Mit 66.242 Megawatt hat Deutschland in Europa die meiste Windleistung installiert. Anfang 2023 leisteten 29.982 Windkraftanlagen 25% des erzeugten Stroms Deutschlands. Mittels Wind-zu-Wärme-Anlagen lässt sich der Nutzen und die Effizienz dieser weiter erhöhen!
Die Lage in Hamburg
In der Hansestadt wurde eine der größten Wind-zu-Wärme-Anlagen, auch Windspeicherheizungen genannt, in ganz Deutschland in Kraft genommen und versorgt ab sofort tausende Haushalte Hamburgs mit Fernwärme. Eine kosteneffiziente Form der Nahwärme mit hohem Wirkungsgrad wird kombiniert mit CO2-neutralem Windstrom!
Ganze drei Jahre an Planung und Konstruktion hat es gedauert, bis diese Anlage offiziell auf dem Gelände des Kohlekraftwerks Wedel im Kreis Pinneberg in Betrieb genommen werden konnte.
Rund 31,5 Millionen Euro soll sie laut den Hamburger Energiewerken gekostet haben. Bei einer Leistung von 80 Megawatt kann sie somit umgerechnet 27.000 Haushalte mit grüner Fernwärme versorgen. Das entspricht CO2-Einsparungen von bis zu 100.000 Tonnen pro Jahr.
Weiterhin kann dadurch der Einsatz des dort gelegenen Kohlekraftwerks bis zu seiner endgültigen Schließung reduziert werden, womit pro Jahr etwa 50.000 Tonnen Kohle eingespart werden können.
„Wind-zu-Wärme-Anlage“ – was ist das überhaupt?
Einfach erklärt kann man solche Anlagen mit dem Prinzip eines herkömmlichen Wasserkochers vergleichen: Die Anlage besitzt zwei Elektrokessel, in denen mittels erneuerbarer Energien jeweils 23.000 Liter Wasser auf eine Temperatur von bis zu 138 Grad Celsius erhitzt werden. Dafür wird Strom aus nahegelegenen Windfeldern genutzt. Die Wärme, die dabei entsteht, wird dann mit Hilfe von Wärmetauschern an das Heizwasser abgegeben und im Zuge dessen in das Fernwärmenetz Hamburgs eingespeist und sorgt somit für eine CO2-freie Wärmeversorgung vor Ort. Es werden also auf synergetische Art und Weise die energiewirtschaftlichen Elemente Wärme und Strom vernetzt.
Wann kommt die Anlage zum Einsatz?
Gebrauch findet die Anlage dann, wenn im Norden Deutschlands mehr Windstrom erzeugt wird, als über Stromleitungen abtransportiert werden kann. Bislang werden in diesem Fall Windkraftanlagen abgestellt.
Durch die „Power-to-Heat“-Technologie können zwei Vorteile zusammengebracht werden; einerseits in Zeiten, in denen die Windräder für gewöhnlich abgestellt werden müssten: Die Verbindung zwischen Windenergieanlagen vor Ort mit dem Nahwärmenetz und elektrisch betriebenem Wärmespeicher lässt es zu, die unregelmäßig auftretenden Produktionsspitzen (für die es bis dato im Stromnetz keine Verwendung gab) dazu zu nutzen, das Wasser im Speicher zu erhitzen und so zur Wärmeversorgung nutzbar zu machen. Somit wird Windstrom als Wärmeenergie speicherbar.
Andererseits ersetzt die zusätzlich erzeugte Wärmeenergie alte fossile Heizungsanalgen; in diesem Fall Kohle.
Bislang gibt es bundesweit erst 30 Anlagen dieser Art, die neu eröffnete in Hamburg ist eine der größten.
Nechlin – grüne Wärmeenergie für alle
Auch in dieser Ortschaft, in Brandenburg, wird seit Anfang 2020 Windstrom aus einem Windfeld zur Wärmeversorgung genutzt und mittels eines Windwärmespeichers wird das ganze Dorf beheizt. Hierbei wird wie in Hamburg der Windwärmespeicher ausschließlich mit dem Strom aufgeheizt, der ansonsten überschüssig wäre und außerhalb der Netzkapazität liegt. Dieser neue Speicher fasst etwa eine Millionen Liter Wasser, mit einem Durchmesser von 18m. Das Aufheizen erfolgt an windreichen Tagen in nur wenigen Stunden.
Je nach Wetterlage hat er die Kapazität, das Dorf für bis zu drei Wochen mit Wärme zu versorgen, ohne dass eine erneute „Aufladung“ notwendig ist. In Zahlen sind das 35 Häuser, die einen jährlichen Wärmeenergiebedarf von 720.00 kWh aufweisen, wobei der Speicher eine Gesamtkapazität von 38.000 Kilowattstunden besitzt.
Ein weiterer Vorteil dieses Speichers ist seine Bauweise: ganz ohne Dichtungen und Schrauben wurde er konstruiert, was bedeutet, dass er nahezu wartungsfrei ist und man von einer sehr hohen Lebensdauer ausgehen kann. Pro Jahr können in Nechlin so 20 Tonnen CO2 gegenüber der Beheizung mit Öl eingespart werden.
Der Blick in die Zukunft
Vor allem im Norden Deutschlands könnten in der Zukunft zahlreiche Kleinstädte und Dörfer kostengünstig und ganz CO2-frei beheizt werden. Die einzige Voraussetzung: nahegelegene Windkraftanlagen und das Bestreben der Ortschaften und Politik, ein Wärmenetz zu bauen und zu nutzen. Dabei punkten die Windspeicherheizungen nicht nur mit erneuerbarer, klimaneutraler Wärme, sie sind auch in etwa nur halb so teuer wie Ölheizungen, dadurch, dass für Verbraucher:innen durch den Anschluss an die Nahwärme weniger Kosten für Heizungstechnik anfallen, da Öltank, Gasanschluss oder Schornstein überflüssig werden. Sie stellen eine unkomplizierte und zuverlässige Technik dar und bieten überdies für jeden beteiligten Haushalt Online-Daten zur Wärmeversorgung und damit maximale Transparenz.
