Die Energiewende ist längst keine ferne Vision mehr, sondern eine dringende Aufgabe unserer Zeit. Besonders der Bereich der Wärmeversorgung spielt dabei eine zentrale Rolle, da Gebäude in Deutschland für einen erheblichen Anteil des Energieverbrauchs und der CO₂-Emissionen verantwortlich sind. Vor diesem Hintergrund wird die kommunale Fernwärme zunehmend als eine vielversprechende Lösung gesehen, um nachhaltige und klimafreundliche Energieversorgung zu gewährleisten. Doch wie kann die Integration erneuerbarer Energien und innovativer Technologien wie Pit Thermal Energy Storage (PTES) optimal gestaltet werden, um die Dekarbonisierung im Wärmesektor voranzutreiben?
Im Rahmen einer Bachelorarbeit mit dem vorläufigen Titel „Technisch-ökonomische Bewertung von Wärmeerzeugungskonzepten mit PTES-Integration im Rahmen des kommunalen Fernwärmeausbaus“ soll dieser Fragestellung nachgegangen werden. Ziel der Arbeit ist es, ein fundiertes Modell zu entwickeln, das verschiedene Kombinationen aus erneuerbaren Wärmeerzeugern – wie Solarthermie, Wärmepumpen, Blockheizkraftwerken (BHKW) und potenziell auch Windenergieanlagen (WEAs) – und saisonalen Wärmespeichern (PTES) analysiert. Dabei sollen sowohl technische als auch ökonomische und ökologische Kriterien in den Fokus genommen werden, um eine ganzheitliche Bewertung zu ermöglichen.
Zielsetzung: Den optimalen Erzeugermix finden
Das übergeordnete Ziel der Arbeit ist es, konkrete Handlungsempfehlungen für die Planung und den Ausbau kommunaler Fernwärmenetze zu geben. Dabei geht es nicht nur um die Integration von PTES-Systemen, sondern auch darum, den effizientesten und optimalen Erzeugermix zu definieren. Durch die Kombination verschiedener Technologien können diese Netze nicht nur effizienter gestaltet, sondern auch an die steigenden Anforderungen der Energiewende angepasst werden. PTES-Systeme bieten aufgrund ihrer hohen Speicherkapazität und saisonalen Einsatzmöglichkeiten eine ideale Ergänzung zu erneuerbaren Wärmeerzeugern, die oft witterungsabhängig und somit schwankend sind.
Mit einem Excel-basierten Modell sollen verschiedene Szenarien simuliert werden, um die technische Leistungsfähigkeit, wirtschaftliche Rentabilität und ökologische Vorteile der unterschiedlichen Wärmeerzeugungskonzepte zu bewerten. Ziel ist es, belastbare und praxisnahe Kennzahlen wie die Wärmegestehungskosten, den Kapitalwert und die CO₂-Einsparung zu ermitteln. Diese Ergebnisse dienen als Grundlage für strategische Entscheidungen, die sowohl die Effizienz als auch die Nachhaltigkeit der kommunalen Wärmeversorgung fördern.
Ein Beitrag für die kommunale Wärmeplanung
Die Ergebnisse dieser Bachelorarbeit könnten einen bedeutenden Beitrag zur Wärmeplanung in Eutin und darüber hinaus leisten. Denn mit klaren Handlungsempfehlungen basierend auf realen Daten und einem praxisnahen Analyse-Tool bietet die Arbeit eine solide Basis für die strategische Integration von PTES-Systemen und die Definition des besten Mixes aus Erzeugungstechnologien, einschließlich potenzieller Nutzung von Windenergieanlagen (WEAs).
Darüber hinaus hat die Arbeit auch eine wissenschaftliche Relevanz: Sie verbindet technische und ökonomische Aspekte der PTES-Integration und schafft damit eine Grundlage für weiterführende Forschung im Bereich der nachhaltigen Wärmeversorgung. Die Erkenntnisse können Kommunen und Energieversorger dabei unterstützen, Fördermöglichkeiten optimal zu nutzen und langfristig auf eine klima- und kostenfreundliche Wärmeversorgung umzustellen.
Das Thema der Bachelorarbeit zeigt deutlich, wie wichtig interdisziplinäre Ansätze für die Lösung der Herausforderungen der Energiewende sind. Mit einer solchen Arbeit wird nicht nur ein wissenschaftlicher Beitrag geleistet, sondern auch ein praktisches Instrument geschaffen, das einen greifbaren Nutzen für die kommunale Planung und für den Klimaschutz bietet. Ein entscheidender Schritt in Richtung einer nachhaltigen Zukunft – für Eutin und für alle Städte und Gemeinden, die sich den Zielen der Dekarbonisierung verpflichtet fühlen.
