Wärmewende

Die Wärmewende () ist neben der Stromwende und der Verkehrswende eine der drei Säulen der Energiewende. Ziel der Energiewende ist es, den Verbrauch fossiler Brennstoffe drastisch zu reduzieren oder im Idealfall auf Null zu senken, also Klimaneutralität zu erreichen. Damit soll der mit der Verbrennung von fossilen Energieträgern verbundene Ausstoß von Treibhausgasen beendet und somit die weitere Erderwärmung verhindert werden.

Da der Gebäudesektor eine erhebliche Quelle für Treibhausgasemissionen ist, ist aus Klimaschutzgründen eine Umstellung der Wärmeversorgung nötig. Diese „Wärmewende“ basiert dabei auf zwei grundlegenden Strategien, die sich gegenseitig ergänzen müssen: dem Einsatz erneuerbarer Energien sowie der Steigerung der Energieeffizienz.Markus Diekmann, Fernwärmeversorgung in der Stadt Springe, in: Udo Sahling (Hrsg.): Klimaschutz und Energiewende in Deutschland. Herausforderungen – Lösungsbeiträge – Zukunftsperspektiven. Berlin 2022, 137–150, S. 137.

Die Wärmewende ist ein sozialer Prozess und kann – wie viele andere soziale Prozesse auch – durch politische Entscheidungen beeinflusst werden.

Einsatz erneuerbarer Energien

In den Ländern der Europäischen Union und weltweit wurden im Wärmemarkt bisher sehr unterschiedliche Strategien mit sehr unterschiedlichem Erfolg verfolgt. Als Bausteine einer Wärmewende kommen beispielsweise zur Anwendung: die systematische Abdeckung des großstädtischen privaten und industriellen Wärmebedarfs durch Fernwärme, auch mit Kontrahierungszwang, sowie in Form von Kalten Nahwärmenetzen, der Einsatz von nicht-fossil gespeisten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die Strom und Wärme liefern, jedoch fossile Lock-in-Effekte vermeiden die systematische Einspeisung von Abwärme aus Industrie und Privathaushalten in Fernwärmenetze, der Einsatz von Wärmepumpenheizungen und der Ausbau von Solarthermie und Geothermie, – oftmals wieder in Verbindung mit Fern- und Nahwärmenetzen und Wärmespeichern (Saisonalspeichern).

Auch für die klimaschonende Beheizung individueller Gebäude gibt es wegen jeweils unterschiedlicher Voraussetzungen keine Musterlösung, die für alle Gebäude gleichermaßen einsetzbar wäre. Zum Umstieg auf erneuerbare Wärmetechnologien werden aufgrund der inzwischen kostengünstigen Versorgung mit Strom aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen Wärmepumpenheizungen bevorzugt.Henriette Kammer: Thermische Seewassernutzung in Deutschland. Bestandsanalyse, Potential und Hemmnisse seewasserbetriebener Wärmepumpen. Wiesbaden 2018, S. 215–217. In holzreichen Gebieten können Pellet- oder Hackschnitzelheizungen weiterhin eine Rolle spielen.

Es ist noch nicht vorhersehbar, in welchem Umfang die bestehenden Gasverteilnetze in Zukunft zur Versorgung mit Biogas oder Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen verwendet werden. Wasserstoff wird nach derzeitigem Forschungsstand in der Wärmewende vermutlich keine große Rolle spielen, siehe dazu unten das Kapitel Zukunftsperspektive ‚Wärmewende und Wasserstoffwirtschaft‘.

Steigerung der Energieeffizienz

Die zweite Säule der Wärmewende sind Maßnahmen zur systematischen Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden, wie sie in Deutschland in der Energieeinsparverordnung hinterlegt sind.

Das größte Potenzial liegt im Bereich des Heizenergiebedarfs Heizbedarfs von Neubauten ebenso wie bei Gebäudesanierungen.

Um Maßnahmen zur energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden effizient umsetzen zu können, wurde eine Wohngebäudetypologie mit angepassten Musterlösungen erstellt. Die größten Potenziale für eine Senkung der Emissionen liegen bei Gebäuden mit dem energetisch schlechtesten Zustand (Worst Performing Buildings, Abk.: WPBs).

In den Niederlanden wurde das Konzept der Energiesprong-Sanierung erarbeitet, die sich neben dem Einsatz erneuerbarer Energien auf die serielle energetische Sanierung mit vorgefertigten Wand- und Dachelementen fokussiert.

Vorbild Dänische Wärmewende Im Jahr 1973 löste die Ölkrise durch hohe Energiepreise in vielen Industrieländern schwere Rezessionen aus. Auch die dänische Wirtschaft, deren Energieversorgung stark von Ölimporten abhing, war stark betroffen. In der Folge wurde 1979 das Wärmeversorgungsgesetz beschlossen. Dieses verpflichtete alle Kommunen zu einer sogenannten Wärmeplanung. Diese gilt seit 1990 als abgeschlossen. Eine wesentliche Säule dieser Wärmeplanung war die Planung und der Bau von Fernwärmenetzen. Die Kommunen legten dabei Vorranggebiete für Nah- und Fernwärmegebiete fest. Für anliegende Haushalte besteht Kontrahierungszwang, d. h. sie müssen ihren Wärmebedarf aus dem Wärmenetz beziehen. Der Betrieb der Wärmenetze erfolgt nach dem Gemeinnützigkeitsprinzip: es muss kostendeckend operiert werden, es dürfen keine Gewinne erwirtschaftet werden, Überschüsse müssen zurückgezahlt oder in Projekte zur Verbesserung des Wärmenetzes investiert werden – das soll für faire und stabile Preise sorgen. Gleichzeitig wird der Verbraucherschutz auch durch Preistransparenz gewährleistet. Um den (Aus)Bau von Wärmenetzen zu finanzieren, können Kommunen auf günstige Darlehen der Finanzinstitution KommuneKredit zurückgreifen. Sie befindet sich im Besitz aller dänischen Kommunen und Regionen. Ihre Aufgabe ist es, nachhaltige Projekte auf lokaler Ebene zu günstigen Konditionen zu ermöglichen.

Weiterhin wurden ab 2013 Öl- und Gasheizungen in Neubauten verboten. Seit 2016 dürfen alte Heizkessel fossiler Heizungen nicht mehr durch neue Pendants ersetzt werden. Darüber hinaus werden fossile Energieträger hoch besteuert.

Die Wärme wird zu einem hohen Anteil erneuerbar erzeugt. Die wesentlichen Energieträger sind dabei Biomasse und Solarthermie. Die Stromerzeugung muss, wenn möglich, mit Kraft-Wärme-Kopplung erfolgen. Auch überschüssiger Windstrom wird zur Wärmeerzeugung genutzt, womit der Wärmemarkt zur Stabilisierung des Stromnetzes beiträgt. Erneuerbare Energieträger sind von der Energiesteuer befreit.

Die solare Wärme des Sommers wird mit saisonalen Speichern mit einem Fassungsvermögen von bis zu 120.000 Kubikmetern auch für den Winter nutzbar gemacht.

Derzeit werden 64 Prozent der dänischen Haushalte mit Fernwärme versorgt, in Kopenhagen sogar bis zu 98 Prozent. 68 Prozent der Fernwärme wird mit Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt. 40 Prozent des Wärmebedarfs in Dänemark stammen aus Erneuerbaren Energien, in Fernwärmenetzen sind es sogar 50 Prozent. Nur 15 Prozent der dänischen Haushalte heizen noch mit Erdgas, nur acht Prozent mit Öl. Im Vergleich dazu heizen in Deutschland nur 14 % der Haushalte mit Fernwärme.

Wärmewende in Deutschland Wärme ist für mehr als 50 Prozent des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs verantwortlich. Sie wird als Raumwärme, für Klimatisierungszwecke, für Warmwasser und Prozesswärme oder zur Kälteerzeugung genutzt. Raumwärme und die ⁠Prozesswärme⁠ haben sektorübergreifend allein Anteile von knapp 30 % bzw. gut 20 % am Endenergieverbrauch. Etwa 30 % des deutschen CO2-Ausstoßes entstehen im Wärmesektor. Wichtig bei der Wärmewende ist nicht nur eine Erfassung des Wärmebedarfs, sondern auch des Kältebedarfs, da die Klimatisierung von Gebäuden mit fortschreitender Globaler Erwärmung immer wichtiger wird.Henriette Kammer: Thermische Seewassernutzung in Deutschland. Bestandsanalyse, Potential und Hemmnisse seewasserbetriebener Wärmepumpen. Wiesbaden 2018, S. 219f.

Die Wärmewende war 2015 Schwerpunktthema der Jahrestagung des Forschungsverbundes Erneuerbare Energien.Henriette Kammer: Thermische Seewassernutzung in Deutschland. Bestandsanalyse, Potential und Hemmnisse seewasserbetriebener Wärmepumpen. Wiesbaden 2018, S. 2. Auch die Jahrestagung 2022 befasste sich mit „Forschung für die Wärmewende“.Themen 2022: Forschung für die Wärmewende – klimaneutral, effizient und flexibel. Forschungsverbund Erneuerbare Energien. Abgerufen am 14. Juni 2023.

mini|323x323px|Endenergieverbrauch nach Anwendungsbereichen (Deutschland), Daten AG Energiebilanzen

Zahlen im deutschen Wärmemarkt In Deutschland werden 48,2 % der Wohnungen mit Erdgas beheizt, 25,6 % mit Öl und 13,9 % mit Fernwärme. Der Anteil erneuerbarer Energien an der Wärmebereitstellung stieg von 1990 bis 2021 von 2,1 % auf 16,5 % an. Mit einem Anteil von fast 3/4 leistet Biomasse, hauptsächlich Holz und Holzprodukte, den größten Beitrag zur Bereitstellung erneuerbarer Wärme. Solarthermie, Geothermie und Umweltwärme stellen gemäß Stand 2021 14,0 % der erneuerbaren Wärme zur Verfügung.

Bei einer Fernwärmeversorgung liegt der mittlere Anteil erneuerbarer Energien geringfügig über dem bundesweiten Durchschnitt bei 17,8 % (2020).

Der Wärmebedarf insgesamt blieb bis auf jahreszeitliche Schwankungen in den letzten Jahren in Deutschland weitgehend unverändert.

Wärmestrategie der Bundesregierung Ursprüngliche deutsche Wärmestrategie Der Wärmesektor wurde beim Klimaschutz in Deutschland lange vernachlässigt.Nicolas Witte-Humperdinck, Energieinfrastrukturen umbauen: Herausforderungen für den ökonomisch und ökologisch effizienten Wärmenetzbetrieb im Kontext der Energiewende, in: Christa Reicher, Anke Schmidt (Hrsg.): Handbuch Energieeffizienz im Quartier. Clever versorgen, umbauen, aktivieren. Wiesbaden 2021, 59–78, S. 71. Dirigistische Planungen durch die Kommunen, wie sie in den skandinavischen Ländern zur Senkung des Primärenergiebedarfs im Wärmesektor genutzt werden, wurden in Deutschland in der Vergangenheit abgelehnt. Gleichwohl wussten und wissen die Verantwortlichen in den zuständigen Ministerien zahlreicher vergangener und gegenwärtiger Regierungen um die bedeutende Rolle der Kommunen für die Wärmewende, wobei bislang in Deutschland in Sachen Wärmewende – anders als in Skandinavien – bei den Umbauprozessen auf Freiwilligkeit der Liegenschafts- und Immobilienbesitzer gesetzt wurde. Eine Zeit lang lag der Fokus der Regierungsbemühungen der Bundesregierung auf individueller Gebäudesanierung. So heißt es im Konzept der Bundesregierung für eine sichere und nachhaltige Energieversorgung vom September 2010:

Die überwiegende Mehrheit der Heizungssysteme entspricht nicht dem Stand der Technik. Die Szenarien belegen, die energetische Sanierung des Gebäudebestands ist der zentrale Schlüssel zur Modernisierung der Energieversorgung und zum Erreichen der Klimaschutzziele. Unser zentrales Ziel ist es deshalb, den Wärmebedarf des Gebäudebestandes langfristig mit dem Ziel zu senken, bis 2050 nahezu einen klimaneutralen Gebäudebestand zu haben. Klimaneutral heißt, dass die Gebäude nur noch einen sehr geringen Energiebedarf aufweisen und der verbleibende Energiebedarf überwiegend durch erneuerbare Energien gedeckt wird. Dafür ist die Verdopplung der energetischen Sanierungsrate von jährlich etwa 1 % auf 2 % erforderlich. Bis 2020 wollen wir eine Reduzierung des Wärmebedarfs um 20 % erreichen.

Maßnahmen zur Erreichung dieser Ziele waren:

die Energieeinsparverordnung (EnEV) mit Anforderungen an Neubauten und bei Sanierungen im Bestand und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG), das ebenfalls auf Neubauten abzielt. Die im Konzept geforderte Sanierungsquote wurde zwar später als politische Zielgröße in Frage gestellt, eine kleine Anfrage der FDP im Mai 2021 bestätigte jedoch eine bis dahin unverändert niedrige Sanierungsquote von ca. 1 % trotz hoher Aufwände auf Seiten des Staates und der Immobilienbesitzer und weiterhin, dass der CO2-Ausstoß im Gebäudesektor in den letzten drei Jahren nicht gesunken war.

Das Stichwort „Fernwärme“ kommt in dem ursprünglichen Konzept der Bundesregierung nicht vor. Kraft-Wärme-Kopplung wird nur zweimal erwähnt, sie soll bei Biomasse-Erzeugungsanlagen und bei hocheffizienten und CCS-fähigen Kraftwerken kleiner (kommunaler) Anbieter gefördert werden. Noch 2015 wurde unter energetischer Sanierung auch oder sogar vorrangig der Austausch alter Heizkessel durch moderne Erdgasheizungen gesehen. Eine Maßnahme, die nach Einschätzung einschlägiger Branchenverbände bis zu 40 % CO2-Einsparung ermöglichen sollte.