Sektorenkopplung im Norden: Ökostrom wird Wärme und Wasserstoff

03.08.2023 – Bosbüll macht’s vor: Durch die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr werden die Energieversorgung optimiert und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit der lokalen Erneuerbare-Energien-Anlagen deutlich erhöht. Der nur gut 250 Einwohner zählende Ort nahe der dänischen Grenze produzierte im Jahr 2021 etwa 50 Gigawattstunden klimafreundlichen Strom aus Wind und Sonne. Damit könnten rein rechnerisch 20.000 Durchschnittshaushalte versorgt werden.

Statt die Anlagen bei Überproduktion regelmäßig abregeln zu müssen, wird die Erneuerbare Energie mittels Power-to-Heat beziehungsweise Power-to-Gas gespeichert und für die Transformation der Wärmeversorgung und der Verkehrsinfrastruktur genutzt. „Energiewende bedeutet Wertschöpfung“, betont Robert Brandt, Geschäftsführer der Agentur für Erneuerbare Energien, welche die Gemeinde im Juli als Energie-Kommune des Monats ausgezeichnet hat. „Und Bosbüll zeigt, dass dafür keine große Verwaltung, sondern lediglich leidenschaftliches Engagement für die Erneuerbaren nötig ist.

Strom, Wärme und Verkehr im Wandel

Im September 2021 wurde das Bosbüller Nahwärmenetz, das Wärme aus regionalem regenerativem Strom liefert, als erste Power-to-Heat-Anlage Schleswig-Holsteins eröffnet. Eine Luft-Wärmepumpe und ein thermischer Speicher mit integriertem Heizstab ermöglichen in Zeiten des Strom-Überangebots im öffentlichen Netz die Nutzbarmachung andernfalls abgeregelten Wind- und Solarstroms. Perspektivisch soll der geplante Wärmenetzausbau den Anschluss der meisten Haushalte im Kernbereich des Dorfes ermöglichen.

Die Vorteile der Nahwärme sind vielfältiger Natur: Die Einbindung verschiedener regenerativer Quellen wie Strom und Abwärme garantiert eine sehr hohe Ausfallsicherheit, bei der umweltfreundlichen Energiegewinnung entstehen keine klimaschädlichen Treibhausgase und die preiswerte Wärme sorgt für eine größere Unabhängigkeit gegenüber Preisschwankungen an den Weltmärkten.

Im Verkehrssektor tragen die flächendeckende Ladeinfrastruktur und die Wasserstoffproduktion zu einer fossilfreien Energieversorgung bei. Ein mit erneuerbarem Strom betriebener Elektrolyseur erzeugt das klimaneutrale Gas für den ÖPNV und Pkw mit Brennstoffzelle. Durch den Bau zusätzlicher Erneuerbare-Energien-Anlagen werden die Kapazitäten auch dafür erhöht. Auf dieser Grundlage ist künftig die Versorgung einiger Nordseefähren und eines Teils des Schienenverkehrs denkbar.

Daten für effiziente Sektorenkopplungsprojekte

Um das Potenzial von Energiesystemen und Wärmenetzen künftig noch effizienter auszuschöpfen, führt ein Forschungsnetzwerk unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) das Projekt OptiNetz Bosbüll durch. Ziel der Forschung auf Basis der Evaluation und Optimierung des Bosbüller Energiesystems ist die Entwicklung einer intelligenten Software, die praktische Erkenntnisse bundesweit neuen Vorhaben zur Verfügung stellt. Ein effizienteres Zusammenspiel aller Komponenten und Sektoren senkt die Betriebskosten und steigert so beispielsweise die Wirtschaftlichkeit von grünem Wasserstoff. na