Warum Vattenfalls Wärme die beste ist

Der Berliner Energietisch fordert in seinem landesweiten Volksbegehren, dass Strom und Wärme langfristig zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien hergestellt werden. “Für einen Übergangszeitraum können die Stadtwerke zusätzlich hocheffiziente dezentrale KWK-Anlagen (Wirkungsgrad von mindestens 80 Prozent) einsetzen”, heißt es in dem Gesetzentwurf (PDF). Damit sind Blockheizkraftwerke gemeint, die einzelne Häuserblöcke mit Strom und Wärme versorgen. Die neun über Berlin verteilten Großkraftwerke von Vattenfall sind damit ausdrücklich nicht gemeint, sagte mir Energietisch-Sprecher Stefan Taschner. In diesem Beitrag möchte ich aufzeigen, warum der Energietisch irrt – und warum es in der Hauptstadt auf absehbare Zeit keine klimafreundlichere Wärme gibt als Fernwärme aus Vattenfalls modernen Gaskraftwerken.

 

Vergleichen wir dazu, wie viel Energie ich bei verschiedenen Systemen benötige, um 100 kwh Wärme zu erhalten – das entspricht der Heizungswärme, die ich im Durchschnitt bei einer Neubauwohnung innerhalb eines Jahres pro Quadratmeter benötige.

 

Beginnen wir mit einer Gasetagenheizung. Da gibt es inzwischen Techniken, die sogar die Wärme aus dem Abgas noch zum größten Teil rausholen und damit 98 Prozent des Brennwertes nutzen. Wenn ich 100 kwh Wärme haben will, benötige ich dafür 102 kwh Gas. Klingt so, als ob es nicht mehr viel effizienter gehen würde.

 

Ein 50-kW-Blockheizkraftwerk wandelt 56 Prozent der zugeführten Energie in Wärme um, 34 Prozent in Strom und zehn Prozent geht verloren. Wenn ich 100 kwh Wärme haben will, benötige ich also 179 kwh Gas – viel mehr als bei der Gasetagenheizung. Andererseits bekomme ich zusätzlich auch 61 kwh Strom.

 

Strom ist eine vergleichsweise hohe Energieform, anders als Wärme. Wärme kann man schlecht über größere Stecken transportieren. Außerdem ist der Anwendungsbereich ziemlich beschränkt – sie kann nicht viel mehr als ihre Umgebung erhitzen. Strom hingegen kann man einfacher transportieren und man kann ihn mit geringerem Aufwand umwandeln: Aus Strom wird Licht, Kraft, Bewegung, Musik, Strom treibt Straßenbahnen an, Computer und Zahnarztbohrer. Allerdings ist es vergleichsweise aufwändig, Strom zu produzieren. Braunkohlekraftwerke wandeln nur rund ein Drittel der Energie, die in der Kohle steckt, in Strom um. Der Rest ist Abwärme. Die Abwärme geht über die Kühltürme raus und wird zu Wolken. Die Wolken kann man dann angucken, sonst haben sie keinen Nutzen.

 

Was hat das alles mit dem Blockheizkraftwerk zu tun? Nun, die Summe der Stromnachfrage in Deutschland bleibt gleich, egal ob ich meine 100 kwh Wärme mit einer Gasetagenheizung herstelle oder mit einem Blockheizkraftwerk. Aber wenn ich ein Blockheizkraftwerk nehme, spuckt das zusätzlich 61 kwh Strom aus. Netzbetreiber sind gemäß dem im Jahr 2002 von der rot-grünen Koalition beschlossenen Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz verpflichtet, den Strom aus diesen Anlagen auf jeden Fall prioritär abzunehmen und in ihr Netz zu leiten. Das heißt: In den anderen Kraftwerken wird 61 kwh weniger Strom produziert.

 

Die Frage ist nun: Wie viel Primärenergie hätten die anderen Kraftwerke einsetzen müssen, um diese 61 kwh Strom zu erzeugen? Deutlich mehr als 61 kwh. 2,6-mal so viel, um genau zu sein. Das ist der Faktor, der in der Energieeinspeiseverordnung bestimmt wird und sich auf den bundesdeutschen Durchschnitt des Wirkungsgrades bei der Stromproduktion bezieht. Es gibt ein Gutachten für einen KWK-Lobbyverband, das den Zusammenhang in dieser ganzen Berechnung hier noch einmal ausführlich erklärt und außerdem zu dem Ergebnis kommt, der Faktor müsste sogar noch etwas höher als 2,6 liegen, nämlich bei 2,8 oder 2,9. Aber wir bleiben einfach bei der offiziellen Zahl 2,6.

 

Und damit zurück zum Blockheizkraftwerk. Um 100 kwh Wärme zu produzieren, braucht es 179 kwh Primärenergie in Form von Gas. Das Blockheizkraftwerk spuckt aber zusätzlich 61 kwh Strom aus. Um diesen Strom zu produzieren, hätte man in anderen Kraftwerken 61 kwh * 2,6 = 158 kwh Primärenergie einsetzen müssen, die nun gespart wird. Das Blockheizkraftwerk braucht also bei mir im Keller 179 kwh Primärenergie, es spart anderswo 158 kwh Primärenergie und benötigt daher unter dem Strich nur 21 kwh Primärenergie. 21 kwh Primärenergie! Um 100 kwh Wärme zu produzieren! Klingt unglaublicher als ein Perpetuum mobile. Stimmt aber wirklich, egal wie man es dreht und wendet.

 

Der Kernpunkt dabei ist, dass es viel effizienter ist, Wärme und Strom gemeinsam zu erzeugen als getrennt voneinander. Bei Wärme geht das aber nur in der Stadt, weil man sie nicht über hunderte Kilometer transportieren kann. Wenn man also den eingesparten, ineffizient produzierten Strom berücksichtigt, ist die Kraft-Wärme-Kopplung besser als alles andere.

 

Mit den Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen verhält es sich nun wie folgt: Je größer sie sind, desto höher der Anteil des produzierten Stroms. Das ist schon bei den Blockheizkraftwerken so. Und gilt erst recht für Vattenfalls gasbetriebene Riesenanlagen der neuesten Generation, eine davon steht an der Jannowitzbrücke. Das verbrennende Gas treibt dort eine Gasturbine an, die Strom erzeugt. Mit den heißen Abgasen wird Wasser zu Dampf erhitzt, der eine Dampfturbine antreibt, die nochmal Strom erzeugt. Und die Abgase sind immer noch so heiß, dass damit Wasser für die Fernwärme erhitzt wird.

 

Die Kölner Stadtwerke haben die genauen Zahlen zu ihren Fernwärmekraftwerken veröffentlicht (PDF), darunter ist auch ein Gas- und Dampf-Heizkraftwerk im Stadtteil Merkenich. Im Jahr 2008 verbrauchte die Anlage 547.110 MWh Gas. Daraus machte sie 50 Prozent Strom, 33 Prozent Wärme und die restlichen 17 Prozent gingen im Kraftwerk verloren. In den Fernwärmeleitungen geht etwa ein Zehntel der eingespeisten Wärme verloren. Die Endbilanz lautet also: 50 Prozent Strom, 20 Prozent Verlust und 30 Prozent gelangt als Wärme bis in die Haushalte.

 

Der entscheidende Punkt dabei: Die Anlage wandelt aus der Primärenergie einen größeren Anteil in Strom um als die bundesdeutschen Kraftwerke im Durchschnitt – und die Wärme gibt es noch oben drauf. Nirgendwo bekommt man so klimaschonend Wärme wie in solchen Kraftwerken.

 

Die gleiche Technik bekommt in den nächsten Jahren auch das Vattenfall-Kraftwerk Klingenberg (das Vattenfall dort als Ersatz für ein Kohlekraftwerk baut), in Lichterfelde und Marzahn (jeweils als Ersatz für ein herkömmliches Gaskraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung). Und das Kohlekraftwerk Reuter wird bis 2020 abgeschaltet. Dann bleibt in Berlin nur noch ein kohlebefeuertes Vattenfall-Kraftwerk, Reuter West. Das ist klimaschädlicher als ein modernes Gaskraftwerk, aber dank Kraft-Wärme-Kopplung immer noch besser als jede Gasetagenheizung.

 

Und die ferne Zukunft?

 

Der ganze Vorteil der KWK-Anlage beruht darauf, dass der von ihr produzierte Strom klimafreundlicher ist als der dadurch aus dem Netz verdrängte, nicht produzierte Strom. Wenn eines Tages der Strom weitgehend aus erneuerbaren Energien stammt, dann sind KWK-Anlagen plötzlich schlechter für das Klima – weil sie dann Ökostrom aus dem Netz verdrängen. Die Bundesregierung hat als Ziel ausgegeben, 80 Prozent erneuerbaren Strom im Jahr 2050 zu erreichen. Bis dahin ist ein jetzt neu gebautes Kraftwerk schon wieder am Ende seiner Lebenszeit. Und bis dahin gilt: Wärme von Vattenfall – nichts ist so gut für das Klima.

 

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