Kommunen wollen industrielle Abwärme nutzbar machen

Interesse an Wärmekatastern steigt

Wärmequellen und Bedarf in Deckung zu bringen ist das Ziel von Wärmekatastern. © Stadtwerke Tübingen

Weltweit geht ein Großteil der industriell eingesetzten Energie als Abwärme verloren, obwohl er noch genutzt werden könnte. Um diese Potenziale zu heben ist es nötig, die industriellen Abwärmequellen und Wärmesenken – also Gebäude und Unternehmen, in denen Wärme benötigt wird – systematisch zu erfassen. Das Interesse an der Erstellung entsprechender Wärmekataster steigt, berichtet Dorothea Ludwig von IP Syscon. Das Unternehmen hat mit dem Wärmekompass eine modular aufgebaute Lösung zur Identifikation und Quantifizierung von Abwärmequellen und Wärmesenken entwickelt.

Weltweit schätzen Experten, dass ein Drittel bis die Hälfte der industriell eingesetzten Energie ungenutzt als Abwärme verloren gehen. Aus Gründen des Klima- und Ressourcenschutzes sowie der Wirtschaftlichkeit sollte diese Abwärme möglichst vollständig genutzt werden, sofern ihre Entstehung nicht vermeidbar ist. Allein aus Prozessen der Eisen- und Stahlerzeugung in integrierten Hüttenwerken ließen sich jährlich in Deutschland mehr als 2,6 Milliarden Kilowattstunden Wärme zusätzlich nutzen, hat ein Gutachten im Auftrag des Umweltbundesamtes ergeben.

Kein Wunder, dass das Interesse an der systematischen Erhebung der Potenziale auf kommunaler Ebene steigt. "Die Nutzung industrieller Abwärme ist ein Punkt, den Kommunen mitbetrachten müssen, wollen sie im Rahmen der „Nationalen Klimaschutzinitiative  – Masterplan 100 % Klimaschutz"  gefördert werden", begründet Ludwig das steigende Interesse an den Leistungen von IP Syscon. Das Unternehmen ist auf Lösungen im Bereich Geoinformatik spezialisiert und hat seit 2015 mehrere Projekte mit verschiedenen Schwerpunkten zum Thema Abwärme und Wärmekataster bearbeitet. Eines davon war das Portal für industrielle Abwärme PINA des Landkreises Osnabrück.

Wärmekataster aus Datenschutzgründen nicht öffentlich zugänglich

Im Landkreis Osnabrück gehen rund zwanzig Prozent der industriell eingesetzten Energie als Abwärme verloren. Würde diese genutzt, könnten rein rechnerisch rund 23,3 Millionen Euro pro Jahr eingespart werden, hieß es im Mai 2017 als das Portal an den Start ging. Das zeigt: Abwärmenutzung ist nicht nur klimatechnisch, sondern auch ökonomisch sinnvoll. Im Portal PINA finden sich nicht nur die vorhandenen Quellen für industrielle Abwärme, sondern auch der industrielle Wärmebedarf sowie vorhandene Nah- und Fernwärmenetze und Wärmebedarfe etwa von Wohnsiedlungen. Diese Datenbasis sollte schnell und zuverlässig Kooperationsmöglichkeiten für neue Wärmeversorgungslösungen aufzeigen.

Allerdings ist das Portal, anders als entsprechende Projekte in Nordrhein-Westfalen und Hamburg, derzeit nicht für Jedermann zugänglich. "Aus datenschutzrechtlichen Gründen haben wir es für die Öffentlichkeit geschlossen", berichtet Andreas Witte von der Abteilung Klima und Energie des Landkreises Osnabrück. Zugang hätten derzeit nur die Bürgermeister der entsprechenden Kommunen. Die Chancen, die sich daraus ergeben, dass auch Unternehmen einen Überblick darüber erhalten, wo in ihrer Nachbarschaft Wärme benötigt wird oder wo Nah- und Fernwärmenetze verlaufen, in die ihre Prozesswärme eingespeist werden kann, bleiben damit für's erste ungenutzt.

Dabei zeigte sich gerade in Osnabrück schon während der PINA-Analyse, wie Wärmegeber und Wärmenehmer zusammenfinden können, so dass beide Seiten profitieren. In Ostercappeln wurde 2014 das Abwärmenutzungsprojekt "Nahwärmenetz Venne" realisiert: Im Ortsteil Venne gründete sich eine Energiegenossenschaft, die der Waffelfabrik Meyer zu Venne die Abwärme abkauft und in ein neu errichtetes Nahwärmenetz einspeist. Seit Oktober 2015 ist das Netz in Betrieb. Sowohl für das Unternehmen als auch für die Abnehmer der Wärme ist es ein lohnendes Geschäft. Inzwischen sind mehrere hundert Gebäude angeschlossen, auch die kommunalen Gebäude werden mit der Nahwärme versorgt.

"Der Prozess von der Bestandsaufnahme von Abwärmequellen und Bedarfen bis hin zur Umsetzung konkreter Wärmenetze ist lang. Bis zur Realisierung können mehrere Jahre vergehen", berichtet Dorothea Ludwig. Sie wisse, dass sich aus der PINA-Analyse Interesse an entsprechenden Kooperationen ergeben habe. "Unser Ansatz dient dazu, die Grundlagen sichtbar zu machen: Gibt es Abwärme? Wird im lokalen Umfeld der Quelle Wärme gebraucht? Und wo ist es sinnvoll konkret mit Unternehmen zu sprechen, um ein Projekt anzuschieben?", so Ludwig weiter.

Im Falle PINA weist sie darauf hin, dass die gebäudescharfen Wärmebedarfsinformationen zu keiner Zeit öffentlich einsehbar waren. Dies sei eine interne Anwendung, auf die nur bestimmte Mitarbeiter des Landkreises Zugang haben. Darüber hinaus existiere eine öffentliche Darstellung der PINA-Ergebnisse (Kartenanwendung), die den Wärmebedarf nur in einer Rasterung visualisiert, so dass keine gebäudescharfe Zuordnung mehr möglich ist. "Wir erstellen im Rahmen dieser Analysen grundsätzlich zwei Anwendungsvarianten: Eine ist die interne Datenbank und Kartenanwendung, die sensible Daten vorhält und visualisiert und nur für einen eingeschränkten, berechtigten Nutzerkreis einsehbar und nutzbar ist. Zudem wird eine weitere öffentliche Kartenanwendung erzeugt, die die erfassten Daten in einer generalisierten, datenschutzkonformen Darstellung zeigt und das Thema für die Öffentlichkeit sichtbar macht. Die Unternehmen entscheiden selbst, welche Daten aus der Unternehmensbefragung öffentlich dargestellt werden", sagt sie. Die öffentliche Kartenanwendung des PINA-Projekts werde aktuell vom Landkreis überarbeitet und in Kürze neu eigebunden.

Systematische Vorgehensweise zur Bestandsaufnahme

Für diese Bestandaufnahme hat IP Syscon in Zusammenarbeit mit dem Institut für innovative Energiesysteme und dem Kompetenzzentrum Energie der Hochschule Osnabrück mit dem Wärmekompass eine systematische Vorgehensweise entwickelt.

Am Anfang stehen die statistische Erstanalyse gewerblicher Abwärmepotenziale und die Erhebung und die Wärmebedarfsermittlung auf Gemeinde und Stadtteilebene. Als Grundlage dienen dabei Brancheninformationen und statistische- und Katasterinformationen zur jeweiligen Gebäudesituation. "Die Branchenzugehörigkeit gibt uns grobe Anhaltspunkte, in welchen Unternehmen Abwärme zu erwarten ist", erläutert Ludwig. Der Wärmebedarf der Gebäude werde abhängig von der Gebäudenutzung, des Baualters und der beheizten Wohnfläche errechnet.

Der ersten groben Bestandsaufnahme, deren Ergebnis lediglich die große Bezifferung des vorhandenen Potenzials ist, folgt dann eine Erstanalyse mit lokaler Auflösung. Hier gehen dann auch unternehmensspezifische Daten wie Größe, Mitarbeiterzahlen und Branchenspezifikation ein. "Ohne direkte Ansprache der Unternehmen können wir einzelne Standorte und Regionen bewerten, zum Beispiel um geeignete Situationen für eine Abwärmekooperation zu erkennen – sogenannte Hot Spots."  Bei der detaillierten Betrachtung kommen dann individuell erhobene Unternehmensdaten hinzu und es werden reale, bisher ungenutzte Abwärmepotenziale einzelner Standorte errechnet. Auf der Bedarfsseite erfolgt eine gebäudescharfe Berechnung des Heizwärmebedarfs über Normvorschriften für alle Wohn- und Nicht-Wohngebäude. Am Ende des modularen Prozesse steht schließlich das Matching von Potenzial und Bedarf sowie die Visualisierung in einem Wärmeportal.

Neben IP Syscon bieten auch andere Unternehmen die Erstellung von Wärmekatastern an. So erstellte das Institut für Zukunftsenergie- und Stoffstromsysteme (IZES gGmbH) ein digital zugängliches Wärmekataster für das Saarland. EnBauSa.de hat einige Wärmekataster in Deutschland zusammengetragen, die online zugänglich sind. Über Leserhinweise zur Ergänzung dieser Liste freuen wir uns. Bitte schreiben Sie an baumedien@maurer-fachmedien.de. von Silke Thole

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