Berlin setzt bei der Wärmewende auf einen gigantischen „Tauchsieder“. Das landeseigene Unternehmen BEW Berliner Energie und Wärme hat gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz und dem Verteilnetzbetreiber Stromnetz Berlin den Bau einer neuen Power-to-Heat-Anlage am Heizkraftwerk Berlin-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 bis Ende 2028 geplant.
Die Technik gilt als wichtiger Baustein der sogenannten SektorenkopplungDie Nutzung von Strom in anderen Energie-Sektoren wie Wärme und Verkehr, z.B. durch E-Autos und Wärmepumpen.Die Nutzung von Strom in anderen Energie-Sektoren wie Wärme und Verkehr, z.B. durch E-Autos und Wärmepumpen., 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.
Wind- und Solarstrom nutzten statt abregeln
Die Anlage ist eng mit dem sogenannten Engpassmanagement des Stromsystems verknüpft. Der Netzbetreiber 50Hertz 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. Genau diese Verluste sollen künftig reduziert werden. „Nutzen statt Abregeln“ lautet deshalb das Motto des Projekts.
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 Mitte zudem eine große Flusswasser-Wärmepumpe geplant, wie das Forschungsinstitut IWR mitteilte. 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.
Berliner Fernwärme aus Strom statt aus Erdgas und Kohle
Für Berlin ist das „Tauchsieder“-Projekt auch klimapolitisch bedeutsam. Die Hauptstadt will ihre Fernwärmeversorgung bis spätestens 2045 klimaneutral machen. Bislang stammt die Berliner Fernwärme noch überwiegend aus Erdgas-Kraftwerken wie den Heizkraftwerken Mitte, Klingenberg, Lichterfelde oder Charlottenburg. Hinzu kommen derzeit noch Steinkohle-Anlagen wie Reuter West und Moabit, wobei der Kohleausstieg spätestens 2030 abgeschlossen sein soll. Teilweise werden bereits Biomasse und Power-to-Heat-Technologien eingesetzt.
Erdgas spielt bislang die zentrale Rolle in der Berliner Wärmeversorgung. Das Heizkraftwerk Mitte selbst ist ein modernes Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung, das gleichzeitig Strom und Fernwärme produziert. Genau hier soll die neue Anlage ansetzen: Überschüssiger Wind- und Solarstrom soll zunehmend fossiles Gas ersetzen. Nach Angaben der BEW könnten allein in den ersten fünf Betriebsjahren jährlich rund 76.000 Tonnen CO2 eingespart werden, weil weniger Erdgas verbrannt werden muss.
Redispatch-Vertrag ermöglicht direkten Zugriff auf Anlagensteuerung
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 50Hertz. Der Netzbetreiber erhält im Rahmen eines sogenannten Redispatch-Vertrags direkten Zugriff auf die Steuerung der Anlage, um Stromüberschüsse gezielt in Wärme umzuwandeln.
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 aus Erneuerbaren benötigt flexible Verbraucher
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.
Strom- und Wärmesektor verschwimmen immer stärker
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.