Beschreibung

In Europa fällt die Hälfte des Gesamtenergieverbrauchs auf die Bereiche Heizen und Kühlen. Auch heute wird die Einbindung erneuerbarer Energiequellen in Fernwärme- und Kältenetze durch verschiedene Barrieren behindert. Ein Beispiel dafür ist der monatlich oder saisonal unterschiedliche Bedarf an Fernwärme und elektrischer Energie.

Da sich die EU bis zum Jahr 2050 verpflichtet hat, klimaneutral zu sein, betreffen die daraus resultierenden, erforderlichen Maßnahmen den ökonomisch-sozialen Bereich wie auch den Umgang mit der Umwelt.

Der Anteil von Fernwärme und Fernkälte beträgt im Wärmemarkt der EU heute etwa 12% (3 578 TWh/a). Konventionelle Fernwärme- und Kältenetze basieren meist auf fossil befeuerten Wärmeerzeugern und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, welche ebenfalls mit fossilen Energieträgern befeuert werden (Erdgas: 46 %, Kohle: 15 %, Heizöl: 10 %) und nuklearer Energie (7 %).

Verschiedene Szenarien sagen eine dynamische Zunahme des Anteils erneuerbarer Energieträger im Bereich von Fernwärme und Fernkälte voraus, um zum verbindlichen Ziel von 32 % erneuerbarer Energieträger im Endenergiebedarf der EU bis 2030 beizutragen.

Schätzungen für 2050 zeigen die Verteilung des Einsatzes verschiedener regenerativer Energieträger, um die Dekarbonisierung im Energiebereich zu bewältigen, siehe Bild 1.

Ein Fernwärme- und Fernkältenetz benötigt Elektrizität (für Wärmepumpen und Zirkulationspumpen) und Wärme (Lieferung des Nutzwärmestroms, Betrieb von Absorptionskältemaschinen). Der Anteil dieser benötigten Energieformen wird von der eingesetzten Technologie, der Jahreszeit und dem Aufstellungsort beeinflusst.

Beide Energieformen können idealerweise aus erneuerbaren Energiequellen stammen, wodurch der Fernwärme- und Fernkältesektor zu einem wirksamen Hebel für die Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energie im gesamten Energiesektor werden kann.

Darüber hinaus ist die Fernwärme/Fernkälte, aus technischer und organisatorischer Sicht, ein Konzept, das den raschen und kosteneffizienten Übergang zu erneuerbaren Energieträgern ermöglicht (verglichen mit Umstellungsmaßnahmen in Einzelhaushalten).

Fernwärme-/Fernkältesysteme bieten dem Gesamtenergiesystem viele Vorteile, wie Betriebsflexibilität sowie die Kopplung zum elektrischen Netz.

Die wichtigste erneuerbare Energiequelle in Fernwärme- und Kältenetzen ist die Biomasse (11 %). Andere Technologien, wie Wind, PV und Wasserkraft, spielen eine untergeordnete Rolle (in Summe kommen diese auf etwa 5 %). Solarthermie, Geothermie und Umgebungswärme liefern gemeinsam nur einen Beitrag von 1,5 %.

Darüber hinaus ist wichtig festzustellen, dass in der EU an die Umgebung abgeführte industrielle Abwärme 25 % des Wärmebedarfs der Wohnhäuser und der tertiären Gebäude decken könnte.

RESTORE Hauptprojektziel:

Entwicklung einer technischen Lösung, mit deren Hilfe die derzeitigen technologischen Barrieren, welche die Verbreitung erneuerbarer Energieträger im Bereich des Fernwärme- und Fernkältebereichs behindern, überwunden werden können. Die entwickelte Technologie soll den Anteil erneuerbarer Energie und den Einsatz industrieller Abwärme stark erhöhen. Dadurch soll die Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit von Fernwärme- und Kältesystemen gesteigert werden, was wiederum eine positive Rückwirkung auf Stakeholder, Konsumenten und Industrie hat, siehe Bild 2.