Berlin setzt bei der Wärmewende auf einen gigantischen "Tauchsieder". Das landeseigene Energieunternehmen BEW hat gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber 50 Hertz und dem Verteilnetzbetreiber Stromnetz Berlin den Bau einer neuen Power-to-Heat-Anlage am Heizkraftwerk Mitte gestartet.
Mit einer Leistung von 120 Megawatt gehört sie nach Angaben der Beteiligten zu den größten Anlagen dieser Art in Europa. Sie soll überschüssigen Strom aus Wind- und Solaranlagen in Fernwärme umwandeln und damit helfen, fossile Brennstoffe einzusparen. Die Inbetriebnahme ist für Ende 2028 geplant.
Die Technik gilt als wichtiger Baustein der sogenannten Sektorkopplung, also der stärkeren Verzahnung von Strom-, Wärme- und Verkehrssektor. Gerade mit dem schnellen Ausbau der erneuerbaren Energien wächst der Bedarf an flexiblen Verbrauchern, die Strom dann aufnehmen können, wenn Wind- und Solaranlagen besonders viel produzieren.
Genau das soll die Berliner Anlage leisten. Sie wird eingesetzt, wenn im Nordosten Deutschlands mehr Ökostrom anfällt, als über die Netze transportiert oder direkt verbraucht werden kann. Statt Windparks oder Solaranlagen abzuregeln, wird der Strom künftig genutzt, um Wasser zu erhitzen und die Wärme in das Berliner Fernwärmenetz einzuspeisen. In Berlin sind rund 43 Prozent der Wohnungen an das Fernwärmenetz angeschlossen.
Die Anlage ist eng mit dem sogenannten Engpassmanagement des Stromsystems verknüpft. Der Netzbetreiber 50 Hertz muss bislang immer wieder eingreifen, wenn zu viel Strom aus Windparks in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern oder von Offshore-Anlagen in der Ostsee Richtung Süden transportiert werden soll, die Leitungen aber ausgelastet sind.
In solchen Situationen werden Windräder gedrosselt, obwohl eigentlich Bedarf für den Strom daraus vorhanden wäre. Diese Verluste sollen künftig reduziert werden. "Nutzen statt Abregeln" lautet deshalb das Motto des Projekts.
Aucheine große Flusswasser-Wärmepumpe ist geplant
Technisch besteht die neue Anlage aus drei Elektrodenkesseln mit jeweils 40 Megawatt thermischer Leistung. Sie können innerhalb weniger Minuten hochgefahren werden und den Strom direkt in Wärme umwandeln. Ergänzt wird das Vorhaben durch zwei neue Netztransformatoren, eine Schaltanlage sowie den Ausbau der bestehenden Fernwärme-Pumpstation am Standort, um die hydraulischen Kapazitäten des Wärmenetzes zu erhöhen.
Längerfristig ist am Standort Berlin-Mitte zudem eine große Flusswasser-Wärmepumpe geplant. Sie soll Wärme aus der Spree nutzbar machen und so weitere fossile Wärmeerzeuger ersetzen. Ähnliche Projekte gibt es bereits am Rhein und an anderen Flüssen, in Mannheim wurde 2023 die erste solche Großanlage deutschlandweit in Betrieb genommen.
Für Berlin ist das "Tauchsieder"-Projekt auch klimapolitisch bedeutsam. Die Hauptstadt muss ihre Fernwärmeversorgung wie alle Städte bis 2045 klimaneutral machen. Ein Volksbegehren für das Zieljahr 2030 war vor drei Jahren gescheitert.
Bislang stammt die Berliner Fernwärme noch überwiegend aus Erdgaskraftwerken wie den Heizkraftwerken Mitte, Klingenberg, Lichterfelde oder Charlottenburg. Hinzu kommen noch Steinkohle-Anlagen wie Reuter West und Moabit, wobei der Kohleausstieg spätestens 2030 abgeschlossen sein soll. Teilweise werden bereits Biomassekraftwerke und Power-to-Heat-Technologien eingesetzt.
Netzbetreiber erhält direkten Zugriff auf Steuerung der Anlage
Erdgas spielt bislang die zentrale Rolle in der Berliner Wärmeversorgung. Das Heizkraftwerk Mitte selbst ist ein Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung, das gleichzeitig Strom und Fernwärme produziert. Hier soll die neue Anlage ansetzen: Überschüssiger Wind- und Solarstrom soll zunehmend fossiles Gas ersetzen.
Die Dimensionen des Projekts sind beträchtlich. Im Winter kann die Anlage rechnerisch mehr als 30.000 Haushalte mit Fernwärme versorgen. Im Sommer, wenn hauptsächlich Warmwasser benötigt wird, reicht die Kapazität laut BEW sogar für rund 360.000 Haushalte.
Die Investitionskosten liegen bei bis zu 75 Millionen Euro. Finanziert wird das Vorhaben maßgeblich von 50 Hertz. Der Netzbetreiber erhält im Rahmen eines sogenannten Redispatch-Vertrags direkten Zugriff auf die Steuerung der Anlage, um Stromüberschüsse gezielt in Wärme umzuwandeln.
"Dezentrale Nahwärme fehlt"
Berliner Umwelt- und Mieterverbände sowie einzelne Bezirke der Stadt kritisieren die weitgehende Beschränkung auf Fernwärme zulasten dezentraler Nahwärme in der Wärmeplanung der Landesregierung. Am Beispiel von Charlottenburg-Wilmersdorf wollen Mieterverein, BUND sowie der Bezirk mit einem Gutachten der RWTH Aachen belegen, dass erneuerbare Nahwärmenetze "technisch machbar, klimafreundlicher und teilweise kostengünstiger" als Fernwärme sind.
Die Organisationen fordern den Berliner Senat auf, Bürgerenergie- und genossenschaftliche Wärmelösungen mit lokaler, teils "kalter" Umwelt- und Abwärme sowie oberflächennahe Geothermie, Solarwärme und Wärmespeicher aktiv in die Planung einzubeziehen. Größtenteils auf zentralisierte Fernwärme zu setzen, sei zu wenig und verlängere unnötig die Nutzung von Erdgas. (mb)
Berlin verfügt bereits über Erfahrungen mit dieser Technik. Schon 2019 ging am Standort Reuter West im Stadtteil Siemensstadt eine ebenfalls 120 Megawatt starke Power-to-Heat-Anlage in Betrieb, die damals als größte Europas galt. Sie entstand im Zuge des Berliner Kohleausstiegs und ersetzte teilweise die Wärmeproduktion eines stillgelegten Kohleblocks.
Mit der neuen Anlage in Berlin-Mitte gehen die Initiatoren jedoch noch einen Schritt weiter, weil sie stärker in das Netzmanagement integriert wird und gezielt Überschüsse aus Wind- und Solarstrom aufnehmen soll.
Strom und Wärme wachsen zusammen
Auch bundesweit könnte die Technologie an Bedeutung gewinnen. Mit dem Boom der erneuerbaren Energien häufen sich Zeiten mit sehr niedrigen oder sogar negativen Strompreisen. An sonnigen und windreichen Tagen produzieren Wind- und Solarparks zeitweise mehr Strom, als verbraucht werden kann.
Die Kosten für Redispatch-Maßnahmen zur Netzstabilisierung liegen inzwischen bei mehreren Milliarden Euro pro Jahr. Flexible Verbraucher wie Batteriespeicher, Elektrolyseure oder eben große elektrische Wärmeerzeuger gelten deshalb als Schlüssel für ein stabileres und effizienteres Energiesystem.
Besonders Dänemark zeigt seit Jahren, wie das funktionieren kann. Dort sind große Elektroheizer eng mit Fernwärmenetzen verbunden. Überschüssiger Windstrom wird systematisch genutzt, um Wohnungen zu beheizen und Warmwasser bereitzustellen.
Deutschland dagegen hinkt trotz seiner großen Fernwärmesysteme bislang hinterher. Branchenverbände fordern deshalb seit Längerem bessere Rahmenbedingungen, etwa geringere Stromabgaben für Power-to-Heat-Anlagen und einen schnelleren Ausbau der Stromnetze.
Der Berliner Wirtschaftsstaatssekretär Severin Fischer (SPD) sprach von einem "Leuchtturmprojekt" auf dem Weg zur klimaneutralen Hauptstadt. Tatsächlich zeigt das Vorhaben exemplarisch, wie sich das Energiesystem verändert.
Wind- und Solarstrom werden künftig nicht mehr nur Elektroautos oder Industrieanlagen antreiben, sondern zunehmend auch Heizungen und Warmwassersysteme versorgen. Ergänzt um Großwärmepumpen, Wärmespeicher und den weiteren Ausbau der Fernwärme könnte daraus ein weitgehend fossilfreies Wärmesystem entstehen.
Die Grenzen zwischen Strom- und Wärmesektor verschwimmen damit immer stärker. Genau diese Verbindung dürfte entscheidend dafür sein, ob die Energiewende in einem Industrieland wie Deutschland am Ende gelingt.
Zu diesen und weiteren energiepolitischen Themen lädt Klimareporter° am 26. Mai um 17:30 Uhr in Berlin zur Diskussionsveranstaltung mit Claudia Kemfert (Energieökonomin und Herausgeberratsmitglied), Ursula Heinen-Esser (Präsidentin Bundesverband Erneuerbare Energie) und Sophia Eltrop (Vorständin Naturstrom AG).
