Wärmewende in Berlin: Nicht Wasserstoff, sondern Wärmepumpen sichern Versorgung

Das Land Berlin muss die Wärmeversorgung in den nächsten Jahren von Erdgas auf klimaneutrale Energieträger umstellen. Bis 2045 will Berlin klimaneutral sein, bis 2026 einen umsetzbaren Wärmeplan fertigstellen. Noch heizt Berlin hauptsächlich mit Erdgas, das einen Anteil von insgesamt 61 Prozent an der Wärmeerzeugung in der Stadt hat. Wasserstoff wird das Erdgas nicht ersetzen können, zeigt eine Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin) und dem Climate Change Center Berlin Brandenburg.

„Strom aus erneuerbaren Energien und Wärmepumpen sind die effizienteste Art, die Wärmeversorgung Berlins nach dem Erdgas sicherzustellen“, sagt Studienautorin Franziska Holz, Leiterin des Forschungsbereichs Ressourcen und Umweltmärkte in der Abteilung Energie, Verkehr, Umwelt im DIW Berlin. „Wasserstoff zur Wärmegewinnung zu verbrennen ist aus energetischer Sicht nicht sinnvoll, da es zu hohen Umwandlungsverlusten kommt.“ Die kosten- und energieeffiziente Wärmeversorgung Berlins werden Wärmepumpen und der Ausbau des Stromverteilnetzes zum Betrieb von Wärmepumpen sichern. Zudem können große, zentrale Wärmepumpen die Wärme aus der Erde, Fließgewässern, Industrieabwärme oder aus dem Abwasser der Kanalisation gewinnen.

Die größten Energieversorger der Stadt, Vattenfall und Gasag, planen derzeit mit einem erheblichen Anteil von Wasserstoff für die Wärmeerzeugung in den nächsten Jahren. Diese Planungen widersprechen den Klimazielen Berlins und letztlich auch den energie- und sicherheitspolitischen Zielen Deutschlands. „Das schafft neue Abhängigkeiten, da Wasserstoff nicht in ausreichendem Maße in Deutschland erneuerbar erzeugt werden kann“, sagt Studienautor Philipp Herpich von der TU Berlin. Er hat mit TU Berlin-Wissenschaftler Konstantin Löffler und Franziska Holz berechnet, wie Berlin ohne große Mengen Wasserstoff die zukünftige klimafreundliche Wärmeversorgung der Stadt sicherstellen kann. Noch werden Gebäude zu 44 Prozent mit Erdgas in dezentralen Thermen beheizt und auch 53 Prozent der Fernwärme wird mit Erdgas erzeugt. Die Wärmeerzeugung verursacht fast die Hälfte der CO₂-Emissionen in Berlin.

„Ziel sollte eine integrierte Netzplanung sein, die Fernwärme-, Strom- und Gasverteilnetze zusammen plant. “ Franziska Holz

Zentrale und dezentrale Wärmepumpen können die Wärmegewinnung mit Erdgas ersetzen, benötigen jedoch Strom. Die Studie zeigt, dass bei einem schleppenden Ausbau der Stromverteilnetze in Berlin neue elektrische Anwendungen wie dezentrale Wärmepumpen und Elektroautos nicht ausreichend mit Strom versorgt werden können. Dann würde Berlin die Versorgungslücke weiterhin mit fossilen Energien befüllen oder wie in den theoretischen Planungen vorgesehen mit Wasserstoff, der jedoch nicht ausreichend verfügbar sein wird. „Ziel sollte eine integrierte Netzplanung sein, die Fernwärme-, Strom- und Gasverteilnetze zusammen plant, damit sie sich ergänzen können“, sagt Franziska Holz. Notwendig sind zudem zügige Erprobungen von Erdwärmepotenzial, der Bau von saisonalen Wärmespeichern und die Erforschung von möglichen Konflikten mit dem Grundwasser und Schutz der Grundwasserspeicher.

LINKS

• Studie im DIW Wochenbericht 49/2023
• Infografik Wärmewende in Berlin in hoher Auflösung (JPG, 3.58 MB)
• Interview mit Franziska Holz
• Audio O-Ton von Franziska Holz (MP3, 7.2 MB)