Sektorenkopplung: Mit gutem Beispiel voran

Ein wesentlicher Bestandteil der Energiewende ist die Sektorenkopplung. Ziel ist dabei, dass Sektoren wie Strom, Wärme und Verkehr besser vernetzt werden. Mit welchen Konzepten kann das gelingen? Wir stellen zwei lokale Wärmenetze in Lüneburg und Jerichow vor, die mit Wärme aus erneuerbaren Energien versorgt werden. Zwei weitere innovative Projekte hat Avacon im Bereich Power-to-Gas gestartet. Eines davon läuft bereits seit 2018 in Salzgitter und ein zweites interessantes Projekt im Helmstedter Revier ist noch in der Planungsphase.

Für eine gelingende Energiewende ist es wichtig, traditionell unabhängige Sektoren wie Strom, Wärme und Verkehr enger zu verknüpfen und mit mehr regenerativ erzeugten Energien zu versorgen. Ihre Produktion konnte in den letzten Jahren bereits enorm ausgebaut werden: Der Anteil Erneuerbarer Energien am Strommix stieg 2018 zwar auf rund 40 Prozent. Aber: Im Bereich Wärme etwa liegt er erst bei knapp 14 Prozent. Dabei gibt es gerade dort enormes Potenzial für ­effiziente, grüne Konzepte.

Die Stadt Jerichow im Landkreis Jerichower Land hat zum Beispiel über ein Pachtmodell für eine Holzhackschnitzelanlage eine nachhaltige Lösung realisiert. Die Anlage der Avacon Natur setzt über das Holz nur so viel CO₂ frei, wie die Bäume zuvor aufgenommen haben. Sie läuft seit rund zwei Jahren und beheizt als kleines Nahwärmenetz die Schule, das Rathaus und das städtische Archiv: „Wir sind sehr zufrieden mit der Anlage, sie deckt rund 80 Prozent des Wärmebedarfs der Liegenschaften ab“, so Harald Bothe, Bürgermeister von Jerichow. Zu Spitzenzeiten, etwa wenn es richtig kalt ist, wird ein Gaskessel zugeschaltet. „Die Stadt konnte ihre Energiekosten für Gas um rund 15.000 Euro senken. Weitere 5.000 Euro sparen wir, weil die Holzhackschnitzel aus unserem Stadtwald stammen.“ Und: Durch die kurzen Wege, die der Energieträger hat, profitiert die Umwelt zusätzlich.

„Wir kombinieren zahlreiche Lösungen, die zur Energiewende beitragen, und sehen uns als Vorreiter: Die Stadt nutzt etwa nachwachsende Rohstoffe für die Nahwärme, E-Mobilität, effiziente Technik wie LED-Straßenbeleuchtung, betreibt Photovoltaik-Anlagen und vermietet Flächen dafür.“

^{Harald Bothe, Bürgermeister  der Stadt Jerichow, Landkreis Jerichower Land}

In etwas größerem Maßstab setzt die Hansestadt Lüneburg mit einem neu entstehenden Stadtquartier die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr um. Das Quartier „Hanseviertel“ entsteht in mehreren Bauabschnitten auf 85 Hektar Fläche. Avacon Natur und Avacon Netz beteiligen sich an der Entwicklung des Hanseviertels Ost. Dazu Oberbürgermeister Ulrich Mädge: „Neben dem städtebaulichen Konzept, für das wir zuständig sind, setzen wir mit Avacon eine nachhaltige Fernwärmeversorgung und eine E-Mobilitäts-Lösung um.“ Dies beinhaltet auch die Ladeinfrastruktur mit entsprechenden Kabelquerschnitten und Trafos. „25 Prozent aller Pkw-Stellplätze können bei Bedarf mit Ladestationen für E-Mobile ausgerüstet werden“, so der Oberbürgermeister. Auf dem 22 Hektar großen ehemaligen Kasernengelände mit voraussichtlich etwa 650 Wohneinheiten wird zudem ein mit Bioerdgas betriebenes Blockheizkraftwerk für die effiziente wie umweltschonende Fernwärmeversorgung eingesetzt. „Mit dieser können im Jahr rund 4.000 Tonnen Kohlendioxid eingespart werden“, sagt Projektleiter Harald Gründel, Avacon Natur. Ein dezentrales Netz, wie es derzeit in Lüneburg entsteht, trägt dazu bei, mehr Erneuerbare Energien zu nutzen: im Wärmebereich und auch unterstützend für die Mobilität.

„Mit dem Projekt Hanseviertel Ost führen wir Bereiche wie Fernwärme, E-Mobilität und Stromerzeugung mittels Photovoltaik zusammen. So können wir auch Mieterstrom-Angebote realisieren.“

^{Ulrich Mädge, Oberbürgermeister der Hansestadt Lüneburg}

Die Grafik zeigt das moderne Energiekonzept von Avacon am Beispiel der Quartierslösung Hanseviertel in Lüneburg. Die Sektorenkopplung nutzt Erneuerbare Energien und verbraucht weniger Primärenergie.

1. Ökostrom aus dem öffentlichen Netz: Grüner Strom aus Wind- oder Solarenergie, wird nach Bedarf zusätzlich eingespeist.
2. BHKW:  Strom+Nahwärme: Mit Kraft-Wärme-Kopplung wird effizient Strom, warmes Wasser und Nahwärme produziert.
3. Bio-/Erdgas-Anlage
   
4. Digitale Kommunikation: Schnelles Internet im Quartier durch Glasfaserkabel.
5. MieterStrom: Energie wird kostengünstig direkt vor Ort, u. a. durch Photovoltaikanlagen, erzeugt.
6. E-Mobilität: Mit Ökostrom betriebene Ladestationen für Elektrofahrzeuge.

Eine weitere Option für die verstärkte Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom bietet die bestehende Gas-Infrastruktur. Sie birgt als bereits vorhandenes System enormes Potenzial: Im bundesweit 500.000 Kilometer langen Netz, von dem Avacon 20.000 Kilometer betreibt, lässt sich grüner Strom in umgewandelter Form speichern, transportieren und wieder ausspeisen. Möglich macht das die Technologie Power-to-Gas. Mit ihr kann Strom aus Erneuerbaren Energien in Wasserstoff und synthetisches Methan umgewandelt werden.

Ein zukunftsweisendes Projekt in diesem Bereich ist das Vorhaben „Windwasserstoff Salzgitter“. Gemeinsam wollen die Salzgitter Flachstahl GmbH, Linde AG und Avacon Natur Wasserstoff mit Strom aus Windkraft und mittels Elektrolyse erzeugen. Dieser soll bei der Stahlherstellung eingesetzt werden, um die CO₂-Emissionen zu verringern. Er ließe sich aber auch ins vorhandene Erdgasnetz einspeisen. Verläuft das Projekt wie geplant, kann die Wasserstofferzeugung ab 2020 beginnen. Die Partner sammeln dabei wichtiges Know-how. Dazu Dr. Stephan Tenge, Technikvorstand der Avacon AG: „Um gerade für den Wärmebereich perspektivisch einen hohen Grüngasanteil in unseren Netzen sicherstellen zu können, bedarf es eines starken Ausbaus von Power-to-Gas-Anlagen. Vor dem Hintergrund unserer großen Gasnetzinfrastruktur ist es für Avacon strategisch wichtig, auch die im Zusammenhang mit Power-to-Gas erforderliche Expertise für die Sektorenkopplung zu sammeln.“

Im Helmstedter Revier plant Avacon ein weiteres Power-to-Gas-Projekt. Hier soll in einem sogenannten Energiewendelabor „grünes Gas aus grünem Strom“ entstehen. Das Vorhaben „H2ellwaCH4 – Helmstedter Energiewendelabor zur Sektorenkopplung“ unter Federführung der Avacon Netz GmbH mit Beteiligung der Energy from Waste GmbH (EEW), dem Energieforschungszentrum Niedersachsen und dem Fraunhofer Institut bietet eine große Chance, die Dekarbonisierung durch die Kopplung der Sektoren Strom und Gas aktiv voranzutreiben. In einem ersten Schritt wird dafür bei der thermischen Abfallverwertung freiwerdendes Kohlendioxid abgeschieden und in Methangas umgewandelt. Der Wasserstoff, der für die Herstellung des synthetischen Erdgases notwendig ist, entsteht durch Elektrolyse von Wasser mittels grünen Stroms. „Mit unserem Projekt zur Erzeugung von grünem Gas aus grünem Strom wollen wir im Helmstedter Revier ein Leuchtturmprojekt für die Energiewende schaffen. Unser Gasnetz soll in Zukunft einen entscheidenden Beitrag zur Speicherung von regenerativer Energie leisten. Durch die Kopplung der Sektoren Strom und Gas tragen wir zur Erreichung der ambitionierten Klimaschutzziele der Bundesregierung bei“, erklärt Marten Bunnemann, Vorstandsvorsitzender der Avacon AG.