Der Wärmeerzeugung kommt eine immer größere Bedeutung zu. Zu Beginn der Heizperiode am 1. Oktober macht die Agentur für Erneuerbare Energie (AEE) auf die Wärmeerzeugung durch nachhaltig erzeugtem Strom aufmerksam. Über die Hälfte des Endenergieverbrauchs wird zur Wärmeerzeugung benutzt. Zwar sei die Technologie für den Umstieg auf erneuerbare Energieversorgung vorhanden, doch so richtig im Gang kommt das Ganze nicht.

Raumwärme hat hohen Energiebedarf

Allein die Versorgung mit Raumwärme macht etwa ein Viertel des deutschen Endenergiebedarfs aus. Hier werden nur relativ niedrige Temperaturen benötigt, die sich gut mit Erneuerbaren Energien wie Solarthermie und Wärmepumpen bereitstellen lassen. Für hohe Temperaturen, wie sie oft für die industrielle Prozesswärme benötigt werden, braucht man hingegen Biomasse, Strom oder erneuerbare Gase. Im Wärmesektor lag der Anteil der Erneuerbaren Energien im Jahr 2019 bei rund 14,5 Prozent. Der hohe Anteil der Wärme an der Endenergiebilanz liegt nicht zuletzt an häufigen Defiziten bei der Gebäudedämmung sowie dem verbreiteten Einsatz veralteter, ineffizienter Heizungsanlagen. Dabei stagniert die energetische Sanierung in Wohngebäuden nahezu, die CO2-Emissionen sind über die letzten Jahre kaum gesunken. Das Klimapaket der Bundesregierung, das 2019 verabschiedet wurde, legt für das Jahr 2026 ein Verbot für den Einbau neuer Ölheizungen fest. Eine schnelle Entwicklung hin zu erneuerbaren Wärmetechnologien ist insofern äußerst wichtig, da Heizungsanlagen langlebig sind und eine Entscheidung für fossile Energieträger 20–30 Jahre nachhält.

Sektorenkopplung

Die Sektorenkopplung fasst Ansätze zusammen, bei denen die bisher getrennten Energiesektoren Strom, Wärme und Verkehr stärker vernetzt werden. Ziel ist die Umstellung auf erneuerbare Energiequellen in allen Bereichen des Energiebedarfs. Die flexibel einsetzbaren Bioenergieträger, regenerativ erzeugtes synthetisches Methan und Wasserstoff sowie andere Strom- und Wärmespeichertechnologien, verknüpfen die Sektoren ebenfalls. Angestrebt wird, das große Potenzial der Stromerzeugung aus Windenergie und Photovoltaik bestmöglich zu erschließen.

Die Wärmeversorgung der Zukunft basiert auf dem Zusammenspiel verschiedener erneuerbarer Wärmetechnologien sowie einer effizienten Kopplung mit dem Stromsektor. In ländlichen Regionen dominieren dezentrale Technologien wie Wärmepumpen zur Versorgung von Gebäuden, die nur noch einen sehr geringen Wärmebedarf aufweisen. Einerseits ist genug Fläche vorhanden, um zum Beispiel die oberflächennahe Geothermie zu erschließen, andererseits lohnt sich aufgrund der geringen Wärmebedarfsdichte oft keine netzgebundene Wärmeversorgung.

Wind zu Wärme

Im brandenburgischen Nechlin verdeutlicht ein Pilotprojekt, wie klimaneutrales und kostengünstiges Heizen der Zukunft aussehen könnte: Im Ort wurde 2020 eine Power-to-Heat Anlage in Betrieb genommen. Die Anlage benötigt nur ein Prozent der Winderzeugung aus 17 umliegenden Windenergieanlagen, um mit dem Strom das in der Anlage befindliche Wasser auf 93 Grad zu erhitzten. Ein Wärmespeicher wurde im existierenden Nahwärmenetz installiert und versorgt die rund 100 Einwohner Nechlins mit etwa 700.000 Kilowattstunden Heizbedarf fast vollständig. Zudem kann der Speicher den Bedarf des Dorfes auch für einen Zeitraum von zwei Wochen ohne Windeinspeisung decken. Jährlich spart die Anlage eine Menge von 200 Tonnen CO2 im Vergleich zu Ölheizungen ein. Der Windwärmespeicher Nechlin ist Teil des Projekts WindNODE und des Förderprogramms SINTEG („Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“). Die SINTEG-Förderung wird im März 2021 auslaufen – wichtig ist deswegen, dass die kommende EEG-Novelle die Nutzung der Windenergie weiterhin fördert und die Abregelung vermieden wird. Im Rahmen der Projekte wird der Frage nachgegangen, wie ein versorgungssicheres, wirtschaftliches und umweltverträgliches Energiesystem ausgestaltet sein muss, in dem Erneuerbare Energien zeitweise 100 Prozent des Stroms liefern. Technische, wirtschaftliche und rechtliche Musterlösungen werden in verschiedenen Modellregionen entwickelt und sollen als Basis für eine breitere Umsetzung dienen.