Leipziger Stadtwerke wandeln EE-Stromüberschüsse in Fernwärme um
Laut Bundesnetzagentur wurden 2023 in Deutschland rund 10000 Gigawattstunden Strom aus EE-Anlagen abgeregelt, um Engpässe im Stromnetz zu vermeiden. Unterm Strich gingen 4 % der potenziellen Erzeugung verloren, weil die Netze aktuell dafür nicht ausreichten. Vor diesem Hintergrund gilt das Speichern von Stromüberschüssen als ein wichtiger Meilenstein zur Erreichung der Klimaziele. Einen Schritt auf diesem Weg haben nun die Leipziger Stadtwerke gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz gemacht: Eine Power-to-Heat-Anlage (PtH) nutzt überschüssigen Strom aus Wind- und Sonnenenergie, um damit Gebäude zu beheizen.
Die Leipziger Stadtwerke und 50Hertz haben eine Anlage zur Umwandlung von Ökostrom in Fernwärme in Betrieb genommen. Die Power-to-Heat-Anlage hat eine Leitung von 10 Megawatt. Bild: Leipziger Stadtwerke
"Mit dem Ausbau der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien (EE) wird es häufiger Zeiten geben, in denen, abhängig von Sonnenschein und Wind, elektrische Energie im Überfluss entsteht und nicht vollständig über die Stromnetze abtransportiert werden kann", sagt Karsten Rogall, Geschäftsführer der Leipziger Stadtwerke. "Genau hier setzt Power-to-Heat an: Anstatt EE-Anlagen abzuregeln und die Potenziale verpuffen zu lassen, produzieren wir grüne Fernwärme aus diesen Überschüssen." Dadurch könnten im Gegenzug wärmeerzeugende Kraftwerke wie das Gas- und Dampfturbinenkraftwerk in der Eutritzscher Straße herunterregelt werden, so Rogall weiter.
Die Erzeugung von Wärme in einer Power-to-Heat-Anlage ist vergleichbar mit dem Prinzip eines Tauchsieders beziehungsweise Wasserkochers - nur im XXL-Format. In einem großen Behälter befinden sich elektrische Heizstäbe, die von Wasser umströmt werden. Diese Heizstäbe können bei Bedarf eingeschaltet werden und erhitzen das Wasser mit Strom aus EE-Anlagen, die zu diesem Zeitpunkt mehr Strom erzeugen als im Stromnetz abtransportiert werden kann. Der Wirkungsgrad dieser Heizstäbe ist sehr hoch. Fast die gesamte elektrische Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt.
Da Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch zeitlich nicht immer deckungsgleich sind, kann das erhitzte Wasser in den beiden Wärmespeichern der Leipziger Stadtwerke zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt in das Fernwärmenetz eingespeist werden.
Die neue Power-to-Heat-Anlage im Heizwerk Nord-Ost in der Heiterblickstraße hat eine elektrische Leistung von zehn Megawatt (MW), was der Leistung von etwa 1000 Einfamilienhaus-Heizungen entspricht. Der Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz investierte dafür rund 4 Mio. Euro.
"Power-to-Heat-Anlagen nach dem Prinzip 'Nutzen statt Abregeln' wie jetzt bei den Leipziger Stadtwerken können zweierlei bewirken: Das Potenzial der Erneuerbaren Energien besser ausschöpfen und Engpässe im Stromnetz entschärfen. Unsere 50Hertz-Systemführung bei Berlin kann die PtH-Anlage im Leipziger Norden zukünftig gemeinsam mit dem Kraftwerk in der Eutritzscher Straße über die Leitstelle der Leipziger Stadtwerke für das sogenannte Engpassmanagement einsetzen. Das entlastet das Stromnetz doppelt - durch zusätzlichen Stromverbrauch in der Power-to-Heat-Anlage und gleichzeitig geringere Strom- und Wärmeproduktion im Kraftwerk. Der mitteldeutsche Raum bietet für dieses Konzept gute Voraussetzungen, weil es hier ein hohes Aufkommen an Windstrom und inzwischen auch große Freiflächensolaranlagen gibt", sagt Dr. Dirk Biermann, Chief Operations Officer (COO) von 50Hertz.
"Vor 20 Jahren hätte niemand einen Pfifferling auf diese Idee gegeben", sagt Stadtwerke-Projektleiter Thomas Walther. Doch die Zeiten haben sich geändert. Dass man sich wieder auf Altbewährtes besinne, sei vernünftig und nachhaltig zugleich. "Da durch den Einsatz von Power-to-Heat-Anlagen der Verbrauch fossiler Brennstoffe für Heizwecke reduziert werden kann, wird diese Technologie in Zukunft eine zunehmende Rolle in der Leipziger Wärmeversorgung und bei der Verwirklichung der Leipziger Klimaziele spielen. Schon heute planen wir eine zweite, 60 Megawatt starke Power-to-Heat-Anlage an unserem Kraftwerksstandort im Zentrum-Nord", sagt Walther.
