Warum ist der Primärenergiefaktor von Fernwärme so niedrig – und was bedeutet das überhaupt?
Ein niedriger Primärenergiefaktor gehört zu den Vorteilen der Fernwärme und ist für Immobilienbesitzer ein gutes Argument, sich für diese Heizart zu entscheiden. Aber was bedeutet der Begriff „Primärenergiefaktor“ genau und warum dient er als Maß für energetische Effizienz und Umweltschonung?
Die heimische Gastherme treibt den Primärenergiefaktor
Um Wärme in einem Gebäude zu nutzen, muss diese erzeugt werden. Dafür braucht man Energie. Und manchmal davon eine ganze Menge. Um bspw. mit einer Gasheizung die Wohnung warm zu bekommen, muss im Verhältnis mehr fossile Energie eingesetzt werden als zum Schluss als Nutzenergie zur Verfügung steht: Um eine Einheit Nutzenergie zu gewinnen, müssen lt. dem Wissenschaftlichen Dienst des Deutschen Bundestags 1,1 Einheiten sogenannter Primärenergie eingesetzt werden: Der Primärenergiefaktor liegt also bei 1,1. Dabei wird die Energiequelle, das Erdgas als Energieträger ebenso berücksichtigt wie die Energie, die für den Transport und die Umwandlung in Nutzenergie aufgebracht werden muss.
Ausgeglichen ist die Bilanz zwischen eingesetzter Energie und Nutzenergie bei einem Primärfaktor von 1.
Warum hat Fernwärme einen guten Primärenergiefaktor?
Fernwärme aber weist in der Regel einen Primärfaktor deutlich unter 1 auf. Dies bedeutet, dass bedeutend weniger Energie aufgebracht werden muss, um eine Einheit Nutzenergie zu gewinnen. Wie kann das sein? Dafür gibt es zwei Gründe: Die eingesetzten Wärmequellen und die Art und Weise, wie Nutzenergie erzeugt wird.
Im Wärmemix der Fernwärmeversorgung Niederrhein wird die Wärme sowohl aus Biomasse, industrieller Abwärme und – insbesondere zur Abdeckung von Spitzenlasten – auch mit Erdgas und Öl erzeugt. Der Primärenergiefaktor von erneuerbaren Energien wird lt. dem Wissenschaftlichen Dienst des Deutschen Bundestags grundsätzlich mit 0,2, also sehr niedrig angesetzt. Und dieser gilt lt. der online-Publikation Nr. 12/2012 des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung auch für die thermische Verwertung von Altholz.
Noch geringer ist der Primärenergiefaktor von Wärme aus unvermeidbarer industrieller Abwärme. Denn diese Wärme ist ein Nebenprodukt, das beim industriellen Fertigungsprozess anfällt. Man kann industrielle Abwärme ungenutzt in die Atmosphäre abgeben. Oder mit einem Wärmetauscher in Nutzwärme verwandeln. Und dieser Aufwand ist denkbar gering, er tendiert gegen null.
Was ist der Vorteil von Strom und Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplung?
Aber selbst beim Einsatz fossiler Energieträger kann Fernwärme einen Primärfaktor unter 1 erzielen. Und dies liegt an der Art und Weise, wie Nutzenergie erzeugt wird. In einem Heizkraftwerk wird Wasser zu Dampf erhitzt. Und dieser Dampf treibt eine Turbine zur Stromerzeugung an. Dabei kühlt sich der Dampf nur zum Teil ab. Die verbleibende Wärme erwärmt das Wasser für ein Fernwärmesystem. Dieses Prinzip, mit einfachem Aufwand in einem Arbeitsgang sowohl Strom als auch Wärme zu erzeugen, nennt man Kraft-Wärme-Kopplung. Hier liegt der Primärenergiefaktor selbst beim Kraftwerksbetrieb mit Erdgas bei 0,7 – also deutlich unter dem Primärenergiefaktor 1,1 bei der heimischen Gastherme.