Der Krieg in der Ukraine verändert die wirtschaftlichen Grundlagen für die Wahl des Brennstoffs zur Versorgung von Fernwärmenetzen, wobei große Wärmepumpen zu einer attraktiveren Option für Energieversorger werden, die eine Dekarbonisierung anstreben.
Fernwärme – Netze unterirdisch verlaufender Warmwasserleitungen – versorgt Millionen von Haushalten in Städten in ganz Europa und macht etwa 10 % der Wärmeversorgung in der EU aus.
Das meiste davon wird jedoch mit umweltschädlichen fossilen Brennstoffen betrieben – hauptsächlich Erdgas und Kohle, die laut EU-weiten Industriezahlen derzeit etwa 30 % bzw. 26 % des Brennstoffmix ausmachen.
Vor der russischen Invasion in der Ukraine hatten viele östliche EU-Länder geplant, ihre Fernwärmesysteme auf fossiles Gas umzustellen, das bei der Verbrennung in Kraftwerken etwa die Hälfte der Treibhausgasemissionen von Kohle verursacht.
Dies wurde als kosteneffektive Möglichkeit angesehen, die EU-Klimaziele zu erreichen. Aber mit Gaspreisen, die durch die Decke gehen, werden diese Annahmen jetzt auf den Kopf gestellt.
„Die Wirtschaftlichkeit des Heizens mit Gas hat sich völlig verändert“, sagt Jan Rosenow, Direktor für europäische Programme beim Regulatory Assistance Project (RAP), einer gemeinnützigen Gruppe, die sich der Beschleunigung des Übergangs zu sauberer Energie verschrieben hat.
Laut Rosenow ist der Grund, warum europäische Länder so viel Gas und Kohle für die Fernwärme verwendet haben, einfach – weil sie billiger zu betreiben waren. Doch das habe sich geändert: Kohle und Gas seien teurer geworden, erneuerbarer Strom und Wärmepumpen seien inzwischen billiger geworden.
„In Europa haben wir sehr lange von relativ niedrigen Gaspreisen profitiert, weil wir viel Gas aus Russland beziehen. Und das hat sich jetzt komplett geändert“, sagte er. „Viele Jahre lang gab es diese Geschichte, dass Gas als Übergangsbrennstoff verwendet würde, um Kohle in der Fernwärme zu ersetzen. Aber ich denke, jetzt gibt es viel stärkere Gründe dafür, zu sagen, dass dies keine praktikable Strategie mehr ist und dass wir zu etwas anderem überspringen müssen.“
Was dieses etwas andere sein wird, ist noch nicht ganz klar, da viele Optionen verfügbar sind.
Optionen auf dem Tisch
Eine riesige ungenutzte Ressource ist Abwärme, die von der Industrie und dem Energiesektor produziert wird. Laut einem EU-finanzierten Forschungsprojekt könnte Europa „das gesamte derzeit zum Heizen von Gebäuden verwendete Erdgas einsparen“, indem es diese Abwärme sammelt und in Fernwärmenetze einspeist.
Der große Vorteil der Nutzung von Abwärme besteht darin, dass keine zusätzliche Stromerzeugungskapazität installiert werden muss. „Deshalb müssen wir uns auf die Wiederverwendung von Abwärme aus Industrieanlagen konzentrieren. Dies ist ein riesiges ungenutztes Potenzial, das keine zusätzliche Energieversorgung erfordert“, sagt Birger Lauersen, Präsident von Euroheat & Power, dem Verband der Fernwärmebranche in Brüssel.
Der Nachteil ist, dass das Sammeln und Verteilen von Abwärme den Bau einer neuen Pipeline-Infrastruktur erfordert, was aufgrund administrativer Komplexität oder politischer Apathie Jahre dauern kann.
Eine weitere zunehmend attraktive Option sind Großwärmepumpen. „In Dänemark, Finnland und Schweden sehen wir eine zunehmende Zahl von solchen, die zur Wärmeversorgung für Fernwärme verwendet werden“, sagt Rosenow. „Es findet also eine Verschiebung statt. Und wo wir als nächstes hingehen, ist klar zugunsten von erneuerbarem Strom und Wärmepumpen.“
Biomasse wird auch gegenüber Gas konkurrenzfähiger, auch wenn das aus Nachhaltigkeitssicht problematisch sein kann, weil es um das Fällen von Bäumen geht, die wesentlich zur Abkühlung des Erdklimas beitragen.
„Ich bin kein großer Fan davon, Biomasse zu Wärmezwecken zu verbrennen“, sagt Rosenow. „Aber die neue geopolitische Situation mit Gas macht Biomasse deutlich wettbewerbsfähiger. Und ich sehe die Gefahr, dass wir die Gas- und Kohleerzeugung abschalten und stattdessen Biomasse nutzen. Aber die Wirtschaft treibt uns in diese Richtung.“
In Polen prüfen Energiekonzerne alle verfügbaren Optionen zur Dekarbonisierung von Fernwärme.
Die Herausforderung für sie ist enorm: Fast sechs Millionen Haushalte in Polen – von 14 Millionen – werden derzeit von Fernwärmenetzen versorgt, die zu 70 % mit Kohle, dem umweltschädlichsten fossilen Brennstoff, betrieben werden.
Angesichts des Klimawandels, eines der obersten politischen Ziele auf EU-Ebene, ist Polens Priorität, zuerst die Kohle loszuwerden. „Unser Ziel ist es, bis 2030 aus Kohle in der Fernwärme auszusteigen“, sagte Wanda Buk, Vizepräsidentin für regulatorische Angelegenheiten bei Polska Grupa Energetyczna (PGE), Polens größtem Elektrizitätsunternehmen.
„An mehreren unserer Standorte prüfen wir die Möglichkeit, große Wärmepumpen zu bauen, und wir erwarten enorme Investitionen in diesem Bereich“, sagte Buk und fügte hinzu, dass PGE auch Power-to-Heat-Technologie und große elektrische Anlagen erkundet Kessel.
Auch kleine Wärmepumpen für einzelne Haushalte werden aggressiv eingeführt. „Der Wärmepumpenmarkt in Polen ist im vergangenen Jahr um etwa 88 % gewachsen“, sagt Piotr Sprzaczak, Direktor für Fernwärme im polnischen Ministerium für Klima und Umwelt. „Das ist also etwas, das wir weiterverfolgen wollen“, fügte er hinzu und sagte, im vergangenen Jahr seien in Warschau mehr Wärmepumpen installiert worden als in London.
Polen sagt, dass es “bis Ende des Jahres” frei von russischem Gas sein wird
Der Einsatz von Alternativen zur Kohle wird jedoch einige Zeit in Anspruch nehmen, warnen Experten und sagen, dass Gas wahrscheinlich noch einige Zeit Teil des Mixes bleiben wird.
„Ich denke, es wird eine Herausforderung sein, das gesamte Gas auf einmal zu ersetzen“, sagte Andrej Jentsch, Programmmanager bei der IEA DHC, der Drehscheibe der Internationalen Energieagentur für internationale Fernwärmeforschung.
„Selbst ehrgeizige Pläne brauchen Zeit“, sagte er kürzlich bei einer EURACTIV-Veranstaltung. „Ich persönlich würde auf jeden Fall für einen schnellstmöglichen Übergang zu erneuerbaren Energien und zu emissionsfreien Quellen stimmen. Aber das kann für die Gesellschaft sehr teuer werden, also ist es eine Art Balanceakt“, argumentierte er.
In Polen werden die Bemühungen zur Dekarbonisierung des Heizens auch durch Bedenken hinsichtlich der Luftverschmutzung vorangetrieben, die sich in der Regel im Winter verschlimmert. Ein kürzlich von Warschau gestartetes Luftreinhaltungsprogramm ermutigt Haushalte, „von Steinkohleöfen auf Boiler, Wärmepumpen und Pelletkessel umzusteigen“, erklärte Sprzaczak während einer EURACTIV-Veranstaltung, die Anfang dieser Woche stattfand.
„Die Polen wollen saubere Luft atmen. Aber um für saubere Luft zu sorgen, brauchen wir auch Fernwärme“, fügte er hinzu und betonte, dass Warschau „eine vollständige Palette von Lösungen“ zur Dekarbonisierung brauche – einschließlich Gas.
PGE, das größte Elektrizitätsunternehmen in Polen, hat die EU-Regulierungsbehörden um mehr Spielraum gebeten, um Kohle in Fernwärmesystemen zu ersetzen, und warnt davor, dass die neuen Standards, die in der überarbeiteten Energieeffizienzrichtlinie (EED) vorgeschlagen werden, zu streng sind, um die Verwendung von Gas als Übergangsbrennstoff zuzulassen .
„Natürlich verstehen wir, dass der Krieg in der Ukraine eine Bedrohung darstellt, weil der natürliche Übergangsbrennstoff für große Fernwärmesysteme Erdgas war“, sagte Sprzaczak. Polen habe jedoch enorme Anstrengungen unternommen, um seine Lieferanten zu diversifizieren, fügte er hinzu und sagte, russisches Gas werde in wenigen Monaten aus dem Mix sein.
„Bis Ende des Jahres wird Polen vollständig frei von Erdgas aus Russland sein“, sagte Sprzaczak den Teilnehmern der EURACTIV-Veranstaltung. „Aber jetzt brauchen wir Lösungen für die Fernwärme“, fügte er hinzu und sagte, dass Gas aus Norwegen und den USA zu den Optionen gehören muss, die Polen zur Verfügung stehen.
Der Fall für Gas-KWK
Jentsch stimmt zu, dass Gas in der Fernwärme noch eine Rolle spielen kann – aber nur, wenn es hocheffiziente Blockheizkraftwerke nutzt, die gleichzeitig Wärme und Strom produzieren. „BHKW [combined heat and power] ist eine Technologie, die auf einfache Weise helfen kann, die Abhängigkeit vom Gas schnell zu reduzieren. Wir verwenden also im Wesentlichen den gleichen Kraftstoff, wir machen es nur besser“, sagte Jentsch.
Ihm zufolge kann der Einsatz von hocheffizienter KWK anstelle von Elektroboilern den Gasverbrauch um 50 % senken und gleichzeitig erneuerbare Energiekapazitäten für andere Zwecke freisetzen. „Im Wesentlichen können wir den Gasbedarf halbieren, ohne erneuerbare Energien zu nutzen, die möglicherweise noch nicht mit ausreichender Geschwindigkeit bereitgestellt werden können“, sagte er.
Der Einsatz von Gas-KWK in Fernwärmenetzen vermeidet zudem eine übermäßige Belastung der Stromnetze, argumentiert die Branche. „Wir können nicht alles elektrifizieren“, warnte Hans Korteweg vom Fachverband COGEN Europe und erklärte, dass KWK auch in Zeiten hoher Nachfrage im Winter Strom liefern kann, wenn das Solar- oder Windangebot nicht ausreicht.
Die Branche argumentiert jedoch, dass neue Dekarbonisierungsziele für Fernwärme, die derzeit von der EU diskutiert werden, zu ehrgeizig und nicht zu erfüllen seien. „Einige Änderungen der Energieeffizienzrichtlinie schlagen vor, dass KWK ab 2025 zu nahezu 100 % erneuerbar sein sollte – und das ist einfach nicht realistisch“, sagte Korteweg.
Die Europäische Kommission versuchte, die Bedenken der Branche zu zerstreuen. Claudia Canevari, eine Beamtin der Energieabteilung der EU-Exekutive, sagte den Teilnehmern der Veranstaltung, dass die neuen Standards nur für neue Investitionen gelten würden, nicht für die bestehende Gas-KWK-Infrastruktur.
Die Haltung der Kommission spiegelt die Besorgnis von Umweltschützern wie Rosenow wider, die vor Investitionen in neue Gasinfrastrukturen wie LNG-Terminals warnen und sagen, dass diese mit den Klimazielen der EU nicht vereinbar seien.
„In fünf Jahren, wenn der Krieg hoffentlich längst vorbei ist, wird diese Infrastruktur immer noch da sein“, sagte Rosenow. „Und das halte ich für einen gefährlichen Weg, weil er uns in eine teure Infrastruktur einsperrt und die ganze Anstrengung teurer macht.“
[Edited by Alice Taylor]