Grüne Wärme für Jena: So planen die Stadtwerke die Wärmewende

Um unsere Klimaziele zu erreichen, ist neben einer Energiewende – die bei Strom und Gas ausschließlich auf regenerative Quellen setzt – auch eine konsequente Wärmewende notwendig. Immerhin entfällt rund die Hälfte des Endenergiebedarfs in Deutschland aufs Heizen. Die Stadtwerke Jena wollen Gestalter und Motor dieser Entwicklung sein. Wir wollen sie effizient gestalten und sozial verträglich umsetzen. Das sind unsere Pläne für die Wärme-, Strom- und Gasversorgung der Zukunft.

Die Stadt Jena möchte bis 2035 klimaneutral sein. Das Land Thüringen hat sich dieses Ziel bis 2040 gesteckt, die Bundesrepublik Deutschland bis 2045. Und die EU hat den Anspruch, bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent der Erde zu werden. Ehrgeizige Ziele für eine fossilfreie Zukunft – die wir Stadtwerke ausdrücklich unterstützen.

Schon in unserer Gründungsurkunde 1991 haben wir uns auf das Ziel des konsequenten Umwelt- und Klimaschutzes verpflichtet – und fühlen uns daran bis heute gebunden. Deshalb unterstützen wir die Stadt Jena in ihrem Ziel, bis 2035 klimaneutral zu werden, bringen uns aktiv und konstruktiv in die Umsetzung des Klimaaktionsplanes ein.

Und wir richten all unsere Anstrengungen darauf aus, bis 2035 die Erzeugung und Versorgung mit Strom, Gas und Fernwärme weitgehend klimaneutral zu gewährleisten. Einfach wird das nicht. Denn die angestrebte Energie- und Wärmewende wird zu Veränderungen in nahezu allen Bereichen der öffentlichen Versorgungsinfrastruktur führen. Sie wird enormer Investitionen bedürfen. Und sie wird nahezu alle Energiefelder im Verantwortungsbereich der Stadtwerke Jena betreffen.

Dennoch: Niemand muss Panik haben oder kurzfristig aktiv werden. Die Stadtwerke Jena arbeiten bereits an Konzepten und konstruktiven Lösungen für die Wärme-, Strom- und Gasversorgung der Zukunft. Hier ein Überblick:

1. Fernwärmeerzeugung: Klimaneutral bis 2040

Die Stadtwerke Energie Jena-Pößneck haben gemeinsam mit der TEAG die Wärmenetzstrategie 2040 entwickelt. Dabei handelt es sich um einen konkreten Transformationspfad, wie die Fernwärmeerzeugung in Jena bis 2040 nahezu klimaneutral erfolgen kann. Wird die Wärme für Jena aktuell zu rund 98 Prozent aus fossilem Erdgas erzeugt, wird der Anteil Erneuerbarer Energien schon bis 2030 signifikant steigen und kann bereits 2035 einen Anteil von rund 90 Prozent erreichen. Dafür setzen wir auf einen Energiemix – das sind unsere Pläne:

• Flussthermie: Die Nutzung der Flussthermie der Saale soll zum Herzstück der grünen Fernwärme in Jena werden. Fast 50 Prozent des Wärmebedarfes könnten auf diese Weise gedeckt werden. Geplant ist, an zwei Standorten Flusswasser aus der Saale zu entnehmen, mittels strombasierter Wärmepumpen Heißwasser für die Fernwärme zu erzeugen und das entnommene Wasser anschließend in die Saale zurückzuführen.  
• Geothermie: Die in Jena vorhandenen Quartär- und Buntsandsteinböden eignen sich zur Wärmeerzeugung mittels oberflächennaher Geothermie. Vorgesehen ist, an ausgewählten Standorten Brunnenbohrungen vorzunehmen und dort mittels strombetriebener Wärmepumpen das Heißwasser für die Fernwärmeversorgung zu erzeugen. Rund 3 Prozent des Jenaer Wärmebedarfes könnten auf diese Weise gedeckt werden. 
• Wasserstoff: Gasbetriebene Anlagen bleiben für die Wärmeerzeugung auch weiterhin wichtig. Die derzeit am Standort des Heizkraftwerkes Jena-Winzerla vorhandenen Gaskessel sollen bis 2040 schrittweise auf Wasserstoff umgestellt werden. Sie sollen weiter in Kraft-Wärme-Kopplung arbeiten und künftig sowohl grüne Wärme als auch grünen Strom erzeugen. Sie werden fast ein Drittel des Wärmebedarfs decken.
• Biogas: Der Wärmeertrag der Biogasanlage in Jena-Zwätzen, die aus Maissilage und Ziegendung bereits jetzt grünen Strom und grüne Wärme erzeugt, soll deutlich ausgebaut werden. So könnte sie künftig rund 4 Prozent zum Wärmebedarf Jenas beitragen – rund doppelt so viel wie bisher. Denkbar wäre zudem die Kopplung mit einer Power-to-Gas-Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff aus grünem Strom.  
• Power-to-Heat: An sonnen- und windreichen Tagen ist Ökostrom oft im Überfluss vorhanden. Mittels „Power to Heat“ soll dieser dann zur Wärmeerzeugung genutzt werden. Dafür sind am Standort des Heizkraftwerkes in Winzerla Elektrokessel geplant. Diese funktionieren wie überdimensionale Tauchsieder und könnten zum Einsatz kommen, wenn besonders viel Wärmebedarf herrscht.  
• Solarthermie: Bisher nutzen die Stadtwerke die Kraft der Sonne nur auf einer kleinen Pilotanlage in Jena-Winzerla zur emissionsfreien Fernwärmeerzeugung. Doch soll die Nutzung dieser Energiequelle bis 2040 signifikant erhöht werden. Vorgesehen ist beispielsweise, Flächen in den Saaleauen zur Errichtung aufgeständerter Solarthermie-Module zu nutzen. Dennoch bleibt deren Beitrag zur Deckung des Gesamtwärmebedarfs von Jena vergleichsweise gering. 

2. Erdgasversorgung: Wasserstofftransformation, aber nicht 1:1

Die Stadtwerke Jena Netze treiben den Umbau ihrer Erdgas- zu Wasserstoffverteilnetzen aktiv voran. Ein lokaler Gasnetzgebietstransformationsplan gibt dafür konkrete Schritte vor. Aktuell werden durch die Fachexperten vom DBI Gas- und Umwelttechnik aus Leipzig alle vorhandenen Leitungen und Anlagen auf ihre Wasserstofftauglichkeit überprüft und Umstellszenarien definiert. Bis Ende 2023 mit Ergebnissen zu rechnen. Schon jetzt zeichnet sich ab, dass die Umstellung von Erdgas auf Wasserstoff strukturell nicht immer 1:1 erfolgen wird. Mit Blick auf Verfügbarkeit und Preis von grünem Wasserstoff sind potenzielle Abnehmer v.a. im Bereich von Industriekunden und größeren Gewerbeansiedlungen zu sehen, nicht im Endkundensegment. Sollten vorhandene Erdgasnetze nicht als Wasserstoffnetze weitergenutzt werden können, wird zur Wärmeversorgung eine Integration ins Fernwärmenetz oder der Aufbau von leistungsfähigen Nahwärmelösungen eine klimaneutrale Alternative bieten.  

3. Fernwärmeversorgung: Anschlussverdichtung und Netzausbau

Fernwärme ist aus Sicht der Stadtwerke Energie die erste Wahl für eine effiziente und sozial verträgliche Wärmewende. Wo immer dies wirtschaftlich und technisch möglich ist, wollen wir auf einen Anschluss an bestehende Fernwärmenetze setzen. Dafür arbeiten wir an einer Anschlussverdichtung in den bereits mit Fernwärme erschlossenen Gebieten Jenas. Aktuell setzen die Stadtwerke dafür bereits Projekte im Stadtzentrum und im Damenviertel um. Bereits konkret geplant ist zudem eine Anschlussverdichtung im Gebiet rund um den Westbahnhof, die noch in diesem Jahr starten soll. Mittel- und langfristig stehen die Rathenaustraße und Hohe Straße, die Lutherstraße, Mittelstraße und Otto-Schott-Straße auf dem Anschlussplan der Stadtwerke. Darüberhinausgehende Planungen für den Ausbau des Fernwärmenetzes treiben die Stadtwerke Energie aktiv voran.

4. Stromversorgung: Steigende Bedarfe intelligent decken

Die parallel zur Wärmewende ebenfalls angestrebte Verkehrswende hin zur Elektromobilität wird zu steigenden Strombedarfen führen. Die Stadtwerke Jena Netze gehen von einer Verdoppelung bis gar Verdreifachung des Leistungsbedarfes in Spitzenlastzeiten aus. Und gleichzeitig fallen die in den zumeist in Kraft-Wärme-Kopplung arbeitenden Erdgaskraftwerken erzeugten Strommengen weg. Schon deshalb kann bei der Wärmewende die Einzelhausheizung mittels elektrischer Wärmepumpe nicht die technisch und wirtschaftlich erste Wahl sein.

An Plänen für das „Zielnetz Strom“ arbeiten die Stadtwerke Jena Netze bereits mit Hochdruck. Hier unsere Prämissen:

• Ein flächendeckender Stromnetzausbau soll so weit wie möglich vermieden werden.
• Alle Möglichkeiten zur angebots- und nachfrageorientierten Steuerung eigener und fremder Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen müssen ausgeschöpft werden.
• Noch vorhandene Energiepotenziale gilt es zu nutzen.
• Wo es dennoch nötig ist, werden Investitionen in die örtliche Strominfrastruktur konsequent umgesetzt.
• Der Ausbau wird schrittweise über mehrere Dekaden erfolgen, immer abgestimmt auf die technischen Notwendigkeiten und die Entwicklung der Leistungssteigerung.

Um dieses Ziel zu erreichen, wollen wir auch innovative Ansätze nutzen. Daran forschen die Stadtwerke Jena Netze in ihrem Reallabor der Energiewende JenErgieReal gemeinsam mit Partnern aus Partnern aus Wissenschaft, Wohnungswirtschaft und Industrie. Ziel ist es, im Sinne einer Sektorenkopplung verschiedene Bereiche des städtischen Energiesystems zu einem virtuellen Kraftwerk zu verbinden und intelligent steuerbar zu machen. Dafür sollen bis 2027 über das Stadtgebiet von Jena verteilt elektrische Großspeichersysteme sowie Photovoltaik- und Solarthermieanlagen zur unterstützenden Versorgung von Wohnquartieren, Gewerbegebieten oder Elektroladestationen entstehen. Über eine digitale Plattform sollen sie verbunden und bedarfsgerecht steuerbar gemacht werden. Ziel ist es, schwankende Energieerzeugung und -bedarfe besser in Einklang zu bringen.

Übrigens: Auch für unsere drei anderen Fernwärmenetze in Pößneck, Hermsdorf und Blankenhain haben wir Konzepte entwickelt, wie diese bis 2040 auf erneuerbare Energien umgestellt werden können. Mehr Informationen dazu finden Sie unter www.stadtwerke-jena.de/waermenetzstrategie

Im Kraftwerk Hermsdorf geht noch in diesem Herbst eine erste Anlage zur Wärmeerzeugung in Innovativer Kraft-Wärme-Kopplung (iKWK) in Betrieb. Intelligent verknüpfte Großwärmepumpen, Blockheizkraftwerke und Power-to-Heat-Anlagen nebst Warmwasserspeicher sollen die Fernwärme besonders effizient und bedarfsgerecht bereitstellen. Weitere Infos dazu finden Sie hier.