Wie wird grüne Wärme für Haushalte und Industrie erzeugt?
Gerade im Wärmesektor hängt die Energieerzeugung im Hinblick auf regenerative Technologien noch stark den vereinbarten Klimazielen hinterher. Während Strom in Deutschland im Jahr 2020 schon nahezu zur Hälfte aus erneuerbaren Energien gewonnen wurde, ließ sich der Anteil der grünen Wärme bei der Nettowärmeerzeugung auf gerade einmal 18 Prozent (aufgerundet) beziffern. Hauptenergieträger waren Erdgas mit fast 50 Prozent und Kohle mit knapp 20 Prozent. Vom Ziel, bis zum Jahr 2045 eine gänzlich klimaneutrale Energiewirtschaft zu realisieren, ist die Bundesregierung also noch weit entfernt. Um die Wärmewende weiter zu forcieren, muss sie auf der Agenda nach ganz oben.
Der Begriff der „grünen Wärme“ lehnt sich an den des „Grünstroms“ an. Als Grünstrom bzw. Ökostrom bezeichnen Energieexperten eben jene Energie, die aus erneuerbaren Energiequellen stammt. Dies sind: Sonne (Photovoltaik), Wind (Windräder), Wasserkraft (Laufwaserkraftwerke) und Geothermie (Erdwärme aus heißen Thermalquellen). Auch Wärme lässt sich regenerativ und damit nachhaltig erzeugen. Sie ist dann ebenfalls grün gelabelt. Zur Erzeugung grüner Wärme stehen folgende Energiequellen bereit:
- Solarthermie: Der Großteil der Energie, die unseren Planeten trifft, kommt von unserem Heimatstern, der Sonne. Dabei haben wir unterschiedliche Konzepte entwickelt, wie wir diese Kraft für uns technisch nutzbar machen können. Strom gewinnen wir aus der Sonneneinstrahlung über Photovoltaik, thermische Energie über Solarthermie. Hierbei kommen Sonnenkollektoren zum Einsatz, die die Strahlung bündeln und damit ein Wärmeleitmedium erhitzen. Dieses wird dann über ein Leitungssystem zu einem Wärmetauscher geführt, wo es seine Wärmeenergie an den Heizkreislauf oder einen Warmwasserspeicher abgibt und diesen aufheizt. Das abgekühlte Wärmeleitmedium wird dann wieder zum Sonnenkollektor zurückgeführt.
- Geothermie: Unter Geothermie versteht man die Nutzung der Erdwärme, die im Erdkern durch den immensen Druck und verschiedene stoffliche Reaktionen entsteht und in Mantel und Kruste abgestrahlt wird. Über Bohrungen in den Boden (Sole) oder das Grundwasser als natürlichen Wärmespeicher kann diese Wärme schließlich erschlossen und nutzbar gemacht werden. Je tiefer die „angezapfte“ Bodenschicht dabei ist, umso mehr thermische Energie lässt sich gewinnen. Auch hier kommt ein Wärmeleitmedium zum Einsatz, in der Regel in Kombination mit einer Wärmepumpe. Dieses entzieht Boden oder Grundwasser einen Teil der thermischen Energie, bereitet sie über Kompression auf, und stellt sie anschließend Wärmekreisläufen oder -speichern bereit.
- Biomasse: Zur Erzeugung grüner Wärme können auch nachwachsende Rohstoffe zum Einsatz kommen. Hierzu zählen beispielsweise Holz, aus Pflanzen hergestelltes Heizöl oder aber durch biologische Abfälle, Klärschlamm oder Tierdung erzeugtes Biogas. In der Regel werden die Energieträger dabei verfeuert und setzen Treibhausgase frei. Diese wurden jedoch vorab durch das Wachstum der Pflanzen (und Tiere) aus der Atmosphäre gebunden, wodurch die CO2-Bilanz unter dem Strich immer noch null ist. Biomasse ist dabei der flexibelste regenerative Energieträger, der aufgrund seiner verschiedenen Formen in diversen Kraftwerken und Maschinen zum Einsatz kommen kann.
- Energierecycling und Wärmenetze: Eine weitere Möglichkeit, grüne Wärme bereitzustellen, ist das Recyceln von Abfallenergie – für gewöhnlich Abwärme oder Abwasser – die durch verschiedene Prozesse unvermeidbar entsteht und ansonsten ungenutzt verloren gehen würde. So können an den Abluftsystemen in der Industrie oder aber in der Kanalisation Wärmetauscher installiert werden, die der Abluft oder dem Abwasser einen Teil der thermischen Energie entziehen und über Wärmepumpen zur erneuten Nutzung aufbereiten. Logischerweise muss zum Betrieb der Wärmepumpen regenerativ erzeugter Strom zum Einsatz kommen, damit das Konzept ebenfalls klimaneutral arbeitet.
Welche Vorteile bietet grüne Wärme?
Gegenüber der Wärmeerzeugung auf konventionellem Weg bietet der Einsatz regenerativer Technologien viele Vorteile. An erster Stelle ist hier selbstverständlich die positive Klimabilanz zu nennen. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, das Klimaziel „Zero Emissions“ zu erreichen. Je grüner Wärme erzeugt wird, umso weniger Treibhausgase werden durch die Verfeuerung fossiler Brennstoffe in die Atmosphäre abgegeben, was von enorm wichtiger Bedeutung für den Erhalt unserer Umwelt ist.
Ebenso lässt sich grüne Wärme oftmals günstiger bereitstellen. Durch die Verknappung endlicher Energieträger sowie geopolitische Instabilitäten unterliegen die Preise von Kohle, Erdöl und Erdgas deutlich stärkeren Schwankungen und stiegen in den letzten Jahren vermehrt an. Zudem erlassen viele Regierungen in Industrieländern im Zuge des Umweltschutzes diverse neue Besteuerungen für klimaschädliche Energie (Stichwort: CO2-Steuer), während umweltfreundliche Technologien gefördert werden. Hinzu kommt, dass viele Systeme zur Erzeugung von grüner Wärme robuster und wartungsärmer konstruiert werden, etwa Solarkollektoren oder Wärmepumpen, da diese nicht mit bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffen konfrontiert werden. Auch hierüber können Betreiber Kosten einsparen.
Nicht zuletzt lässt sich die Wärmeerzeugung über grüne Wärme weitaus leichter diversifizieren. Über Wärmenetze können verschiedene „Formen“ thermischer Energie zu den Verbrauchern transportiert werden. So ist es möglich, über große Anlagen – etwa Biomasseheizwerke oder Abwasserwärmetauscher an Sammelkanälen – ganze Quartiere mit Wärme zu versorgen. Eine eigenständige Heizanlage in jedem Haushalt ist nicht mehr vonnöten. Ebenso müssen keine separaten Versorgungsnetze für Heizöl oder Erdgas ausgebaut werden, sondern alles funktioniert über ein und dasselbe System.
Grüne Wärme aus Abwasser mit den Therm-Liner-Modulen von UHRIG
Ein immer bedeutsamer werdendes Konzept zur Bereitstellung von grüner Wärme ist die Abwasserwärmerückgewinnung. Schätzungen zufolge ist es sogar möglich, allein mit dieser Technologie etwa 14 Prozent des gesamtdeutschen Wärmebedarfs zu decken, wenn Wärmetauscher und -pumpen an allen strategisch sinnvollen Orten installiert werden. Diese lassen sich beispielsweise über das Abwasserkataster ermitteln. Das Konzept der Abwasserenergierückgewinnung bietet eine enorme Ersparnis an fossilen Brennstoffen. Die Kanalisation als Infrastruktur lässt sich so direkt doppelt nutzen: einmal zur Ableitung des Abwassers und einmal als Anergienetz für den Wärmetransport als kalte Nahwärme oder Fernwärme.
Möchten auch Sie effizient und umweltfreundlich Wärmeenergie aus Abwasser bereitstellen, dann kontaktieren Sie UHRIG. Seit Jahrzehnten entwickeln und verbessern wir hochmoderne Therm-Liner-Module zur Abwasserwärmerückgewinnung, die ökonomisch und zuverlässig arbeiten, sich leicht in die bestehende Kanalinfrastruktur einfügen und zudem auch noch extrem wartungsarm sind. Setzen Sie sich bei Interesse einfach telefonisch oder per Mail mit uns in Verbindung und besprechen Sie die Details Ihres Vorhabens.
