Fernwärme zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung

Damit die Wärmewende ankommt

Heizen verbraucht in Deutschlands Haushalten die meiste Energie. Der Anteil am CO₂-Ausstoß im Bereich Wohnen liegt laut Umweltbundesamt bei rund 70 Prozent. Eine große Herausforderung für unsere Kommunen, denn um die deutschen Klimaziele zu erreichen, muss die Wärmeerzeugung treibhausgasneutral und die Wärmeversorgung effizienter werden. Fernwärme ist entscheidend für das Gelingen der Wärmewende – wie die Veolia Unternehmenstochter BS│ENERGY in Braunschweig beweist.

100 Jahre Fernwärme in Braunschweig: bis heute zukunftsweisend

Braunschweig, April 2024: Weit vor dem gesetzlich festgelegten Kohleausstieg im Jahr 2038 mustert BS│ENERGY den fossilen Energieträger aus. Es ist das jüngste Kapitel der über 100-jährigen Fernwärmegeschichte in Braunschweig, 1924 eine der ersten deutschen Städte mit der damals neuartigen Wärmeversorgung. Heute versorgt BS│ENERGY auf diese Weise rund 60.000 Haushalte, öffentliche Einrichtungen und Unternehmen mit Wärme. Damit erweist sich Fernwärme auch 100 Jahre nach der Einführung als zukunftsweisend und als Schlüsseltechnologie für die Wärmewende: Die zentrale Erzeugung der Wärme im Heizkraftwerk Mitte mittels Kraft-Wärme-Kopplung ist wirtschaftlich und umweltschonend. Davon profitieren Immobilieneigentümer, da sie sich nicht selbst um die gesetzlich vorgeschriebene Dekarbonisierung ihrer Wärmeversorgung kümmern müssen.

Gerade für große innerstädtische Mehrfamilienhäuser, in denen zum Beispiel Wärmepumpen nur mit großem Aufwand installiert werden können, kann der Anschluss an das Fernwärmenetz die optimale Lösung sein. Die Wärme kommt bequem ins Haus – ohne zusätzlichen Aufwand. Eine kompakte und platzsparende Fernwärmehausstation ersetzt die Heizungsanlage; Brennstoffeinkauf, Wartung und Schornsteinfeger entfallen.

Doppelt Grund zu feiern: Verlässlich ist jetzt auch nachhaltig

Schon vor 100 Jahren war man sich der Vorteile von Fernwärme bewusst: Die Wärmeversorgung durch ein zentrales Heizkraftwerk ist viel energieeffizienter als die durch dezentrale Anlagen. Neben Brennstoff werden natürlich auch Schadstoffe und CO₂ eingespart, was damals zu sichtbaren Verbesserungen führte: Die „dicke“ Stadtluft klarte auf. Heute geht es vor allem darum, die Erzeugung von Fernwärme auf erneuerbare Energiequellen umzustellen. Und auch hier geht Braunschweig mit gutem Beispiel voran. Im großen Fernwärmejubiläumsjahr 2024 hat BS│ENERGY das Braunschweiger Kohleheizkraftwerk vom Netz genommen und damit die Ära des fossilen Energieträgers beendet. Seit April 2024 bringt stattdessen das neue, treibhausgasneutrale Biomasseheizkraftwerk mit dem Hauptbrennstoff Altholz in Kombination mit einem Gasturbinenheizkraftwerk die Dekarbonisierung voran.

Städtische Lebensader

Heute misst das Braunschweiger Wärmenetz bereits über 280 km und ist ein unverzichtbarer Bestandteil der städtischen Infrastruktur. In Deutschland gibt es laut der Arbeitsgemeinschaft Fernwärme (AGFW) rund 3.800 Fernwärmenetze. Über diese werden aktuell 14 Prozent der deutschen Haushalte mit Fernwärme beliefert. Mit deutlich mehr als 30 Prozent Fernwärmeanteil belegt Braunschweig im Bundesvergleich einen Spitzenplatz. Für BS│ENERGY dennoch kein Grund, sich auszuruhen: Parallel zur kommunalen Wärmeplanung der Stadt Braunschweig entwickelt BS│ENERGY einen Transformationsplan für die Wärmeversorgung, der Ziele für die Jahre 2030, 2035, 2040 und 2045 darstellt und den Weg dorthin technisch und wirtschaftlich skizziert. Ein zentrales Ziel ist es, den Anteil der Fernwärme an der Braunschweiger Wärmeversorgung deutlich zu steigern und weitere Teile des Stadtgebiets zu erschließen. Um das ambitionierte Ziel der Treibhausgasneutralität zu erreichen, setzt BS│ENERGY auf die Umstellung der Erzeugungsanlagen auf erneuerbare Wärme und den Ausbau der Fern- und Nahwärmenetze. Welche regenerativen Energiequellen in Braunschweig das größte Potenzial bieten und wie diese zukünftig genutzt werden können, untersucht BS│ENERGY aktuell intensiv.

 

Über 280 km

Fernwärme- und 12 km Nahwärmetrassen misst das Braunschweiger Fernwärmenetz.

Erzeugungsanlagen: 1 HKW Mitte, 2 BMHKW Hungerkamp, 3 HW West, 4 HKW Ölper, 5 HW Süd, 6 EEQ Heinrich der Löwe, 7 Ziegelkamp, 8 EEQ Lamme „Neue Mitte“, 9 Stöckheim „Am Zoo“, 10 EEQ Mascherode, 11 HKW Nord, 12 BHKW Steinhof, 13 EEQ Stöckheim-Süd

Innovative Technologien für eine nachhaltige Wärmeversorgung

Das neue Biomasseheizkraftwerk in Braunschweig nutzt Altholz als Hauptbrennstoff. Die Nutzung von Biomasse ist aber nur ein Weg, wie Veolia die Fernwärmeerzeugung treibhausgasneutral gestaltet – weitere innovative Erzeugungsmethoden werden derzeit untersucht. So lotet BS│ENERGY aktuell das Potenzial von Geothermie als erneuerbare Energiequelle für die  Fernwärmeversorgung in Braunschweig aus.

1 Heizkraftwerk (HKW) Mitte: Die zentrale Erzeugung in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist wirtschaftlich und umweltschonend, da sie die Energie der eingesetzten Brennstoffe optimal ausnutzt. Durch die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme liegt der Wirkungsgrad von KWK-Anlagen bei bis zu 90 Prozent.

2 Biomasseheizkraftwerk (BMHKW): Das Altholz wird in einem Biomassekessel bei 850-950 °C verbrannt. Das heiße Abgas erhitzt in einem Kessel Wasser. Der entstehende Wasserdampf treibt eine Dampfturbine an, die mit einem Generator zur Stromerzeugung gekoppelt ist. Der heiße Abdampf der Dampfturbine wird zur Fernwärmeerzeugung ausgekoppelt.

3 Wärmespeicher: Die Wärmespeicher haben eine Höhe von 32 Metern und speichern ein Wasservolumen von insgesamt 5.600 m³ bei 125 °C.

4 Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD): Die moderne Gasturbine des Gasturbinenheizkraftwerks ist H₂-ready – das bedeutet, dass sie nach technischen Anpassungen mit einem großen Anteil an erneuerbarem Wasserstoff im Erdgas ohne Probleme Strom und Wärme produzieren kann. Zusammen mit der bestehenden flexiblen Gas- und Dampfturbinenanlage gewährleisten die neuen Anlagen die Versorgungssicherheit.

5 Blockheizkraftwerk  (BHKW) Ölper: Das Biogas-HKW wird mit Methangas aus Maissilage (Futtermittel aus gehäckseltem Mais) betrieben, das über eine 20 km lange Pipeline herangeführt wird. Die Abwärme von zwei Verbrennungsmotoren versorgt regionale Verbraucher über ein Nahwärmenetz. Zusätzlich sind noch ein erdgasbetriebenes BHKW-Modul und drei Heizkessel installiert.

6 Nahwärmenetz: Vom Fernwärmenetz entfernt liegende neue Siedlungen oder Gewerbegebiete werden aus wirtschaftlichen Gründen mit Nahwärme versorgt. Die Netze sind auf eine begrenzte Verbraucherzahl und kurze Entfernungen ausgelegt.

7 Kundenübergabestation: Eine kompakte und platzsparende Fernwärmehausstation ersetzt Kessel und Brenner und nimmt meist deutlich weniger Platz ein als die alte Heizungsanlage. Moderne Kompaktstationen enthalten Wärmezähler und Regelarmaturen. Ein Wärmetauscher überträgt die Wärme aus dem Fernwärmenetz in die geschlossenen Kreisläufe für Heizung und Warmwasserbereitung im Gebäude. 

Klimaneutrale Fernwärme für Görlitz/Zgorzelec

United Heat

Auch im sächsischen Görlitz wird im Rahmen des deutsch-polnischen Projektes „United Heat“ der Stadtwerke Görlitz (Veolia Gruppe) und des Fernwärmeversorgers SEC Zgorzelec Pionierarbeit geleistet. Das ambitionierte Ziel: klimaneutrale Fernwärme bis 2030 für die Europastadt. Mehr dazu im VEOLUTIONS Artikel.