Mit Hybrid gegen die Dunkelflaute

Prozess- und Heizwärme kann für Unternehmer und Versorger teuer werden – vor allem im Winter. Doch gerade dann wird sie gebraucht. Ein neuer hybrider Ansatz schafft Abhilfe: Das Zusammenspiel von Biomasse und Überschuss-Strom senkt die Energiekosten und hält sie 365 Tage im Jahr kalkulierbar. Wie das in der Praxis funktioniert, erklärt Energie-Experte Thomas Schmidmeier.

Deutsche Unternehmen und Fernwärmeversorger stecken in der Klemme: Die Explosion der Preise für Öl und Gas verringern die ohnehin schon angeschlagene Wettbewerbsfähigkeit. Dazu die wachsende Unsicherheit: Wann wird die Straße von Hormus wieder offen sein? Und wie entwickeln sich dann die fossilen Energiepreise? Für alle, die den Schritt in Richtung regionale, CO2-neutrale Energieversorgung noch nicht gegangen sind, bietet das hybride Verfahren einen Weg aus dieser Unsicherheit. Entwickelt wurde es von Thomas Schmidmeier, Geschäftsführer der Schmidmeier NaturEnergie in der Oberpfalz. Der Kern seiner Idee: Zu jeder Jahreszeit die zur Verfügung stehenden, günstigsten erneuerbaren Energiequellen nutzen – und so beim Verzicht auf Öl und Gas Geld sparen.

Im letzten Jahrzehnt hat sich der Energiemarkt deutlich verändert. Das bietet Chancen, die es vorher nicht gab. Windrad und Photovoltaik erzeugen heute vor allem in den Sommermonaten erhebliche Überschüsse an elektrischer Energie – so, dass sie zeitweise sogar abgeregelt werden müssen. Hier kommt die Hybrid-Technik ins Spiel: Sie ist in hohem Maße systemdienlich, da sie diese grünen Stromspitzen in genau den Zeiten nutzt, in denen sie anfallen – und so aktiv zur Stabilisierung und Flexibilisierung des Energiesystems beiträgt. Das ist eine wichtige Voraussetzung für eine stabile Netzversorgung.

Strom ist also im Sommer in großem Maße vorhanden – im Winter aber nicht. Diese immer größer werdende Lücke führt dazu, dass die Strompreise im Winter künftig zu einem hohen Risiko werden könnten. Hinzu kommt, dass viele andere Sektoren – beispielsweise die Elektromobilität oder private Wärmepumpenbetreiber - KEINE WAHLMÖGLICHKEIT haben und auch in der Dunkelflaute das Netz beanspruchen werden. Das macht die Direktelektrifizierung unrentabel für Industrie oder kommunale Wärmeversorgung.

Hybrid-Technik bietet hingegen die Flexibilität, kurzfristig zwischen biogener und elektrischer Wärmeversorgung umzuschalten – und damit die Chance, jederzeit den günstigsten Energieträger nutzen zu können: Im Sommer fahren die Anlagen bei großem Angebot an billigem Strom die Biomassekessel bis auf 30 Prozent der Leistungsfähigkeit zurück. Sie nutzen stattdessen den zu diesem Zeitpunkt billigen grünen Überschuss-Strom.

Das schont die Holzvorräte. Diese Vorräte setzen die Anlagen dann in der dunklen Jahreszeit in den Biomasseanlagen ein – wenn kaum Wind weht und die Photovoltaik wenig Strom liefert. „Hier spielen wir die Stärken der hochwirtschaftlichen, preisstabilen, jederzeit verfügbaren Holzenergie aus – und meiden so den im Winter hohen Strompreis“, erklärt Thomas Schmidmeier. „Hybrid-Technik nutzt also das Beste aus beiden Welten! Und der Betreiber kann sich auf günstige, sehr genau kalkulierbare Energiekosten an 365 Tagen im Jahr einstellen – ohne willkürliche Spekulationskosten.“

Hybride Lösungen gibt es in den unterschiedlichsten Temperaturbereichen. Bis 110 Grad Celsius kommt eine Kombination aus Biomasse-Anlage und Großwärmepumpe zum Einsatz. Dabei liefern die Wärmepumpen die Grundlast, die Biomasse deckt Spitzenlasten und saisonale Bedarfe ab. Bei großen Anlagen ist auch die Kombination einer Wärmepumpe mit einem HeizKRAFTwerk realisierbar. Hier liefert die Biomasseanlage im Winter unschlagbar günstigen Strom aus Gebrauchtholz für die Wärmepumpe. Die dabei entstehende Abwärme deckt die Spitzenlast beispielsweise eines Fernwärmenetzes in der kalten Jahreszeit. Grüner und effizienter kann man Energie kaum bereitstellen.

Erste Wirtschaftlichkeitsberechnungen mit Stadtwerken kommen zum Ergebnis, dass sich durch die Hybridtechnik die Wärmegestehungskosten im Vergleich zu reinen Wärmepumpenanlagen halbieren lassen.

Schmidmeier bietet diese Technik gemeinsam mit einem weltweit agierenden Großwärmepumpenhersteller an. Komplette Heizzentralen werden als funktionale Generalübernehmerleistung errichtet.

„Bei industriellen Anwendungen jedoch mit Temperaturen zwischen 110 und 200 Grad – in Ausnahmefällen bis zu 400 °C - kommt die Wärmepumpe nicht mehr hin. Hier setzen wir auf Hybridkessel. Dabei wird ein Elektroheizsystem direkt in den Biomassekessel integriert. Über dieses Heizelement kann dann grüner Strom – je nach Börsenpreis - zur Wärmeerzeugung stufenlos ein- und ausgekoppelt werden“, erklärt Thomas Schmidmeier.

Fazit: Intelligente Hybrid-Technik hilft Unternehmen, stets den günstigsten Energiemix zu nutzen: Im Sommer billigen Überfluss-Strom aus Wind und PV-Anlagen, in der Dunkelflaute des Winters preisstabile, CO2-neutrale und stets verfügbare Biomasse – ganz ohne Öl und Gas.

Mehr Informationen unter: https://www.schmidmeier.com/hybride-loesungen/