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Warum stehen nicht überall solche Anlagen?
Wird nicht grüner Wasserstoff das Erdgas in unserem Gasnetz ablösen?
So eine Anlage verschandelt die Landschaft!
Geht das auch für Wohnungen ohne Fußbodenheizung?
Was passiert, wenn der Strom ausfällt?
Was ist ein kaltes Nahwärmenetz und was ist der Unterschied zum normalen Nahwärmenetz?
Warum stehen nicht überall solche Anlagen?
Mehrere Antworten:
1. Es ist verglichen mit den Energiepreisen von 2021 zu teuer. Man braucht schon hohe anfängliche Zuschüsse, um es einigermaßen kostendeckend und konkurrenzfähig zu betreiben. Den sehr hohen Anfangsinvestitionen stehen allerdings sehr niedrige laufende Kosten gegenüber. Die absehbar steigenden Energiepreise machen den saisonalen Wärmespeicher aber attraktiver.
2. Es ist eine noch wenig erprobte Lösung. Wie immer, ist der Anfang schwer. Da es sich erst sehr langfristig amortisiert und die Anlage sich nur für viele Häuser bzw. große Wohnanlagen eignet, gibt es keine privaten Pioniere. (In Dänemark stehen allerdings schon einige große Anlagen)
3. Für Städte ist ein saisonaler Wärmespeicher mit einem großen Solarthermie Feld schwierig zu erstellen, da die Flächen fehlen bzw. die Fernwärmeleitungen zu lang werden. Für Dörfer und ländliche Gebiete fehlen oft ein Energieversorger (Stadtwerke), die ein solches Projekt in die Hand nehmen würden, Hier ist aber das Genossenschaftsmodell interessant.
4. Es müssen möglichst viele Anlieger des zu versorgenden Gebietes angeschlossen werden, damit die Wärmeleitungen nicht zu lang werden. Und die Größe des Wärmespeichers legt von vorne herein die Anzahl der Hausanschlüsse fest, da man den Speicher nicht erweitern kann. Also es müssen von Anfang an vielleicht 90% der Teilnehmer feststehen.
Wird nicht der Wasserstoff das Erdgas in unserem Gasnetz ablösen?
Grünen Wasserstoff nennt man den aus regenerativer Energie (Strom aus Wind und Fotovoltaik) erzeugten Wasserstoff.
Hier ein Zitat aus „Die Definition von Klimaneutralität
und ihre Relevanz für die Solarthermie“ von
Harald Drück und Dominik Bestenlehner, Universität Stuttgart
Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung:
Grüner Wasserstoff als saisonaler Energiespeicher stellt eine Technologie dar, die
eine reelle Klimaneutralität im Bereich der Wärmeversorgung genauso ermöglicht wie
Solarthermie in Kombination mit saisonaler Wärmespeicherung – allerdings mit
weitaus höheren Kosten und einem deutlich größeren technologischen Aufwand.
(aus dem Tagungsband zum Symposium Solarthermie und innovative Wärmesysteme 2022).
Die Erzeugung und anschließende Komprimierung oder Verflüssigung von Wasserstoff hat einen sehr geringen Wirkungsgrad. Man bekommt nur etwa ein Drittel der Energie ins Haus, wenn man den Weg über Wasserstoff geht. Da heizt man besser mit Strom und Wärmepumpe. Oder um es mit Volker Quaschning zu sagen: „Wasserstoff ist der Champagner der Energiewende“ (z.B. hier oder hier), was sagen soll, Wasserstoff ist zu edel, um ihn für Wärmegewinnung zu verbrennen. (Wohl aber notwendig, wo es mit Strom nicht geht: synthetische Treibstoffe für Flugzeuge und Schiffe, Stahlherstellung, chemische Industrie und vieles mehr)
Abgesehen davon ist das Gasnetz nicht für Wasserstoff ausgelegt, es bräuchte aufwendige Anpassungsmaßnahmen. Und die Umstellung würde für alle Verbraucher an einem Stichtag eine neue Heizung erfordern.
So eine Anlage verschandelt die Landschaft!
Ja, leider!
Im Szenario für 250 Wohneinheiten wird etwa soviel Energie aus der Sonne erzeugt wie von einem großen Windrad. Und das verschandelt ja auch die Landschaft. Die Fläche unter den Sonnenkollektoren wird nicht versiegelt, man kann da z.B. Hühner halten. Im Gegensatz zum Windrad entsteht auch kaum Lärm. Aber, wenn du eine bessere Idee hast, wie wir die Energiewende bzw. in diesem Fall die Wärmewende hinkriegen ohne Landschaftsverschandelung, dann her damit!
Geht das auch für Wohnungen ohne Fußbodenheizung?
Ja, natürlich.
Der wesentliche Faktor ist hier die Vorlauftemperatur im Nahwärmenetz. In Städten liegt die oft bei 90°. Das kriegen wir nicht hin. Aber zwischen 60° und 70° wird es schon liegen. Die meisten Häuser kommen mit 60° Vorlauftemperatur bei den Heizkörper-Heizungen aus. Und um die Förderungen zu erhalten, muss auch sichergestellt werden, dass die angeschlossenen Häuser Mindestanforderungen für Energieeffizienz erfüllen. Man kann auch bestehende Heizkörper mit kleinen, leisen Ventilatoren ausstatten, die die Wärmeabgabe nochmal erhöhen. Oder man kann gegebenenfalls einen größeren, effizienteren Heizkörper einbauen.
Was passiert, wenn der Strom ausfällt?
Viele Nahwärme Genossenschaften, wie in Oberrosphe, Kleinseelheim, Schönstadt heizen vorwiegend mit Biomasse, also Holz, Holzhackschnitzel, Biogas. Das ist zwar fast CO2 neutral, aber auf Deutschland als Ganzes gesehen, kann Biomasse nur im einstelligen Prozentbereich and der Wärmeversorgung mitwirken. Pellets werden importiert, für Holz gibt es bessere Verwendung-
Der Stromverbrauch beträgt vielleicht 20% des Stromverbrauchs, wenn alle angeschlossenen Häuser und Wohnungen mit Luft-Wärmepumpe beheizt würden.
Zudem könnte man mit einem zusätzlichen hoch isolierten Zwischenspeicher für 3 Tage die Stromentnahme sehr flexibel gestalten, was sich wieder positiv auf den Preis auswirkt. Man würde vom Stromnetz z.B. anfordern: wir brauchen 1 MWh innerhalb der nächsten 3 Tage. Wann die geliefert werden, wann also die Wärmepumpen laufen bestimmt das Stromnetz. Das ist auch gut für den Lastausgleich im Stromnetz.
Was ist ein kaltes Nahwärmenetz und was ist der Unterschied zum normalen Nahwärmenetz?
Ein kaltes Nahwärmenetz liefert Wasser mit einer variablen Temperatur. So etwa zwischen 10° und 50°. Und was soll das bringen? Dieses Wasser wird im einzelnen Haus verwendet, um mittels Wärmepumpe die gewünschte Temperatur zu erreichen (also z.B. 40° oder 60°). Eine Wärmepumpe mit Erdsonde ist ja wesentlich effektiver als eine mit Luft betriebene Wärmepumpe. Es ist aber schwierig bei bestehenden Häusern eine Wärmeschlange in 2m Tiefe zu vergraben oder eine Tiefbohrung für eine Erdsonde zu machen (oder sogar nicht erlaubt, wie in Teilen von Cappel). Beim kalten Nahwärmenetz würde man an passender Stelle (z.B. in Cappel unter dem Bolzplatz, dort ist es nämlich erlaubt) mehrere Tiefbohrungen für Erdsonden machen und das durch die Erdsonden laufenden Wasser über ein Nahwärmenetz an die einzelnen Häuser liefern. Wenn die Bodenbeschaffenheit es zulässt, könnte man ein Feld von Erdsonden als Erdsondenspeicher verwenden (unter dem Bolzplatz kämen bei 100m Tiefe sagenhafte 500.000 m³ Speicherkapazität zusammen): Sonnenkollektoren, die an beliebiger Stelle im Nahwärmenetz stehen, speisen über die selbe Leitung die gewonnene Wärme ein, an der auch die Verbraucher hängen. Überschüssige Wärme wird im Erdsondenspeicher für den Winter zwischengespeichert. Natürlich ist der Wärmeverlust im Erdsondenspeicher größer als im isolierten Wasserspeicher, aber 50% dürften nach einem halben Jahr noch verfügbar sein.
Mit diesem Konzept bräuchte zwar jedes Haus eine Wärmepumpe, jedoch keinen Luft-Wärmetauscher vor dem Haus oder gar eine Erdbohrung. Der Aufwand für die gesamte Anlage wäre wesentlich geringer, da der Bau des großen Wasserspeichers entfällt. Und das System ist viel flexibler: während beim großen Wasserspeicher dessen Größe praktisch die Anzahl der anschließbaren Abnehmer festlegt, kann beim kalten Nahwärmenetz der Ausbau nach und nach erfolgen. Weitere Straßen können später angeschlossen werden, mehr Sonnenkollektorflächen können später dazugenommen werden. Da der Wärmehub der Wärmepumpen viel geringer ist als bei normalen Luft-Wärmepumpen, arbeiten diese sehr effizient (Halbierung des Stromverbrauchs).