Energiequelle mit Potenzial: Abwärme oft ungenutzt

Die gestiegenen En­er­gieprei­se rücken Abwärme als Energiequelle ins Blickfeld. Für die effiziente Nutzung fehlen jedoch Daten und Wärmenetze.

Energie von Rechenzentren fließt in Abwärme, die meist ungenutzt verpufft   Foto: Sebastian Gollnow/dpa

Freiburg taz | Gesagt ist es immer schnell: Wir müssen industrielle Abwärme besser nutzen. Doch in der Praxis ist das nicht so leicht – vor allem, weil es an Wärmenetzen fehlt und an den Informationen darüber, wo überhaupt Abwärme anfällt. Jetzt soll unter anderem ein neues Energieeffizienzgesetz Fortschritte bringen. Ein erster Entwurf liegt vor – allerdings hat sich die Regierung bisher nicht geeinigt, die Ressortabstimmung steht noch aus.

Die Mengen an Abwärme in Deutschland sind erheblich. Die Deutsche Energieagentur (Dena) bezifferte das Energieeinsparpotenzial durch die Nutzung industrieller Abwärme einmal auf 450 Petajoule. Das sind 125 Milliarden Kilowattstunden im Temperaturbereich ab 60 Grad Celsius – und entspricht dem Heizwert von 12 Milliarden Litern Öl. Im Jahr 2015 errechnete die Dena daraus ein Einsparpotenzial von etwa 5 Milliarden Euro. Heute ist angesichts gestiegener Energiepreise mit entsprechend höheren Einsparmöglichkeiten zu rechnen.

Deshalb denken Politik, Wirtschaft und Wissenschaft vermehrt darüber nach, wie die industrielle Abwärme besser genutzt werden kann. Ein komplexes Unterfangen: Zum einen fehlt es an Daten, auf deren Grundlage die Erzeuger der Abwärme und potenzielle Abnehmer zusammenfinden können. Zum anderen gibt es vielerorts nicht genug Wärmenetze. Seit 2018 sank die Trassenlänge der deutschen Fernwärmenetze nach Zahlen des Energieeffizienzverbandes AGFW sogar geringfügig – nachdem sie zuvor zwei Jahrzehnte lang leicht angestiegen war.

Einzelne Bundesländer wollen nun gegensteuern und Daten erheben. Baden-Württemberg geht voran: Das Land hat bereits vor zwei Jahren die 103 größten Städte verpflichtet – das sind jene mit mehr als 20.000 Einwohnern –, alle relevanten Wärmedaten zusammenzutragen. Bis Ende 2023 müssen die Städte einen Plan dafür entwickeln, wie der gesamte Wärmesektor bis 2050 klimaneutral werden kann. Für das Jahr 2030 sind Zwischenziele zu definieren. Außerdem sollen alle relevanten Abwärmequellen erfasst werden.

Energieeffizienzgesetz soll IT-Branche in die Pflicht nehmen

Nun ist natürlich nicht jede Abwärme wirtschaftlich verwertbar; sei es, weil das Temperaturniveau zu gering ist, oder weil sich in vertretbarer Entfernung der Wärmequelle schlicht kein Abnehmer findet. Daher lässt sich die Nutzung von Abwärme kaum vorschreiben. Martin Pehnt, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (ifeu), schlägt vor: „Produzenten von industrieller Abwärme könnten unter bestimmten Bedingungen verpflichtet werden, diese zu marktgerechtem Preis anzubieten.“ Damit würde immerhin das Angebot offenkundig – und zumindest in einem Teil der Fälle könnten sich Abnehmer finden.

Deutlicher denn je wird das Dilemma der Abwärmenutzung im neuen Energieeffizienzgesetz. Dieses soll explizit die IT-Branche verpflichten, die Abwärme ihrer Server nutzbar zu machen. So sollen die Betreiber großer, neuer Rechenzentren sicherstellen, dass ab dem Jahr 2025 bereits 30 Prozent und ab 2027 sogar 40 Prozent der Abwärme genutzt wird.

Schließlich produzieren deutsche Rechenzentren mit ihrem Stromverbrauch von aktuell 17 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr entsprechende Mengen an Abwärme. Der Digitalverband Bitkom verweist darauf, dass die überwiegende Mehrheit der Rechenzentren schon jetzt bereitwillig ihre Abwärme abgebe – es mangele jedoch auch hier an Abnehmern und Wärmenetzen.

Deshalb fordert auch die Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz (Deneff) „transparente öffentliche Wärmeregister und eine stringente Wärmeleitplanung“. Nur so könne man die Abnahme von Abwärme in Zukunft sicherstellen.

Comments

[Dietrich Schneider]

Auch die Abwaerme der Krematorien wird m. W. kaum genutzt.

[sollndas]

@Dietrich Schneider:

...und erst die heiße Luft in den Kommentarspalten :-)

[Sonnenhaus]

@sollndas:

bei diesen Abwärmeerzeugern ist die Politik noch immer sehr zurückhaltend, und bezeichnet so etwas häufig als pietätslos, obwohl die Wärme nicht vom Menschenkörper sondern zu 99% vom Verbrennungsgas stammt.

[Gerald Müller]

Ja, das Potenzial existitiert, aber die Nutzung is nicht soo einfach.



1.Wenn wir über Wärme für Heizung reden: das wird nur an 4 Monaten pro Jahr gebraaucht, Nutzung is besser als nichts, aber



2. Wenn Heizungssysteme auf Fernwärme aufgebaut werden, dann braucht man Versorgungssicherheit für sagen wir 25 Jahre. Wer wusste 1998 etwas von Facebook, Youtube etc? Genau, niemand. Das lässt sich also schlecht garantieren.



3. Die Nutzung zur Stromerzeugung hängt vom Temperaturunterschied ab und gerade bei den niedrigeren Temperaturen gibt es (a) keine wirtschaftliche Technologie und (b) ist der Wirkungsgrad aufgrund des Carnot-Wirkungsgrades der die maximale Obergrenze angibt beschränkt.

ier ist eine Forscunhung und Entwicklung notwendig, aber wenn ich mir die Aktivitäten der Ampel auf dem FuE Gebiet anschaue muss ich feststellen dass da schlicht garnichts passiert. Die denken nicht bis morgen. geschweige denn übermorgen. Aber was soll man da erwarten, Habeck und Baerbock haben ja ihren Mangel an Kompetenz (auch im MINT-Bereich) bereits deutlichst zur Schau gestellt, die Ministerin für Bildung und Forschg weiss nicht was Forschung ist, Olaf Scholz hat zwar irgendwelche Anlegestellen für Schiffe besucht (eine Technologie der 50er Jahre), es aber noch nicht geschafft eine einzige Uni oder ein Forschungslabor zu visitieren. Weiter so, vorwärts immer...

[Sonnenhaus]

@Gerald Müller:

Das wesentliche Problem liegt wohl nicht an Abnahmemöglichkeit. Eine Vielzahl von Serverfarmen liegen in der Nähe von FErnwärmeleitungen und könnten natürlich angeschlossen werden; als VErsorgungspunkt. Das Problem liegt eher daran, dass die wenigsten Fernwärmenetzbetreiber dynamische Betriebsdaten ihrer Netze haben. Dies sind aber notwendig, um eine kleine Menge Wärme in ein großes Netz einzuspeisen. Selbst die Temperatur ist nicht das Problem. Werden die Serverfarmen ja mit Kältemaschinen (umgekehrte Wärmepumpen) gekühlt. Bei guter Dimensionierung der Anlagen erreichen Sie mit heutiger Technologie auch 80 °C Vorlauftempertur.



Die Einspeiseprobleme sind die gleichen wie bei Einspeisung von Solarthermie in Fernwärmenetze. Dabei liegt die Solarthermie noch etwas günstiger, da diese in den sonnigeren Jahreszeiten wesentlich höhere Temperaturen erzeugen kann. Das Hauptproblem liegt in der Unkenntnis des hydraulischen Anlagenverhaltens der Fernwärmenetze. Da sind auch schon einige Uni`s dran. Dennoch gibt es hier noch viel zu tun, vor allem in der direkten Anwendung.

[0 Substanz]

@Gerald Müller:

Sie haben so recht, es ist alles nicht soo einfach.



Aber was haben auf Fernwärme aufgebaute Heizungssysteme mit Facebook, Youtube etc. zu tun? Genau, fast nichts, bis auf daß deren Rechenzentren Abwärme liefern könnten, meinten Sie das?



Der Carnotsche-Wirkungsgrad spielt eine relativ geringe Rolle bei der Stromerzeugung und bei diesem hilft auch keine FuE, da ein theoretischer Wert und schon ewig bekannt.



Bei dieser Zusammenstellung von Halbwissen würde ich mich nicht über die mögliche MINT-Kompetenz von Minister:innen echauffieren.