SolnetBW: Studie empfiehlt, Wärmenetze mit mehr Sonnenenergie zu speisen

  

(5.8.2015) In Baden-Württemberg könnten Nah- und Fern­wärmenetze bis zu einem Anteil von 15% mit Solarwärme ver­sorgt werden - zu diesem Schluss kommt eine im Juli erschie­nene Studie. Um den Anteil der solarthermischen Energie zu stei­gern, müssten allerdings bei den Protagonisten von Kom­munen und Stadtwerken die Bekanntheit und das Wissen um die Technik verbessert werden.

Erstellt wurde die Studie im Rahmen des Projekts SolnetBW. An dem Projekt beteiligt sind ...

• das Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme (Solites) als Koordinator,
• die KEA Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg,
• das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universität Stuttgart (IER),
• das Hamburg Institut Research (HIR) und
• der AGFW Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK.

In einem weiteren Schritt sollen nun potentielle Standorte mit besonders erfolgver­sprechenden Rahmenbedingungen gefunden und weitere Informations- und Beratungs­aktivitäten zur Marktentwicklung erarbeitet werden.

Das Projekt SolnetBW läuft noch bis Ende April 2016. Konkretes Ziel ist die Initiierung von Neuanlagen in Baden-Württemberg mit einer Leistung von 35 Megawatt thermi­scher Leistung (MWth) - das entspricht in etwa 50.000 m² Kollektorfläche, etwa so groß wie sieben Fußballfelder. Finanziell unterstützt wird das Projekt vom Umweltmi­nisterium Baden-Württemberg im Rahmen des Forschungsprogramms BWPLUS.

solare Nahwärme mit saisonaler Wärmespeicherung

Schon in den vergangenen Jahren interessieren sich Stadtwerke und Fernwärmever­sorger, aber auch Kommunen, die Wohnungswirtschaft und lokale Energieinitiativen für den kommerziellen Einsatz solar unterstützter Wärmenetze. Eine Vorreiterrolle hat Baden-Württemberg übernommen. Im sonnenreichen Südwesten stehen vier von elf deutschen Pilotanlagen zur solaren Nahwärme mit saisonaler Wärmespeicherung. Deutschlands größte Anlage mit einer Kollektorfläche von 7.300 m² wird von den Stadtwerken Crailsheim betrieben. Weitere Großanlagen gibt es in Friedrichshafen, Neckarsulm und Eggenstein-Leopoldshafen.

100% solarer Sommerbetrieb bei 15 - 20% Deckungsgrad

Solare Wärmenetze beruhen auf der Einbindung solarthermischer Großanlagen in Nah- und Fernwärmenetze. Die Größe des Kollektorfeldes bemisst sich nach dem solaren Deckungsgrad am Gesamtwärmebedarf:

• Ein Anteil von 15 bis 20% etwa bedeutet, dass die Solaranlage den Sommer­betrieb praktisch alleine abdeckt. Bei beispielsweise 10.000 MWh Jahresbedarf ist dafür ein Solarfeld mit 4.000 bis 5.000 m² Kollektorfläche notwendig.
• Höhere Deckungsgrade erfordern größere Speicher bis hin zur saisonalen Spei­cherung. Dann sollen Deckungsgrade von 50% möglich sein.

Die Kollektorfelder werden am kostengünstigsten auf Freiflächen installiert, möglich ist aber auch die Montage auf großen Dächern. Es kommen Flachkollektoren oder Vaku­umröhrenkollektoren zum Einsatz. Zahlreiche Großanlagen bis maximal 50 MWth finden sich vor allem in Dänemark. Größere Anlagen gibt es aber auch - noch nördlicher - in Schweden und in Österreich.

Für eine Einspeisung der Sonne in Wärmenetze spricht vieles: Eine solche Art der Wärmeversorgung ...

• ist besonders umweltfreundlich,
• verringert die Ressourcenabhängigkeit,
• erhöht die lokale Wertschöpfung und
• stößt in der Bevölkerung auf eine hohe Akzeptanz,
• lässt sich anlagentechnisch vergleichsweise einfach betrieben und
• ist gut kalkulierbar und kostengünstig.

Da die Betriebskosten naturgemäß eine untergeordnete Rolle spielen, stellen „nur“ die Kapitalkosten einen wesentlichen Anteil an den Wärmegestehungskosten dar. Dies führt zu einer langfristigen Kalkulierbarkeit, Planungssicherheit und Stabilität der finan­ziellen Aufwendungen.

Wärmegestehungskosten von 3 bis 5 Cent/kWh

Die Autoren der SolnetBW-Studie haben anhand der bestehenden Anlagen in güns­tigen Fällen Wärmegestehungskosten von 3 bis 5 Cent pro Kilowattstunde (kWh) er­mittelt. Damit wäre die Solarthermie in zahlreichen Anwendungen eine wirtschaftlich konkurrenzfähige Erzeugungsoption. Beispielrechnungen zeigen zudem, dass solarther­mische Großanlagen kostenneutral mit Biomasse-Heizwerken kombiniert werden könn­ten. Bedingung ist jedoch eine Größe von über einem Megawatt thermischer Leistung, eine einfache Anlagentechnik, solare Deckungsanteile an der Gesamt-Wärmeerzeu­gung bis 20 Prozent sowie niedrige Netztemperaturen.

Dennoch verhindern wohl verschiedene Vorbehalte den Ausbau solarer Nahwärme. Zu den Hemmnissen gehören lückenhafte Kenntnisse und mangelndes Vertrauen in die solare Wärmeerzeugung seitens der Wärmeversorger sowie die zu gering erscheinende Verfügbarkeit geeigneter Flächen. Auch technische Hemmnisse für eine Realisierung werden oft als Grund angegeben, obwohl sie nur selten bestehen sollten.