Was passiert künftig in den Nicht-Fernwärmegebieten in der Stadt, wenn Leipzig die Wärmeplanung umsetzt? Eine Möglichkeit sind dort z. B. Wärmepumpen (WP) als Luft-Wasser-Erd-WP. Der flächendeckende Einsatz von Wärmepumpen ist freilich an die Kapazitätsgrenzen der Stromnetze gekoppelt.
Eine Wärmepumpe für Einfamilienhäuser benötigt zum Regelbetrieb 4 bis 6 Kilowatt (kW) elektrische Anschlussleistung. Der Stromanschluss für WP erfordert meist Starkstrom (400 V Drehstrom) wegen des hohen Leistungsbedarfs, insbesondere bei Anlagen über 4,2 kW, was eine Nachrüstung der Stromzuleitung im Altbau nötig machen kann. Im Allgemeinen beträgt der Anlaufstrom das Zwei- bis Dreifache des normalen Betriebsstroms.
Aber als großen Vorteil einer Wärmepumpe ist zu beachten: Je höher der Jahresarbeitszahl-Wert (JAZ) ist, desto effektiver arbeitet die WP. Die JAZ einer WP ist ausschlaggebend für ihre Effizienz. Eine JAZ von bspw. 4 bedeutet, dass die Wärmepumpe mittels 1 kWh Strom mindestens 4 kWh Wärme erzeugen kann.
Unterscheiden muss man bei der Planung von Wärmepumpen die Kosten der Heizanlage, die Betriebs- und die Erschließungskosten.
Tipps zum Kostensparen
1. Die richtige Dimensionierung der Wärmepumpe: Die Wärmepumpe sollte korrekt dimensioniert werden, dafür dient die Heizlastberechnung. Eine sehr knapp kalkulierte Größe der Wärmepumpenleistung reduziert zwar den Preis, aber die Pumpe würde letztlich aufgrund des erhöhten Strombedarfs ineffizient und unwirtschaftlich arbeiten, ja vielleicht sogar Schaden nehmen. Eine Heizlastberechnung (hydraulischer Wärmeabgleich) ist zu erstellen, entweder von der Heizungsfirma oder unabhängig durch eine Energieberatung.
2. Die passende Vorlauftemperatur der Heizung: Wärmepumpen sind sehr kostensparend, wenn sie in einem gut gedämmten Haus mit einer Niedrigtemperaturheizung betrieben werden. Dies spart Strom und bringt die besten Jahresarbeitszahlen ein. Wichtig ist also, dass die Differenz zwischen der Wärme aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser und der Vorlauftemperatur möglichst gering ist. Im Übrigen: Niedrigtemperaturheizungen – wie Fußbodenheizungen – sind beim Wärmeverbrauch bedeutend kostensparender als herkömmliche Heizkörper.
3. Installationskosten berücksichtigt? Die Installation einer Erdwärme- oder Wasser-Wärmepumpe mit den Bohr- und Aushubarbeiten ist vergleichsweise kostspielig. Achten Sie darauf, dass Sie diese Arbeiten in Ihrer Kalkulation berücksichtigen.
4. Spezielle Stromtarife: Einige Energieversorger bieten spezielle Stromtarife für Wärmepumpen-Betreiber an. Prüfen Sie, ob das in Ihrem Fall möglich ist und ob es sich lohnen würde, diesen in Anspruch zu nehmen.
5. Regelmäßige Sichtkontrolle: Moderne Wärmepumpen verfügen über eine Betriebsanzeige. Überprüfen Sie diese regelmäßig, so können kleinere Schäden schnell behoben werden, bevor sie zu größeren, teuren Schäden werden.
6. Förderungen: Der Eigentümer kann die staatlichen Wärmepumpen-Fördermittel in Anspruch nehmen, um die finanzielle Belastung der Mieter zu begrenzen. Ein Energieberater klärt auch zu möglichen staatlichen Förderungen auf – bisher sind für eine neue WP+Heizung+ Heizkörper bis 35% Förderung möglich, im Umfang bis zu maximal 60.000 € Baukosten pro Jahr. Rechtzeitig vor Baubeginn kann ebenso die Förderung durch den Energieberater für neue Türen und Fenster beantragt werden. Auch der Einbau der Fußbodenheizung wird im Zusammenhang mit der Heizungsumstellung gefördert – mit Einbau der Heizleitungen, mit Dämmung, Einbau von Fußbodenestrich bis zum Einbau von neuem Fußbodenbelag und kann gleich von der Heizungsinstallationsfirma beantragt werden.
7. Der Einbau von Dämmungen wird gefördert mit festgelegten Uw-Werten mit Verwendungsnachweis (TNP), für die Dämmung der Außenwand, vom Kellerfußboden und Kellerdecke und von der Dämmung im Dachgeschoss. Ebenso wird der Einbau von neuen Außentüren, Thermofenstern, neuen Dachflächenfenstern, zutreffenden Elektro- und Malerarbeiten gefördert.
8. Vor Beginn der Arbeiten sind die Förderungen bei der KfW-Bank einzureichen und die Dämm-Nachweise für die Einhaltung von Uw-Werten zu erbringen. Ist die Förderung durch die Bank zugesichert, sind die Rechnungen für die Bauleistungen nachzuweisen. Ein großer Teil der Kosten für die Energieberatung konnte durch die Förderung mit übernommen werden, soll aber ausgesetzt werden.
9. Die Stromerzeugung für eine Wärmepumpenheizung durch eine PV-Anlage ist immer sinnvoll, wenn ausreichende geeignete Dach- oder Außenflächen zur Verfügung stehen, um den Strombedarf zum Teil selbst zu erzeugen. Zur besseren Nutzung von flexiblen Stromtarifen ist der Einbau von Smart Metern empfehlenswert
Nutzung der Photovoltaik (PV) zur Kostenreduzierung
Die Photovoltaik wird insbesondere eingesetzt zur Eigenstromnutzung, für den Wärmepumpenbetrieb, für die Elektromobilität, für die Zwischenspeicherung und zur Einspeisung in das Stromnetz.
In Kombination mit Wärmepumpen kann PV-Strom zur dezentralen Wärmeerzeugung beitragen, vornehmlich für Einfamilienhäuser. Bedingt durch die Größe der Dachflächen bestehen bestimmte Einspeisepotentiale auch für Mehrfamilienhäuser und große Wohngebäude. Zur Verteilung von Eigenstrom an die Mieter und Nutzer werden Mieterstrommodelle angeboten von Firmen in Leipzig wie SMP Solar Energy GmbH oder enpal aus Berlin.
Für PV-Anlagen sollten nach Möglichkeit die Dächer von Schulen und Verwaltungsgebäuden genutzt werden, in jedem Fall die Flächen der Parkplätze sowie der Einkaufseinrichtungen und die Dächer von gewerblichen Gebäuden wie Lagerhallen, Bürogebäuden oder Kaufhäusern.
Die Kombination von Photovoltaik und Batteriespeichern steigert die Eigenversorgung und entlastet das Stromnetz.
Der Entwurf zum Gebäudemodernisierungsgesetz (GMG) sieht u. a. vor, dass Netzbetreiber auch Baukostenzuschüsse bei bestehenden Netzanschlüssen verlangen können, was als zusätzliche finanzielle Belastung für private Einspeiser interpretiert wird. Nach Einschätzung von Stromanbieter 1KOMMA5° könnten dadurch bei einer durchschnittlichen PV-Dachanlage Mehrkosten von rund 1.000 Euro entstehen. Zudem wird befürchtet, dass die Kosten nicht einheitlich geregelt wären, sondern jeder der rund 850 Netzbetreiber in Deutschland individuelle Zuschüsse festlegt
Balkonsolaranlagen, Dach-Photovoltaik, Agri-PV
Balkonsolaranlagen sind kleine PV-Anlagen, die privat aufgestellt werden können und ins eigene Stromsystem der Wohnung einspeisen, begrenzt bis zur Erzeugung von max. 800 Watt seit Mai 2024.
Größere Photovoltaikanlagen dienen der Stromerzeugung auf dem Dach, an den Fassaden oder auf Freiflächen und speisen den erzeugten Strom ins überregionale Stromnetz ein, mit entsprechender Vergütung. Hier gibt es recht unterschiedliche Module, geeignet für die jeweilige Nutzung.
Je nach Aufbau eines PV-Moduls unterscheidet man verschiedene Typen.
Es sind auch landwirtschaftliche Flächen zum Aufbau von Agri-PV-Anlagen sinnvoll nutzbar. Die Größe sollte über 3.000 m² betragen, wegen der hohen Grundstücks- und Erschließungskosten. Agri-PV-Anlagen sind hochaufgeständerte PV-Anlagen, die dadurch weiterhin und sogar besser landwirtschaftlich nutzbar sind. Zu berücksichtigen sind dabei die Entfernungen zu potenziellen Strom-Einspeisepunkten (bei PV: zum Stromnetz oder Umspannwerk)
Nutzung der Solarthermie
Bei Solarthermie wird durch die Sonneneinstrahlung Warmwasser erzeugt, das in den Heizkreislauf eingespeist werden kann oder als Warmwasser im Haushalt Verwendung findet. Solarthermie liefert eher in den Sommermonaten Warmwasser für Einfamilien- und Mehrfamilienhäuser, Hotels oder Sporteinrichtungen, Gewerbe- und Industrieanlagen. Weiterhin dient die Solarthermie zur direkten Wärmeeinspeisung in Nah- und Fernwärmesysteme. Das Warmwasser kann aber auch für die kalte Jahreszeit zwischengespeichert werden, in Kavernen oder saisonalen Großspeichern.
Freiflächen-Solarthermie benötigt in der Regel größere, zusammenhängende Flächen ab ca. 5.000 m², die in Leipzig und in der Umgebung rar und wenig verfügbar sind. Zu beachten sind dabei die Entfernungen zu potenziellen Einspeisepunkten (bei Solarthermie: zum nächsten Wärmenetz)
Neu entwickelt wurden Photo-Voltaik-Thermie (PVT) Kollektoren zur Erzeugung von Strom und Wärme aus Sonnenenergie. Kombiniert man die Hybridkollektoren mit einer Wärmepumpe, entsteht ein hocheffizientes Heizsystem, das sowohl aktuellen als auch künftigen Klimaschutzvorgaben gerecht wird.
PVT Module sind vorrangig für Gebäude, Haushalte und Anlagen geeignet, die auch im Sommer viel Warmwasser benötigen. Hergestellt werden PVT Module in Sachsen durch die Firma Sunmaxx in Ottendorf-Okrilla bei Dresden.
Städtisches und bürgerliches Engagement für Geothermie
Der Aufbau von geothermischen Anlagen verursacht höhere Investitionskosten, aber der laufende Betrieb erfolgt dann recht kostenneutral. Die Finanzierungen und der Aufbau von Bohrsonden, Großwärmepumpen und Nahwärmenetzen müssen sicherlich in Zusammenarbeit mit der Stadt, den Gebäudeeigentümern und Wärmenutzern in den Quartieren, den Stadtwerken (LSW) und den Leipziger Genossenschaften besprochen, koordiniert, finanziert, geplant und verwaltet werden. Hierfür ist die Initiative der Bürger, der Wirtschaft und der Verwaltung gefragt.
Was bedeutet das?
Die Stadtverwaltung, die im Auftrag der Stadt agierende Quartiersgesellschaft, die Eigentümergemeinschaft oder die LSW sondieren die Wärmeabgabemenge und das mögliche Versorgungsumfeld. Zum Aufbau einer Verwaltungsgemeinschaft müssen sich im Quartier/Umfeld genügend Interessenten/Eigentümer/Nutzer finden für die gesicherte Wärmeabnahme. Das kann in Zusammenarbeit mit einer Wohnungs- oder Energie-Genossenschaft erfolgen, oder als GmbH, GbR oder ähnliches Konstrukt. Über diese Verwaltungsgesellschaft erfolgen dann die Finanzierung, die Planung, Verteilung und Verwaltung der Wärmeentnahme und des Wärmenetzes.
Flächen bereitstellen zum Bau von Umspannwerken
Der Ausbau der Nahwärmenetze, der verstärkte Einbau von Wärmepumpen in Wohn- und Nichtwohngebäuden, der Ausbau von PV-Anlagen, Serverstationen, eine stark wachsende Ladeinfrastruktur für Elektromobilität, die Elektrifizierung von Gewerbe- und Industriestandorten steigern den Bedarf an erneuerbarem Strom.
Um den zunehmend hohen Bedarf an Strom zu decken, ist der massive Ausbau des Stromnetzes und insbesondere von Umspannwerken in Leipzig erforderlich. Umspannwerke sind die entscheidenden Schnittstellen, durch die die Hochspannungsebene mit der Mittelspannungsebene und so mit dem städtischen Netz verbunden wird. Sie dienen der Stromversorgung und sind die Netzanschlussstellen für Stromanbieter und Stromverbraucher.
Um den wachsenden Bedarf an Strom und Anschlusspunkten abdecken zu können, ist der Bau von mindestens sieben neuen Umspannwerken, 500 Trafostationen, der Ausbau von ca. 350 km Mittelspannungsleitungen sowie die Verstärkung der bestehenden Stromkabel im Boden durch L-Netz geplant. Umspannwerke sind vorgesehen in Lindenthal (auf der Fläche der ehem. Gärtnerei Schlegel), in Stötteritz, Rückmarsdorf, dem Bereich Wiederitzsch/Seehausen/Plaußig, Zentrum/Zentrum-Süd/Südvorstadt, Schleußig/Plagwitz/Lindenau/Leipzig-West und Mölkau/Engelsdorf/Holzhausen/Liebertwolkwitz.
Jedes der Umspannwerke kostet L-Netz mehrere Millionen Euro. Es werden die entsprechenden Flächen in der dicht bebauten Stadt benötigt und die Einsicht der betroffenen Bürger für den Ausbau ist erforderlich. Rechtzeitige Information, Darstellung der Sachargumente und Austausch mit den Anwohnern sind Voraussetzungen für diesen erforderlichen Stromnetzausbau.
Teil 1 dieser Serie finden Sie hier.
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