Den Bau der mehr als 9000 Quadratmeter großen Freiflächen-Solarthermieanlage für die Fernwärme der Stadtwerke Lemgo können Interessierte jetzt Schritt für Schritt auf einer Internetseite des Branchenverbandes AGFW verfolgen.

Zunehmend setzen Stadtwerke und Fernwärmeversorger bei der Dekarbonisierung ihrer Wärmenetze auf großflächige Solarthermieanlagen. Mit 5,2 Megawatt entsteht derzeit eine der leistungsstärksten Anlagen bei den Stadtwerken Lemgo in Nordrhein-Westfalen. Um auch andere Energieversorger und Projektierer möglichst anschaulich an ihren Erfahrungen teilhaben zu lassen, kooperiert der Lemgoer Kommunalversorger mit dem Fernwärmeverband AGFW. In einem eigens aufgesetzten Blog zeigt der AGFW auf seiner “Plattform Grüne Fernwärme” in Text, Bild und auch in kurzen Videos wie die Anlage entsteht. Laufend aktualisiert in der Art eines Online-Bautagebuches sind die einzelnen Beiträge hier erreichbar.

Mit 9128 Quadratmetern Bruttokollektorfläche wird die Lemgoer Solarthermieanlage bei ihrer Inbetriebnahme 2022 vorerst die drittgrößte in Deutschland sein. Bislang einmalig ist, dass die Solarkollektoren zusammen mit einer elektrischen Flusswasserwärmepumpe und zwei Blockheizkraftwerken ein sogenanntes iKWK-System bilden. Das Kürzel iKWK steht für “innovative Kraft-Wärme-Kopplung”. Derartige Anlagen koppeln flexibel Strom- und Wärmesektor. Sie binden einerseits erneuerbare Wärmequellen – in Lemgo Solarthermie und Umgebungswärme aus dem Fluss Bega – in Wärmenetze ein. Andererseits reagieren sie flexibel auf die Anforderungen des Strommarktes. Bei kurzfristigen Stromüberschüssen aus Wind und Photovoltaik entlasten sie das Netz, indem die Blockheizkraftwerke herunterfahren, während die Wärmeversorgung über die Solarthermieanlage und die hocheffiziente Wärmepumpe sichergestellt wird. Einen Betriebskostenzuschuss können iKWK-Systeme wie in Lemgo im Rahmen spezieller iKWK-Ausschreibungen der Bundesnetzagentur erhalten.

Fotos: Stadtwerke Lemgo GmbH

Der Bundesverband Solarwirtschaft sieht das Fernwärmenetz als „riesigen weißen Fleck auf der Landkarte der Energiewende“. Per Auktion vergebene Marktprämien für solare Fernwärme sollen das ändern, fordert der Verband.

Der Ökoenergieversorger Naturstrom erweitert sein bislang größtes Nahwärmeprojekt im fränkischen Markt Erlbach. Mit einer Fläche von 2.400 m² entsteht dort laut Firmenangaben Bayerns größte Solarthermieanlage.

Beim Thema Kommunale Wärmeplanung ist Baden-Württemberg Vorreiter. Für Städte mit mehr als 20.000 Einwohnern ist die Erstellung eines Wärmeplans dort Pflicht. Für kleine Kommunen wird Wärmeplanung seit dem 1. Oktober gefördert. Einige Kommu­nen in der Region Neckar-Alb wollten darauf nicht warten. Sie realisieren bereits Wärmenetze mit erneuerbaren Energien in unterschiedlichen Modellen.

Seit Wochen schon stapeln sich auf einer Wiese am Ortsrand von Breiten­holz Fernwärmerohre. Jetzt haben die Bagger damit begon­nen, die Straßen des 750-Einwohner-Dorfes aufzureißen, das malerisch am Rande des Naturparks Schönbuch liegt. Holz ist hier reichlich vorhanden, mit dem künftig die drei Kessel in der neuen Heizzentrale des Ortes gefüttert werden sollen. Sie ersetzen weit über 100 Einzelhei­zungen in den Gebäuden. Zu drei Vierteln sind das alte Ölkessel, denn ein Gasnetz gibt es in Breitenholz nicht.

Vom „Öldorf“ zum „Bioenergiedorf“ – das wäre an sich schon eine spannende Geschichte. In der Fachwelt wird Breitenholz aber wohl eher als „Solar­dorf“ von sich reden machen. Denn das mehr als 2000 Quadratmeter große Solarkollektorfeld soll den Wärmebedarf des Ortes übers Jahr zu 37 Prozent decken. Das ist ein rund doppelt so hoher Solaranteil wie in dem guten Dutzend anderen Solar-Bioenergiedörfern, die deutschlandweit schon in Betrieb sind.

Für Günther Gamerdinger, Genossenschaftsvorstand der Tübinger Energiegenossenschaft, die das Wärmenetz in Breitenholz initiiert hat und die als Komplementärin an der örtlichen Bürgerenergie-Gesellschaft beteiligt ist, ist der hohe Solaranteil ein logischer Schritt: „Auch mit dem Holz verbrennt man wertvolle Ressourcen. Deshalb ha­ben wir gesagt, wir möchten die Kraft der Sonne nutzen, um die Ressource Holz ein Stück weit zu entlasten.“

Speicher macht den Unterschied

Die technische Möglichkeit für den hohen Solaranteil schafft ein zehn Meter hoher Speicher. Dank ihm steht die geerntete Solarenergie auch an weniger sonnigen Tagen zur Verfügung. In bisherigen Solar-Bioenergiedörfern mit vergleichsweise kleineren Kollektorfeldern und Speichern trump­fen die Solaranlagen vor allem im Sommer auf, wenn sie den niedrigeren Wärmebedarf im Netz komplett decken. Hingegen soll das Zusammenspiel von Kollekto­ren und Speicher in Breitenholz auch in den kühleren Übergangsjahreszeiten und sogar an sonnigen Wintertagen nennenswerte Beiträ­ge leisten.

Ihr Netz werden die Breitenholzer Bürger:innen selbst betrei­ben. Mit Kommandit­antei­len von jeweils minde­stens 1000 Euro haben sie sich an der eigens gegründeten örtlichen Betreibergesellschaft beteiligt. Das finan­zielle und techni­sche Know-how organisiert dabei die Genossenschaft Bürger-Ener­gie Tübingen, die als Komplementärin der Bioenergie Breitenholz eG & Co. KG im Boot ist. Die Tübinger Genossen haben seit vielen Jahren Erfahrung mit Photovoltaikanlagen. In Breitenholz wagen sie sich erstmals an ein Wärmeprojekt.

ENTRAIN präsentiert gute Beispiele

Und wenn man sich umschaut im Ländle, dann gibt es immer mehr solcher gemeinschaftlichen und kommunalen Initiativen im Wärmebereich. In der Region Neckar-Alb ist Breitenholz eines von mehreren Vorzeigeprojekten, mit denen der Regionalverband Neckar-Alb und die drei jeweils kreisweit organisierten Klimaschutzagenturen für die Idee ländlicher Wärmenetze werben. Unterstützt durch EU-Geld versuchen sie im Projekt ENTRAIN mit solchen guten Beispielen auch andere Kommunen von den Vorzüge gemeinschaftli­cher Wärmeversorgung mit erneuerbaren Energien zu überzeugen.

Das wichtigste Argument ist dabei neben dem Klimaschutz eine hohe regionale Wertschöpfung anstelle der bisherigen Energieimporte. Obendrein werden die Energiepreise durch heimische Erneuerbare absehbar stabiler bleiben, was Sicherheit gibt und somit auch eine soziale Komponente hat.

Und noch einen anderen sozialen Aspekt sieht Franziska Kenntner, die Bürgermeisterin von Mehrstetten, wenn sie an das kurz vor dem Baube­ginn stehende Wärmenetz der Kommune denkt: „Ich glaube, dass es den Zusammenhalt fördert. Mein Nachbar hat die gleiche Wärme, und der, der eine Straße weiter wohnt, hat sie auch. Das hilft, den Zusamenhalt zu stärken.“

Bürgerunternehmen treibt die Wärmewende voran

Zumal auch in Mehrstetten, mit 1450 Einwohnern hoch auf der schwäbischen Alb gelegen, die Antreiberin der örtlichen Wärmewende eine Genossenschaft ist – die Energie für Bürger Mehrstetten eG. Die hat sich eigens für Planung, Bau und Betrieb des Netzes im Ort gebildet. Genossenschaftsvorstand Rolf Schiller ist begeistert von der Idee des gemeinsamen Wirtschaftens: „Das hat ja auch was urdemokratisches, wie man es in modernen Gesellschaften, die so komplex sind wie unsere, kaum noch findet.“

Seit drei Jahren engagieren sich die Mehrstetter:innen für ihr Wärmenetz. Ausgehend zunächst von einem Quartierskonzept zur Versorgung von städtischen Gebäuden wie Schule, Rathaus und Kindergarten ist die Idee gewach­sen. Nach drei Jahren intensiver Diskussionen, des Planens und der Überzeugungsarbeit werden viele Hausbesit­zer:innen in Mehrstetten vielleicht schon im kommenden Jahr die Möglichkeit zum Anschluss an eine CO2-neutrale Wärmeversorgung mit Holz haben, um die sich die meisten viel weniger kümmern müssen als um ihre heutige Solo-Heizung, obwohl ihnen alles gemeinsam gehört.

Wärmenetze bringen Kommunen Wertschöpfung

Im 20 Kilometer entfernten Pfron­stetten verfolgt Bürgermeister Reinhold Teufel einen etwas anderen Ansatz, Dort liegen sogar schon bislang ungenutzte Wärmelei­tungen zwischen drei kommunalen Gebäuden, dem Kindergarten, der Schule und einer Veranstaltungshalle. Die Rohre hat der Gemeinderat bei passender Gelegenheit vor einigen Jahren vorsorglich mit verlegen lassen, um diese Liegenschaften eines Tages zentral zu versorgen, wenn die bereits betagten Einzelheizungen zum Austausch anstünden. Inzwischen allerdings ist die Idee weiter gewachsen.

Die Gemeinde selbst will auch ihren Bürger:innen eine Fernwärmeversor­gung anbieten. Darin unterscheidet sich das Pfronstetter Modell von Breitenholz und Mehrstetten. Während dort Bürgerenergiegesellschaften die Projekte organisieren, will die Gemein­de Pfronstetten selbst investieren. Für Teufel liegt das nicht nur deshalb auf der Hand, weil seine Gemeinde über ausreichend Eigenkapital verfügt, das aktuell keine Zinsen bringt. Er möchte auch die Entscheidungs­ho­heit in kommunaler Hand halten: „Wir wollen Eigentümer des Netzes sein, um so auch bei der Preisgestaltung später im Interesse der Kunden ein Wort mitsprechen zu können.“

Die CO2-neutrale Energie sollen in Pfronstetten die heimischen Wälder und die Solarthermie liefern. Die Gemeinde besitzt selbst Wald und möchte ihr Holz vor Ort nutzen. „Viel wichtiger sind aber hier in der Region die privaten Waldbesitzer“, sagt Teufel. „Sie bekommen die Möglichkeit ihr Holz an den Betreiber des Heizwerkes zu verkaufen und so die regionale Wertschöpfung daraus zu generieren.“

Private Initiative

Wie gut dies funktioniert, lässt sich be­reits in Rosenfeld im Zollernalbkreis zwischen Schwarzwald und schwäbischer Alb erkunden. Dort betreibt der Forstunternehmer und Holzhändler Günter Rauch seit 10 Jahren ein Heiz­werk samt Wärmenetz. Ausgehend auch hier von ersten kommunalen Gebäuden hat er sein Netz inzwischen in mehreren Stufen ausgebaut. Heute versorgt Günter Rauch mit seiner Naturenergie Kleiner Heuberg GmbH & Co. KG 27 Gebäude verschiedener Größe.

Und die Stadt will mehr. Mit einem Quartierskonzept hat sie die Potenziale in der gesamten Kernstadt mit 691 Gebäuden ermittelt. Überwiegend wer­den diese heute mit Ölkesseln beheizt und zu einem beachtlichen Teil auch mit elektrischen Nachtspeicherheizungen. Und 40 Prozent der Wärmeerzeu­ger sind älter als 20 Jahre. Zudem sind die Möglichkeiten zur Wärmedäm­mung in den vielen Fachwerkhäusern des historischen Stadtkerns schon aus Denkmalschutzgründen eher begrenzt.

„Wir haben durch das Quartierskonzept viele interessante Erkenntnisse gewonnen, die wir jetzt sukzessive umsetzen wollen“, sagt Rosenfelds Bürgermeister Thomas Miller. Er setzt nun mit dem Gemeinderat auf den weiteren Ausbau der erneuerbaren Fernwärme. „Die Leute sind damit sehr zufrie­den“, sagt er und verweist unter anderem auf das kürzlich angeschlos­sene Freibad, das nun auch an kühlen Tagen mit angenehmen Temperaturen lockt.

Wärmeplanung als Pflicht

Wie Rosenfeld so werden demnächst viele Kommunen in Baden-Württem­berg systematisch ihre Wärmeplanung in die Hand nehmen. Was für die 103 Kommunen ab 20.000 Einwohnern ab diesem Jahr Pflichtaufgabe ist, das sollen kleinere Kommunen freiwillig angehen, so das erklärte Ziel der grünschwarzen Landesregierung. Im Gesetzgebungsverfahren zum Klimaschutzgesetz hatte sie zunächst davon abgese­hen, die kommunale Wärmeplanung für alle rund 1000 Kommunen des Bundeslandes auf einen Schlag obligato­risch zu machen. Dafür hätte es viel zu wenige kompetente Planerinnen und Planer gegeben, lautete die offizielle Begründung.

Zuschuss für kleine Kommunen

Allerdings bekommen Kommunen seit dem 1. Oktober einen Zuschuss von bis zu 80 Prozent der förderfähigen Kosten, wenn sie einen kommunalen Wärmeplan erstellen lassen. Die Höchstbeträge sind nach Gemeindegröße gestaffelt. Und sie steigen noch um einen Bonus, wenn mehrere Kommunen ihre Wärmeplanung gemeinsam in einem sogenannten Konvoi angehen. Vom Konvoiverfahren verspricht sich das Land nicht nur mehr Effizienz für den Planungsprozess, son­dern auch bessere Ergebnisse. Denn eine interkommunale Wärmeplanung er­mög­licht es oft, Erneuerbare-Energien-Potenziale und Wärmebedarf über Kommunalgrenzen hinweg zusammenzubringen. Ein Paradebeispiel – wenn auch nicht aus Baden-Württemberg – sind die Gemeinden Neuerkirch und Külz im Hunsrück, die ein gemeinsames Wärmenetz mit Holz- und Solarthermieanlage aufgebaut haben.

Quelle: Dieser Artikel ist original in der Ausgabe 10/2021 der Zeitschrift Energiekommune erschienen.

Foto: Guido Bröer

Durch die hohe Komplexität des Bebauungsplanverfahrens gibt es in Deutschland zu wenig Flächen, die für solare Wärmenetze genutzt werden können. Bene Müller, Vorstand für Vertrieb und Marketing bei der solarcomplex AG in Süddeutschland, vertritt daher die Meinung, dass erneuerbare Wärmenetze und -anlagen nach Paragraph 35 des deutschen Baugesetzbuchs privilegiert werden sollten. Ohne diese Änderung sei eine Dekarbonisierung des Wärmesektors nicht möglich.

Herr Bühler von der Firma Ritter XL sagte in einem Interview: „Der deutsche Markt für solare Nahwärme könnte durchaus größer sein, wenn genügend Flächen zur Verfügung stehen würden.“ Stimmen Sie ihm zu?
Müller: Ja, sicher. Aber grundsätzlich sind genügend Flächen vorhanden, sie sind nur nicht leicht verfügbar. Die Flächen für große Solarwärmeprojekte müssen in unmittelbarer Nähe zu bebauten Gebieten gefunden werden. Landwirtschaftliche Flächen konkurrieren bereits mit Bauland. Hinzu kommt, dass solare Wärmenetze oder die Infrastruktur zur regenerativen Wärmeerzeugung generell nicht privilegiert sind.

Was würde eine Privilegierung bedeuten und wie könnte diese realisiert werden?
Müller: Der Paragraph 35 des Baugesetzbuchs führt alle Vorhaben auf, die bei der Planung im Außenbereich privilegiert werden können. Alle Bauvorhaben zur allgemeinen Versorgung mit Strom sind in diesem Paragraphen enthalten. So wurde auch die Windkraft im Jahr 1997 hinzugefügt.
Hier sind politische Entscheidungsträger auf Bundesebene gefragt, allgemeine regenerative Wärmeversorgungssysteme mit einzubeziehen. Für Planer würde dies bedeuten, dass zwar weiterhin eine Baugenehmigung benötigt wird, aber kein Bebauungsplanverfahren vorgeschaltet werden muss. Diese Hürde muss unbedingt abgebaut werden.

Mit welchen Aufgaben sind Planer konfrontiert bei einem Bebauungsplanverfahren?
Müller: Das Bebauungsplanverfahren ist äußerst komplex. Es umfasst Blendgutachten, Umweltaspekte und die langwierige Prüfung von Alternativen. Letzteres ist besonders hinderlich, weil man froh sein kann, überhaupt einen geeigneten Standort gefunden zu haben. Der Nachweis, dass der Standort besser ist als andere, auch wenn diese rein fiktiv sind, ist eine unnötige Hürde. Wenn Fernwärmesysteme zum Standard werden sollen, müssen die Genehmigungsverfahren vereinfacht werden.

Kennen Sie diese Schwierigkeiten auch bei der Suche nach geeigneten Flächen für Windkraftanlagen oder Photovoltaik?
Müller: Ja, auch da gibt es Schwierigkeiten, aber die Situation ist anders, denn bei Photovoltaik und Windkraftanlagen gibt es mehr Freiheit bei der Standortwahl. Ein Solarkollektorfeld muss immer in der Nähe des Wärmenetzes errichtet werden, um die Verluste in den Anschlussleitungen zu minimieren.

Trotz dieser Planungshürden betreibt solarcomplex inzwischen 18 CO₂-optimierte Wärmenetze in Deutschland. Was ist Ihr Erfolgsrezept?
Müller: Wir haben inzwischen viele Referenzprojekte, das hat sich bei Bürgermeistern und Gemeinderäten herumgesprochen. Oft bekommen wir ein Folgeprojekt aus einer Nachbarstadt, wenn das Wärmenetz in der Nachbargemeinde erfolgreich in Betrieb ist. Aber auch die wirtschaftlichen Argumente sind wichtig. Wir erheben keinen Baukostenzuschlag, das heißt, jeder Wärmekunde kann kostenlos an das Wärmenetz angeschlossen werden, und wir bieten wettbewerbsfähige Preise für die Wärme.

Wie erreichen Sie trotz der hohen Investitionskosten günstige Wärmepreise?
Müller: Meistens nutzen wir Abwärme aus Biogasanlagen, die wir von den Landwirten kostenlos erhalten. Die Betreiber der Biogasanlagen erhalten einen höheren KWK-Bonus, wenn die Abwärme genutzt wird. In Wärmenetzen ohne Abwärmepotenzial haben wir Solarthermieanlagen integriert, die ebenfalls Wärme zu einem stabilen Preis von 2,5 ct/kWh liefern, was immer noch sehr günstig ist. Man darf nicht vergessen, dass etwa die Hälfte der Wärmekosten von den Kapitalkosten für die hohen Investitionen in das neue Wärmenetz abhängt. Für jedes Nahwärmenetz werden mehrere Millionen Euro in den Boden vergraben!

Was genau ist denn Ihr Geschäftsmodell?
Müller: Wir planen, bauen und betreiben ein Wärmenetz in einer Gemeinde. Die Grundlage dabei bildet ein Konzessionsvertrag, den wir mit der jeweiligen Gemeinde abschließen. Anschließend versorgen wir so viele Gebäude wie möglich, unter anderem auch öffentliche Gebäude, mit erneuerbarer Wärme. Niemand ist verpflichtet, sich an das Netz anzuschließen, wir müssen einfach wirtschaftlich attraktiv sein. Natürlich schließen wir mit möglichst vielen Kunden Wärmelieferungsverträge ab, bevor wir mit den Bauarbeiten beginnen.

Das Interview wurde von Bärbel Epp durchgeführt.

Quelle und kompletter Artikel: www.solarthermalworld.org (aus dem Englischen übersetzt)

Bild: Solarcomplex