Die Wärmeversorgung gilt als Schlüsselsektor der Energiewende – und gleichzeitig als eine ihrer größten Herausforderungen. Gerade Kommunen stehen vor der Frage, wie sie langfristig klimaneutral heizen und zugleich die Energieinfrastruktur entlasten sollen. Dass sich beides vereinen lässt, zeigt das Beispiel Heidelberg: Die Stadtwerke setzen mit ihrem Energiepark Pfaffengrund auf ein iKWK-System, das fossile Wärmequellen schrittweise ersetzt und zugleich eine Brücke zwischen Stromnetz und Wärmenetzen schlägt.
Das Konzept der innovativen Kraft-Wärme-Kopplung (iKWK) verbindet klassische KWK-Technik mit erneuerbaren Erzeugern und elektrischen Wärmeerzeugern. Dadurch wird das Wärmesystem flexibler – es kann Strom aus dem Netz aufnehmen, wenn viel erneuerbare Energie verfügbar ist, und im Gegenzug Wärme aus regenerativen Quellen einspeisen. So werden Wärmenetze nicht nur nachhaltiger, sondern auch zu wichtigen Akteuren der Netzstabilisierung.
Sehen Sie hier ein anderes Beispiel für die Nutzung von iKWK.
In Heidelberg arbeiten drei Blockheizkraftwerke gemeinsam mit drei großen Luft-Wasser-Wärmepumpen und einer Power-to-Heat-Anlage. Die in Heidelberg installierten drei Luft-Wasser-Wärmepumpen gelten derzeit als die leistungsstärksten ihrer Art in Deutschland und setzen neue Maßstäbe für großtechnische kommunale Wärmeerzeugung. Die Kombination von BHKW und Wärmepumpen erlaubt eine dynamische Betriebsweise: Während die KWK-Anlagen dann laufen, wenn Strom gebraucht wird, übernehmen Wärmepumpen und Elektrokessel Lasten, wenn Strom im Überschuss vorhanden ist. Die Wärmepumpen entziehen der Umgebungsluft selbst bei niedrigen Temperaturen Energie und speisen sie verlustarm ins Fernwärmenetz ein. Für viele Kommunen kann dieses Prinzip zum Leitbild werden – wichtig ist, vorhandene Infrastruktur weiterzunutzen, flexible Komponenten zu kombinieren und die Betriebsführung digital zu optimieren.
Erfahren Sie mehr über Luft-Wasser-Wärmepumpe und dynamische Stromtarife.
Damit solche Systeme zuverlässig funktionieren, muss die elektrische Einbindung stabil und netzverträglich gestaltet sein. In Heidelberg übernehmen spezielle 22 Ultra-Low Harmonic Drives von ABB die Regelung der Pumpen und Lüfter. Diese verhindern Störungen durch Oberwellen im Netz und ermöglichen einen emissionsarmen Dauerbetrieb. Genauer: Ultra-Low Harmonic Drives reduzieren Oberwellen im Stromnetz auf unter drei Prozent und sichern so einen störungsfreien, energieeffizienten Anlagenbetrieb ohne zusätzliche Filtertechnik. Der Aspekt mag technisch erscheinen, doch genau solche Details entscheiden über die Alltagstauglichkeit im großen Maßstab: Kommunale Wärmeversorgung muss nicht nur ökologisch, sondern auch elektrotechnisch integriert gedacht werden.
Mehr zur Energiekommune des Jahres 2024, Heidelberg.
Für Städte und Gemeinden, die ihre Wärmeplanung konkretisieren, bietet das Heidelberger Modell wertvolle Erkenntnisse. Zentrale Lernpunkte sind, Projektpartner frühzeitig einzubinden, den Systemverbund von Strom und Wärme mitzudenken und die Anlagensteuerung konsequent auf Flexibilität auszurichten. Zudem lohnt es sich, die Netzqualität und Rückwirkungen auf das Stromnetz von Beginn an im Blick zu behalten – sie sind Voraussetzung für Genehmigung, Förderung und nachhaltigen Betrieb.
Kennen Sie schon unser Magazin? Jetzt ist die neue Ausgabe erschienen, holen Sie sich ein Probeabo.
Das iKWK-Prinzip eröffnet einen Weg, lokale Wärmenetze zum aktiven Bestandteil der Energiewende zu machen. Für Kommunen, die heute ihre Wärmeplanungen starten, bedeutet das: Zukunftsfähigkeit entsteht nicht allein durch neue Technologien, sondern durch intelligentes Zusammenspiel von Erzeugern, Netzen und kommunalem Gestaltungswillen. Heidelberg zeigt, dass Klimaneutralität beim Heizen erreichbar ist – wenn man Systeme ganzheitlich denkt und konsequent umsetzt. Mit der iKWK-Anlage im Energiepark Pfaffengrund gehen die Stadtwerke einen entscheidenden Schritt in Richtung klimaneutrale Wärmeversorgung und tragen aktiv zur Erreichung der kommunalen Klimaziele bei.
Die Heidelberger iKWK besteht aus:
- Drei BHKW-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 6.000 Kilowatt elektrisch und einer Erzeugung von 21.000 Megawattstunden Wärme sowie 21.000 Megawattstunden Strom,
- drei großen Luft-Wasser-Wärmepumpen als erneuerbare Wärmeerzeuger mit einer Gesamtleistung von 4.500 Kilowatt und einer Gesamterzeugung von 7.800 Megawattstunden Wärme,
- einer Power-to-Heat-Anlage als elektrischer Wärmeerzeuger, der die anderen Wärmeerzeugungsanlagen ergänzt. Ihre Leistung beträgt mehr als 1.800 Kilowatt.
