Power to Heat – das steckt hinter diesem Begriff

Modern klingende Anglizismen machen auch vor der Heizungstechnologie nicht Halt. Wenn dann noch die Kürzel PtH oder P2H verwendet werden, ist es mit dem Verständnis der Verbraucher in der Regel vorbei. Doch hinter diesem modern anmutenden Schlagwort steckt zunächst nichts anderes als eine Technologie zur Umwandlung von Strom in Wärme.

Gemeint ist hier die Nutzung von überschüssigen Strommengen, die insbesondere im Zuge des Ausbaus der erneuerbaren Energien und den fehlenden Kapazitäten für den Weitertransport des Stroms entstehen. Der temporär nicht benötigte Strom aus Solar- oder Windkraftanlagen wird in Wärme umgewandelt, die beispielsweise zur Bereitung von Warmwasser oder zum Heizen eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können die fossilen Energieträger an dieser Stelle zumindest teilweise ersetzt werden. Fachleute sprechen hier von Substitution.

Wie wird Power to Heat realisiert?

Um das Power to Heat-Prinzip sinnvoll zu nutzen, werden Anlagen eingesetzt, die einerseits die durch Strom erzeugte Wärme nur aus den überschüssigen Strommengen erzeugen und die andererseits zeitversetzt den Wärmebedarf aus anderen Energiequellen decken. Deshalb scheiden herkömmliche Elektroheizungen aus: Sie erzeugen Wärme immer dann, wenn sie benötigt wird und können nur in einem sehr begrenzten Umfang nach dem aktuellen Stromangebot ausgerichtet werden.
In der Regel wird mit dieser Technologie der Einsatz von erneuerbaren Energien verbunden. Sobald nicht benötigten Strom produziert wird, wird dieser für die Warmwasserbereitung oder die Heizung genutzt oder in einem Solarstromspeicher so lange gelagert, bis er gebraucht wird. Diese Technik kommt nicht ohne eine Steuerung und Überwachung aus: Mit einem sog. Energiemanager wird die optimale Aufteilung der vorhandenen Energiemenge gewährleistet.

Das Power to Heat-Prinzip  lässt sich sowohl im privaten als auch öffentlichen Umfeld nutzen:

• Im eigenen Haushalt eignen sich hierfür Hybrid-Heizungssysteme. Das bedeutet, dass die Erzeugung von Heizwärme und Warmwasser mit mindestens zwei Technologien sichergestellt wird. Hierfür kommen z. B. Pelletheizungen zusammen mit einer Photovoltaikanlage, einem Pufferspeicher und einem Elektroheizstab oder aber Gas- oder Öl-Brennwertheizungen kombiniert mit einer Photovoltaikanlage, einem Pufferspeicher sowie einem Elektroheizstab in Betracht. Auch eine Anlagenkombination aus einer Pelletheizung, einer Photovoltaik-Anlage, einem Pufferspeicher sowie einem Elektroheizstab ist für Power to Heat geeignet.
  
  
• Fernwärmenetze, die durch Elektrodenkessel ergänzt und in Zeiten von Stromüberschüssen zentral gesteuert werden, können den Verbrauch von Holz oder fossilen Energieträgern verringern.

Lohnt sich Power to Heat für Privathaushalte?

Das Hamburgische WeltWirtschaftsInstitut (HWWI) hat sich u. a. dieser Frage in einer 2015 veröffentlichten Studie angenommen. Dabei kam es zu dem Ergebnis, dass PtH nicht nur dabei helfen kann, die Stromnetze zu stabilisieren, sondern auch wesentlich dazu beiträgt, die fossilen Energieträger zurückzudrängen und den Anteil der regenerativen Energien am Wärmemarkt zu erhöhen. Das HWWI hat anhand verschiedener Szenarien außerdem versucht, das Einsparungspotenzial für private Haushalte zu ermitteln. Dabei setzte es voraus, dass in einem Ein- oder Zweifamilienhaus eine Heizungsmodernisierung durchgeführt und zusammen mit einer Gas- oder Ölheizung auch ein Warmwasserspeicher für Trinkwasser eingebaut wird. Um Power to Heat möglichst effektiv nutzen zu können, ist ein größerer Pufferspeicher mit einem Fassungsvermögen von 500 bis 1.000 Litern nötig (inkl. Trinkwasserstation). Hierfür entstehen zusätzliche Kosten von etwa 1.100 Euro. Weitere 700 Euro müssen für die Integration des Elektroheizers einschließlich der Hydraulikkomponenten veranschlagt werden. Die Amortisationsberechnung der Wissenschaftler basiert also auf zusätzlichen Investitionskostenkosten von insgesamt 1.800 Euro. Im Fall einer staatlichen Unterstützung, die darauf abzielt, die Höhe der staatlichen Preisnebenkosten von aktuell rd. 16 Cent/kWh auf dann 10 Cent/kWh zu senken, ist eine Amortisationsdauer von knapp zehn Jahren möglich. Im schlechtesten Fall – die derzeitigen Brennstoffkosten bleiben konstant und der Staat verzichtet auf entsprechende Förderungen – müssen Verbraucher einen langen Atem haben: Dann kann es fast 27 Jahre dauern, bis sich ihre Anlage amortisiert hat, da nur die Einnahmen berücksichtigt werden könnten, die aus der Teilnahme am Regelenergiemarkt*) erzielt würden. Bei einem 1.000-Liter-Pufferspeicher wären das je nach Preisentwicklung zwischen 25 und 100 Euro pro Jahr. (Quelle: Power-to-Heat in Hybrideizungen, HWWI, 2015, www.hwwi.org) Angesichts dieser hohen zeitlichen Diskrepanz empfehlen die Forscher, dass sich der Staat durch den Verzicht auf bislang erhobene Preisbestandteile einbringt, um den Erfolg dieser Methode zu befördern.

*): Der Regelenergiemarkt wurde 2001 eingerichtet und dient den vier Übertragungsnetzbetreibern dazu, ihren Bedarf an Sekundär-, Primär- und Minutenreserve zu decken. Die Abwicklung erfolgt über die Internetplattform www.regelleistung.net.