversorgung deutlichsteigern. Außerdem sollten Wärmepumpen schnellstmöglich auf Kältemittel mit vernachlässigbarem Treibhauspotenzial umgestellt werden. Scientists for future / pgl
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