Erneuerbare Wärme und CO2-freie KWK machen Nordrhein-Westfalen zukunftssicher

Das Heizen von Gebäuden und die Erzeugung von Prozesswärme in der Industrie macht mehr als die Hälfte des Endenergieverbrauchs aus. Um ihre ehrgeizigen Ziele beim Klimaschutz zu erreichen, treibt die Landesregierung die Versorgung von Gebäuden und Industrieanlagen mit klimafreundlicher Fernwärme voran. Der nordrhein-westfälische Energieminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart betonte während der Studienvorstellung vergangene Woche, dass die vorhandene Infrastruktur für Fernwärme in Nordrhein-Westfalen (NRW) gute Voraussetzungen biete, um die Transformation hin zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung bis 2045 zu schaffen. Jetzt komme es darauf an, die Fernwärme aus erneuerbaren Energien zu stärken und Wärmenetze weiter auszubauen.

Bis 2050 muss der Raumwärmebedarf für Gebäude durch energetische Sanierung insgesamt deutlich sinken. Gleichzeitig hat die leitungsgebundene Wärmeversorgung das Potenzial, insbesondere in urbanen Ballungsräumen deutlich größere Anteile an der Wärmeversorgung zu übernehmen als heute. Doch wie lässt sich die bislang überwiegend auf fossilen Energieträgern basierende Nah- und Fernwärme bis dahin klimaneutral transformieren? In einer Studie zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) haben das Wuppertal Institut, Ramboll und das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM den Status quo und die zukünftigen Potenziale der Wärmeversorgung durch KWK für die allgemeine Nah- und Fernwärme sowie für die nordrhein-westfälische Industrie ermittelt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erstellten dafür drei unterschiedliche Szenarien jeweils für die Zeitpunkte 2030, 2040 und 2050. Das Ergebnis: Bis 2050 ließe sich mit Nah- und Fernwärme – eine ambitionierte Gebäudesanierung vorausgesetzt – ein Viertel des Wärmebedarfs für Raumwärme und Warmwasser klimaneutral decken. Derzeit ist es etwa jede zehnte Kilowattstunde und noch überwiegend auf Basis fossiler Energieträger.

Im Rahmen des Projektes führten die Projektbeteiligten eine umfangreiche Analyse der KWK und anderer zukunftsfähiger Wärmeerzeugungstechniken durch. Auf dieser Basis entwickelten sie mit Blick auf die Treibhausgasneutralität bis 2050 sogenannte KWK-Zielsysteme für die leitungsgebundene Wärmeversorgung. Demnach können für 2050 in der allgemeinen Versorgung 11 von 27 Terawattstunden (42 Prozent) mit erneuerbarer KWK (grüner Wasserstoff, Biomasse, Biogas, Klärgas, Abfall) versorgt werden, die restlichen 16 Terawattstunden ließen sich mit erneuerbarer Wärme aus Nicht-KWK-Anlagen, wie industrielle Abwärme, Solarthermie, warmes Grubenwasser und Umweltwärme über Wärmepumpen mit erneuerbarem Strom, abdecken. Für die Prozesswärmeversorgung der energieintensiven Industrie beträgt der Anteil 12 von 31 Terawattstunden (39 Prozent).

Dietmar Schüwer, Senior Researcher im Forschungsbereich Sektoren und Technologien, begleitete als Projektleiter die Studie für das Wuppertal Institut. Der Wissenschaftler betont: "Damit diese Transformation realisierbar ist, müssen jedoch alle Register gezogen werden, um Effizienzpotenziale zu steigern, erneuerbare Wärmepotenziale zu erschließen und den Fuel-Switch von Kohle und Erdgas auf Wasserstoff für KWK-Anlagen umzusetzen. Dies kann nur als gesamtgesellschaftliche Aufgabe gelingen und bedarf noch entsprechender flankierender energiepolitischer Maßnahmen auf nationaler, Bundesländer- und kommunaler Ebene." Aus Sicht der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wäre dafür vor allem die Einführung verbindlicher Sanierungsfahrpläne für unsanierte Gebäude und die Entwicklung kommunaler Wärmepläne nach baden-württembergischem Vorbild erforderlich.

Die Studie, bei der das Fraunhofer IFAM die Gesamtprojektleitung innehatte, hat das Wirtschafts- und Energieministerium beim Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) in Auftrag gegeben. Sie steht auf der LANUV-Website kostenfrei zum Download bereit.