Die Energiewirtschaft steht bereit. Sie ist der Leitsektor für die Umsetzung des European Green Deals. Mit ihren Investitionen, Produkten, Dienstleistungen und Infrastrukturen, ihren Ideen und Erfahrungen bewältigen die Unternehmen der Energiewirtschaft nicht nur die Energiewende. Sie schaffen auch die Basis für eine erfolgreiche Dekarbonisierung im Verkehr sowie in Industrie und Gewerbe. Im Folgenden wollen wir Ihnen Unternehmen und ihre zukunftsweisenden Infrastrukturprojekte vorstellen:
Regionales Verbundnetz Eifel: Eine Lebensader für die ganze Region
Die kommunale Familie der Landwerke Eifel entwickelt ein einzigartiges Infrastruktur-Projekt: Das Regionale Verbundnetz Westeifel. Der Neubau einer rund 80 Kilometer langen unterirdischen Nord-Süd-Trasse von der nordrhein-westfälischen Grenze bis nach Trier, ergänzt durch eine rund 45 Kilometer lange Ost-West-Trasse, soll bis 2023 fertig sein. Neben der Transportleitung für Trinkwasser werden je nach Abschnitt Leitungen verschiedener Sparten, wie Erdgas, Biogas oder Glasfasernetze mitverlegt.
Mit all diesen Bausteinen zusammen will das spartenübergreifende Verbundprojekt - geplante Gesamtkosten rund 100 Millionen Euro - den regionalen Energieabgleich erreichen: Die Energie, die in der Region verbraucht wird, soll künftig ausschließlich aus regionalen Anlagen vor Ort stammen.
Biogas-Aufbereitungsanlage am Flugplatz in Bitburg (2020). Foto:Stadtwerke Trier
Um auf diese Weise das Biogas der Landwirtschaftsbetriebe und künftig noch mehr regenerative Erzeugungsanlagen in die regionale Energieversorgung einzubinden, ging 2020 am Flugplatz Bitburg eine zentrale Biogas-Aufbereitungsanlage an den Start. Sie veredelt das Rohbiogas aus sieben regionalen Anlagen. Für den Transport der Energie haben die Stadtwerke Trier ein rund 45 Kilometer langes Biogasnetz aufgebaut. Mit der Einspeisung und der Speicherung des im Verbund gesammelten, und zentral aufbereiteten Biomethans in das bereits vorhandenen Erdgasnetz kann das klimaneutrale Gas flexibel in der Region verwendet werden, zum Beispiel für den Betrieb von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zur effizienten Wärmeerzeugung oder als regenerativer Kraftstoff für Nutzfahrzeuge.
Einen Film zur Aufbereitungsanlage finden Sie hier.
Die zentrale Biogasaufbereitung im Rahmen des Verbundprojekts Westeifel zeigt, wie Bestands-Biogasanlagen auch nach dem Auslaufen der EEG-Vergütung wirtschaftlich genutzt werden können. So ergänzt regionales Bio-Erdgas als Energieträger für Blockheizkraftwerke mit Wärmenutzung schon heute die erneuerbare Stromproduktion aus Wind und Sonne.
Arndt Müller, Vorstand Stadtwerke Trier
Das NETZlabor Wasserstoff-Insel Öhringen
Im Rahmen des BW-NETZlabors „Wasserstoff-Insel“ wird ein örtlich begrenztes Gebiet vom bestehenden Erdgasnetz abgetrennt und eigenständig versorgt – wie eine Insel innerhalb des Netzes. In diesem Gebiet wird dem Erdgas schrittweise bis zu 30 Prozent Wasserstoff beigemischt.
Die Öhringer Wasserstoff-Insel. Grafik: Netze BW GmbH
Der dafür benötigte Wasserstoff wird mittels eines klimafreundlichen Elektrolyseurs erzeugt. Das mehrjährige Projekt wird in Öhringen umgesetzt und startet 2020 zunächst mit der Anreicherung der Erdgasnetze durch das eigens erzeugte Mischgas, um anschließend auf die umliegenden Gebiete – die eigentliche „Wasserstoff-Insel“ – ausgeweitet zu werden.
Im Projekt Wasserstoff-Insel speisen wir elektrolytisch erzeugten Wasserstoff ins Erdgasnetz ein. So zeigen wir, dass die bestehende Gasinfrastruktur schon heute für höhere Wasserstoffanteile genutzt werden kann. Und wir bereiten den Weg für eine zukünftige klimaneutrale Wärmeversorgung mit grünen Gasen.
Netze BW-Projektleiterin Dr. Heike Grüner
Reallabor H2-Wyhlen treibt Markthochlauf der grünen Wasserstoff-Technologie voran
Seit Dezember 2019 erzeugt die größte Power-to-Gas-Anlage in Süddeutschland erfolgreich erneuerbaren Wasserstoff. Die dafür benötigte Energie wird aus dem eigenen Wasserkraftwerk nebenan bezogen, welches jährlich 255.000 MWh grünen Strom produziert. Die Elektrolyseanlage der Energiedienst AG und EnBW im baden-württembergischen Grenzach-Wyhlen wird seit Januar 2021 zu einem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten „Reallabor der Energiewende“ ausgebaut.
Luftaufnahme der Power-to-Gas-Anlage. Foto: Energiedienst Holding AG
Die elektrische Leistung der Anlage wird dazu von einem auf sechs Megawatt erweitert, um den Power-to-Hydrogen-Betrieb unter realen Bedingungen testen zu können. Das Projektkonsortium, bestehend aus fünf Partnern aus Industrie und Forschung, will im „Reallabor H2-Wyhlen“ zusätzlich zu einer leistungsstarken Anlage auch die daran geknüpfte Infrastruktur ausbauen. Nach fünf Jahren soll diese Power-to-Hydrogen-Infrastruktur so weit sein, dass sie wirtschaftlich betrieben werden kann
Mit unseren Power-to-Gas-Projekten am Wasserkraft-Standort Wyhlen handeln wir sektorenübergreifend. Der Ökostrom erzeugt durch Elektrolyse grünen Wasserstoff, der in Industrie und Mobilität eingesetzt wird. Die Abwärme versorgt zudem Wohngebäude mit Wärme und Warmwasser. Nach der gemeinsam mit dem ZSW betriebenen Forschungsanlage kommt nun mit dem Reallabor H2-Wyhlen die zweite Stufe.
Dr. Jörg Reichert, Vorsitzender der Geschäftsleitung der Energiedienst Holding AG
Elektrolyseur der Energiedienst AG und EnBW . Foto: Energiedienst Holding AG
Ein Bereich, der unserer Aufmerksamkeit bedarf, ist der Wärme- und Mobilitätssektor. 31 % der Fernwärme werden heute bereits klimaneutral erzeugt. Dieser Anteil muss beständig wachsen. Wir müssen die Wärmewende weiter denken: Grüne Fernwärme, klimaneutrale Gase und grüner Strom können uns den Klimazielen näher bringen.
Wärme 4.0: Bamberger „Lagarde“ für die Stadt von Morgen.
Auf dem 20 Hektar großen Lagarde-Quartier im Bamberger Osten entsteht ein zukunftsweisendes Energiekonzept: Inmitten der Stadt werden 70 Prozent der benötigten Wärme für 1.200 Familien, Kultureinrichtungen und Gewerbeflächen für rund 15.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus regenerativen Quellen erzeugt, die direkt auf dem Gelände liegen.
Um den simulierten Energiebedarf von 10.000.000 kWh Heiz- und Warmwasserwärme, zudem 917.000 kWh Kälte und 8.200.000 kWh Strom für die künftig 200.000 qm Wohn- und Gewerbeflächen jährlich bereitzustellen, setzen die Stadtwerke Bamberg oberflächennahe Geothermie ein und nutzen Wärme aus Abwasser.
Verlegung von Erdkollektoren auf Lagarde. Foto: Stadtwerke Bamberg
Der Strom für die erforderlichen Wärmepumpen wird auf den Dächern der Gebäude mit Hilfe von Photovoltaikanlagen erzeugt. Ein intelligentes Speichermanagement und ein Blockheizkraftwerk gleichen Produktionsschwankungen aus und garantieren die Stromversorgung der eingesetzten Wärmepumpen. Die saisonale Speicherung von Überschuss- und Abwärme aus den Sommermonaten erfolgt mittels Erdwärmekollektoren auf einer Fläche von rund 11.000 qm sowie 55 Erdsonden direkt unter den Gebäuden. Hier erfahren Sie mehr.
Durch die große Flexibilität und den Aufbau auf verschiedenen Säulen der Umweltenergie kann unser Konzept als Blaupause für andere Städte dienen. Denn nicht nur Bamberg steht vor der Herausforderung, innerhalb einer bestehenden städtischen Infrastruktur mit unterschiedlicher Gebäudeeffizienz und -nutzung eine möglichst nachhaltige Energieversorgung zu realisieren.
Stefan Loskarn, Projektleiter Stadtwerke Bamberg
Die Erdwärmekollektoren benötigten Fläche. Foto: Stadtwerke Bamberg
Prinzip Thermoskanne – Energie- und Zukunftsspeicher für Wärme auf Vorrat
Das Heidelberger Fernwärmenetz versorgt rund 5.320 Gebäude. Rund 75 Prozent der Wärme stammt aus Mannheim, 25 Prozent wird in eigenen Anlagen erzeugt. Dekarbonisierung ist zentraler Bestandteil des sektorübergreifenden Energiesystems. Bis 2030 soll die erneuerbar erzeugte Wärme bis zu 50 Prozent aus den eigenen Anlagen stammen und zudem CO2-frei geliefert werden.
Um die Entkopplung von Wärmeerzeugung und -bezug zu ermöglichen, hat der neu gebaute „Energie- und Zukunftsspeicher“, liebevoll auch Thermoskanne genannt, 2020 seinen Betrieb aufgenommen. Der 20.000-Kubikmeter-Großwärmespeicher erleichtert die Integration von erneuerbaren Energien und funktioniert wie eine überdimensionale Thermoskanne: Wasser aus dem Fernwärmenetz wird dort eingelagert und bei Bedarf wieder eingespeist.
Unser 55 Meter hoher Energie- und Zukunftsspeicher flexibilisiert als „große Ther-moskanne“, unser Fernwärmesystem. Erneuerbarer Strom kann an sonnen- oder windreichen Tagen über eine Power-to-Heat-Anlage in Wärme umgewandelt werden. iKWK-Anlagen werden mit Luft-Wärmepumpen der Megawattklasse in unserem „Luftkraftwerk“ weitere „grüne“ Wärme erzeugen.
Michael Teigeler, Geschäftsführer Stadtwerke Heidelberg Energie
20.000 Kubikmeter Großwärmespeicher für mehr erneuerbare Energien. Foto: Stadtwerke Heidelberg Energie
Großwärmepumpe Münster - EnBW
Im Zug einer Kraftwerkumrüstung in Stuttgart-Münster plant die Energie Baden-Württemberg AG (EnBW) den Bau der bisher größten Großwärmepumpe in Deutschland. Die Pilotanlage mit einer Fernwärmeleistung von bis zu 24 MW wird erstmals Wärme aus dem Kühlwasser entziehen, das bisher ungenutzt in den Neckar fließt. Der klimafreundliche Umbau des Heizkraftwerkes soll im Kontext des zeitgleichen Fuel-Switch-Projekts dazu führen, dass rund 60 Prozent weniger CO2 ausgestoßen werden als bei einer vergleichbaren Anlage.
Klimaneutrale Fernwärme für Stuttgart – ein anspruchsvolles Ziel für die EnBW und die Landeshauptstadt. Die geplante Großwärmepumpe in unserem Restmüllheizkraftwerk im Stadtteil Münster ist dafür ein wichtiger Baustein. Sie nutzt die Abwärme aus dem Kühlwasser und wird mit Grünstrom aus dem biogenen Anteil der Abfallverbrennung angetrieben. Rund 15.000 Tonnen CO2 können so pro Jahr vermieden werden. Damit setzt die Anlage neue Maßstäbe für die energetische Nutzung von Abwärme zur Dekarbonisierung der Fernwärme.
Georg Stamatelopoulos, EnBW-Vorstand Erzeugung
Am Standort sind neben neuen Kraftwerksturbinen und Wärmepumpe ein neues Schaltanlagengebäude und Werkstatt in Planung. Foto: EnBW/ COS Systemhaus
Neben dem Ausbau der Photovoltaik in den Städten und Gemeinden, muss auch der Ausbau von PV-Freiflächenanlagen massiv forciert werden, um die Klimaziele zu erreichen. Dabei sollten innovative Technologien und Konzepte ein elementarer Bestandteil sein. Welche Projekte in diesem Bereich bereits realisiert wurden, erfahren Sie in den folgenden Best-Practice-Beispielen.
Agri-PV-Anlage in Babberich - BayWa r.e.
Durch sogenannte Agri-PV-Anlagen können Flächenkonkurrenzen zwischen Stromerzeugung und landwirtschaftlicher Nutzung von Flächen reduziert werden. Denn durch die „Überdachung“ landwirtschaftlich genutzter Flächen mit PV-Anlagen können Landwirte zum einen ihre Kulturen vor Witterungseinwirkungen schützen und zum anderen durch die Produktion von sauberem Strom gleichzeitig einen Beitrag zu mehr Klimaschutz leisten.
Agri-PV-Anlage in Babberich in den Niederlanden Foto: BayWa r.e.
Mit ihrer Agri-PV-Anlage in Babberich in den Niederlanden zeigt BayWa r.e., wie eine solche Anlage auch in der Praxis funktionieren kann. Nach einem erfolgreichen Pilotprojekt im Jahr 2019 hat das Unternehmen in Zusammenarbeit mit der niederländischen Tochtergesellschaft GroenLeven auf der ObstplantageAlbers in Babberich das Agri-PV-Projekt auf einer 3,3 Hektar großen Himbeerplantage realisiert. In einem der europaweit größten Projekte dieser Art wurden dabei 10.250 Solarmodule mit einer Leistung von 2,67 MWp installiert.
Die Agri-PV-Anlage erzeugt genug Energie, um rund 1.250 Haushalte mit grünem Strom zu versorgen.
Die Doppelnutzung landwirtschaftlicher Flächen durch Agri-PV bringt soziale, ökologische und wirtschaftliche Vorteile mit sich. Landwirte können ihre Kulturen besser schützen, Abfall-, Arbeits- und Investitionskosten reduzieren und gleichzeitig dazu beitragen, die für die Zukunft unseres Planeten unerlässliche Energiewende voranzutreiben.
Stephan Schindele, Head of Product Management Agri-PV, BayWa r.e. Solar Projects GmbH
Agri-PV-Anlage in Babberich in den Niederlanden Foto: BayWa r.e.
Floating-PV-Park Bomhofsplas - BayWa r.e.
Sogenannte Floating-PV-Anlagen können auf ungenutzten Wasserflächen, wie Stauseen oder stillgelegten Braunkohle- und Sandgruben, einen wichtigen Beitrag zur Energiewende in Deutschland leisten.
Ein wegweisendes Beispiel in diesem Bereich ist der Floating-PV-Park Bomhofsplas von BayWa r.e.. Der Park wurde auf einem 18-Hektar großen Baggersee in der Nähe der niederländischen Stadt Zwolle installiert. Das inzwischen vollständig in Betrieb genommene Projekt ist das größte seiner Art außerhalb Chinas und wurde von BayWa r.e. und deren niederländischen Tochtergesellschaft GroenLeven gebaut.
Floating-PV-Analgen werden auf Brachflächen errichtet, die nicht der Erholung oder dem Naturschutz dienen. Die natürliche Kühlung des Wassers erhöht die Effizienz der Solarmodule und die Bedeckung der Wasserflächen minimiert die Verdunstung. Unser Floating-PV-Design fügt sich harmonisch ins Landschaftsbild ein und schützt zugleich die Umwelt und das Ökosystem unter Wasser durch seine sehr hohe Lichtdurchlässigkeit.
Toni Weigl, Head of Product Management Floating-PV, BayWa r.e. Solar Projects GmbH
Floating-PV-Park Bomhofsplas Foto: BayWa r.e.