Power-to-Heat

Strom speichern

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien im Bereich von Wind und PV treten vermehrt regenerative Überschüsse im Stromnetz auf. Das geschieht vorwiegend in der Mittagszeit durch PV-Anlagen oder zu Starkwindzeiten. Dieser volatile Ertrag ist nicht regelbar. Das Stromnetz ist jedoch so konzipiert, dass der Verbrauch und die Einspeisung in das Netz jederzeit ausgeglichen sein müssen, damit das Netz stabil bleibt.

Kann der regenerativ erzeugte Strom nicht mehr direkt genutzt werden, besteht die Möglichkeit den Strom zu speichern. Neben Batteriespeichersystemen besteht auch die Möglichkeit den Strom via Sektorenkopplung zu nutzen. Mit Power-to-X kann der Strom in eine andere Energieform umgewandelt werden, um ihn zu einem späteren Zeitpunkt nutzbar zu machen. Mit Power-to-Heat wird die Umwandlung von Strom in Wärme beschrieben. Darunter fällt jede Wärmepumpenanlage, ebenso wie jede direktelektrische Heizung.

Eine solche direktelektrische Heizung haben die Stadtwerke Erfurt gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz am Standort der Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) in Form eines Elektrodenheizkessels errichtet und im Mai 2025 in Betrieb genommen. Er wird nach dem Prinzip nutzen statt abregeln nach dem § 13 k EnWG betrieben. Denn die Alternative wäre, den regenerativ erzeugten Überschussstrom abzuregeln, sprich die Windräder abzuschalten, um Überkapazitäten zu vermeiden. Stattdessen dient der 20 MW-Elektrodenkessel zur Erzeugung von regenerativer Fernwärme und verdrängt somit fossiles Erdgas. Dadurch werden die Stromnetze entlastet, die regenerativen Erzeuger besser ausgelastet und CO₂-Emissionen reduziert.

Der Elektrodenkessel

Der Elektrodenkessel, gefertigt in Norwegen, wurde Ende November 2024 angeliefert und weist folgende technische Parameter auf: 10 Tonnen Gewicht, ein Fassungsvermögen von 6.000 Litern und eine elektrische Leistung von 20 Megawatt ermöglichen die Erhitzung von Wasser auf bis zu 128 °C.

Finanziert und für fünf Jahre betrieben wird die Anlage von 50Hertz. Die Stadtwerke Erfurt übernehmen dabei den technischen Betrieb und binden die Anlage in das bestehende Fernwärmenetz ein. Gemeinsam demonstrieren die Partner, wie Energieversorger und Netzbetreiber konkret zur Umsetzung der Klimaziele beisteuern können und einen Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes leisten.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit außerhalb der Redispatchzeiten den Elektrodenheizkessel auch anderweitig zu nutzen, wie z. B. regenerativ erzeugten Strom aus Eigenanlagen der Stadtwerke Erfurt mittels Direktleitung einzuspeisen. Auch hierdurch wird das Netz entlastet.

Erfurt ist die zweite Stadt nach Bad Salzungen in Thüringen, die eine solche Power-to-Heat-Anlage in Betrieb nimmt. Vergleichbare Anlagen existieren bereits in Hamburg, Berlin, Rostock, Halle oder Leipzig.