Traditionell sind KWK-Kraftwerke und vor allem Fernwärmenetze Energielieferanten. Der erzeugte Strom und die Wärme werden über Strom- und Fernwärmenetze an die Endkunden verteilt, wobei der Energiefluss immer vom KWK-Kraftwerk zu den Verbrauchern geht.
Dieses traditionelle Modell verändert sich durch den Einsatz erneuerbarer Energien und Batterien, die kurzfristige Energiespeicherung ermöglichen. Eine der sichtbarsten Folgen: KWK-Kraftwerke laufen seltener, da günstiger Wind- und Solarstrom vermehrt ins Netz eingespeist wird. Gleichzeitig entwickeln sich Fernwärmenetze weiter – sie sind nicht mehr nur Energielieferanten, sondern nehmen über Wärmepumpen, Elektrokessel und Wärmespeicher auch überschüssige erneuerbare Energie auf. Dieser neue, wechselseitige Energiefluss wird als Sektorenkopplung von Strom und Wärme bezeichnet.
Durch Sektorkopplung lässt sich der Kraftstoffverbrauch senken und ein größerer Anteil erneuerbarer Energien in das Energiesystem integrieren. So können neben Strom und Wärme auch weitere Bereiche dekarbonisiert werden. Der nächste Schritt der Sektorkopplung ist die Herstellung synthetischer Kraftstoffe wie Wasserstoff, Methan, Ammoniak oder Methanol – mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien. Diese nachhaltigen Brennstoffe kommen in KWK-Motoren zum Einsatz, um in Zeiten geringer erneuerbarer Stromerzeugung zuverlässig Strom und Wärme bereitzustellen. Im Juni 2024 hat Wärtsilä das weltweit erste wasserstofftaugliche Motorenkraftwerk in Betrieb genommen. Auch wenn der Anteil nachhaltiger Brennstoffe aktuell noch gering ist, bilden sie einen wichtigen Baustein auf dem Weg zu 100% erneuerbarer Energie – bei gleichbleibend hoher Versorgungssicherheit.
In einer gemeinsam mit Compass Lexecon veröffentlichten Studiezeigt Wärtsilä, wie sich fossilbasierte Fernwärmesysteme wirtschaftlich sinnvoll dekarbonisieren lassen – und welche wichtige Rolle flexible Erzeugungstechnologien dabei spielen. Die Studie beleuchtet zudem bestehende Hürden für die Dekarbonisierung, etwa in den Bereichen Marktstruktur, Regulierung, Know-how und aktuelle Markttrends.
Die Sektorkopplung von Strom und Fernwärme ist ein zentraler Baustein für eine dekarbonisierte Energiezukunft in Deutschland. Fernwärmenetze liefern nicht nur Energie an Verbraucher, sondern nehmen auch erneuerbare Energie auf. Dieser bidirektionale Fluss – bekannt als Sektorkopplung – senkt den Brennstoffverbrauch und erleichtert die Integration erneuerbarer Energien, wodurch die Dekarbonisierung vorangetrieben wird. Das langfristige Ziel besteht darin, aus erneuerbarem Strom synthetische Brennstoffe zu erzeugen, die in Zeiten geringer erneuerbarer Stromproduktion eingesetzt werden – für ein Energiesystem, das zu 100% aus erneuerbaren Quellen besteht.