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На пути к климатической нейтральности - что вы должны знать об отоплении залов будущего

8. Декабрь 2021 года
Globus in Hand - концепция сетевого взаимодействия через города.

Ob in der Industrie oder im privaten Wohnungsbau – wer sich heute für eine Heizung bzw. Hallenheizung der Zukunft entscheidet, steht vor jeder Menge Fragezeichen. Welche Energieszenarien werden die Zukunft tatsächlich bestimmen? Welche Technologien werden dann relevant? Lohnt es sich noch, in fossil betriebene Systeme zu investieren? Was sagt die Ampel? Und was ist unter Berücksichtigung all dieser Fragestellungen langfristig die funktional und wirtschaftlich beste heiztechnische Lösung für das Hallengebäude? Erfahren Sie in diesem Blogbeitrag alles zu den neuen Beschlüssen der Regierung und wie man in der Industrie den Wandel zum klimaneutralen Heizen bewältigt.

Den Klimawandel stoppen – wie klimaneutrales Heizen der erste Schritt in die richtige Richtung bedeutet

Dass etwas passieren muss, um den menschengemachten Klimawandel unter Kontrolle zu bekommen, zweifelt wohl kaum jemand noch an. Das ambitionierte Ziel im novellierten Klimaschutzgesetz heißt daher: Nicht 2050, sondern 2045 bereits will Deutschland Klimaneutralität erreichen. Das bedeutet, sämtliche Treibhausgas (THG)-Emissionen von der Stromerzeugung über die Industrie bis hin zu Gebäuden, Verkehr und Landwirtschaft sollen so weit wie möglich reduziert werden. Nicht vermeidbare Emissionen sollen durch Treibhausgas-Senken ausgeglichen werden. Um das zu erreichen, legt das Klimaschutzgesetz ein konkretes Zwischenziel für die THG-Emissionsminderung bis 2030 fest, nämlich um mindestens 65 % gegenüber 1990. Das Ziel ist soweit also deutlich. Klar ist dabei auch, dass ein wichtiger Schritt hierbei ist, langfristig auf klimaneutrales Heizen mit Wasserstoff oder anderen Alternativen umzusteigen.

Endlich mehr Klarheit auf dem Weg zur Klimaneutralität

Der Weg zur Klimaneutralität wirft jede Menge Fragen auf und sorgt für große Verunsicherung. Besonders bei all jenen, die über Investitionen entscheiden sollen, die weit in die Zukunft reichen. Ein Beispiel für solche Investitionen sind industriell genutzte Системы отопления зала mit einem Lebenszyklus von 15 Jahren und mehr. Wer heute vor einer solchen Anschaffung steht, sollte sich definitiv mit Heizsystemen, die klimaneutral heizen, auseinander setzen. Doch was genau steckt hinter klimaneutralem Heizen und der angestrebten Klimaneutralität?

Klarheit könnte hier der am 11. Oktober 2021 veröffentlichte Report des Kopernikus-Projekts Ariadne1) geben. Hierbei handelt es sich um eine Studie von mehr als 50 Forschenden aus 10 Instituten, die verschiedene Transformationsszenarien zur Klimaneutralität beleuchtet und bewertet haben. Damit liegt erstmals ein umfassender und detaillierter Modellvergleich mit robusten Erkenntnissen zu Transformationspfaden, Spielräumen und Engpässen vor. Folgende zentrale Einsichten lassen sich über alle Szenarien und Modelle hinweg ableiten:

  1. Die zentralen Energieträger in einem klimaneutralen Energiesystem sind hauptsächlich erneuerbarer Strom, grüner Wasserstoff und grüne E-Fuels sowie nachhaltig erzeugte Biomasse.
  2. Eine zunehmend erneuerbare Stromversorgung ist die tragende Säule der weiteren Dekarbonisierung des Energiesystems.
  3. Allein die Steigerung der Energieeffizienz führt in den Zielszenarien bis 2045 zu einem Rückgang des Endenergieverbrauchs um 34 - 59 % gegenüber 2019.
    Und klar ist auch, so der letzte Punkt: Die Klimaschutz-Ziele für 2030 und 2045 sind extrem herausfordernd und können nur mit massiven Investitionen, zusätzlichen politischen Maßnahmen und Infrastrukturaufbau in allen Sektoren erreicht werden.

1) Quelle: Deutschland auf dem Weg zur Klimaneutralität 2045: Szenarien und Pfade im Modellvergleich. https://ariadneprojekt.de/publikation/deutschland-auf-dem-weg-zur-klimaneutralitat-2045-szenarienreport/

Das Wichtigste zum klimaneutralen Heizen aus dem Koalitionsvertrag der Ampel

Seit kurzem liegt nun der Koalitionsvertrag der Ampel mit dem Titel „Mehr Fortschritt wagen“ auf dem Tisch. Trotz konstruktivem Zukunftsgeist birgt er noch jede Menge Unsicherheiten, so die DIHK in ihrer ersten vorläufigen Gesamtbewertung2). Dennoch zeichnet sich jetzt mehr Klarheit ab, wie der Weg zur Klimaneutralität gestaltet werden kann. Relevant für Investitionen in energieintensive Technologien wie Hallenheizungen sind vor allem die Kernaussagen im Koalitionsvertrag. Wir haben sie für Sie mit Bezug auf Seite und Absatz des Koalitionsvertrags zusammengefasst:

S. 27 – Kapitel „Wirtschaft“ Stichwort „Industrie“

  • Wir setzen uns für die Gründung einer Europäischen Union für grünen Wasserstoff ein.
  • Dazu wollen wir Investitionen in den Aufbau einer Wasserstoffnetzinfrastruktur finanziell fördern.
  • So wollen wir bis 2030 Leitmarkt für Wasserstofftechnologien werden.
  • für eine Initiative zur Gründung eines für alle Staaten offenen internationalen Klimaclubs mit einem einheitlichen CO2-Mindestpreis und einem gemeinsamen CO2-Grenzausgleich.

S. 59f – Kapitel „Klima, Energie, Transformation“ Stichwort: „Gas und Wasserstoff“

  • Eine Energieinfrastruktur für erneuerbaren Strom und Wasserstoff ist eine Voraussetzung für die europäische Handlungsfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit im 21. Jahrhundert.
  • Wir beschleunigen den massiven Ausbau der Erneuerbaren Energien und die Errichtung moderner Gaskraftwerke, um den im Laufe der nächsten Jahre steigenden Strom- und Energiebedarf zu wettbewerbsfähigen Preisen zu decken.
  • Die bis zur Versorgungssicherheit durch Erneuerbare Energien notwendigen Gaskraftwerke müssen so gebaut werden, dass sie auf klimaneutrale Gase (H2-ready) umgestellt werden können.
  • Erdgas ist für eine Übergangszeit unverzichtbar.
  • Wir wollen den Aufbau einer leistungsfähigen Wasserstoffwirtschaft und die dafür notwendige Import- und Transportinfrastruktur möglichst schnell vorantreiben.

S. 60 – Kapitel „Klima, Energie, Transformation“ Stichwort: „Netze“

  • Strom- und Wasserstoffnetze sind das Rückgrat des Energiesystems der Zukunft

S. 90 – Kapitel „Bauen und Wohnen“ Stichwort: „Klimaschutz im Gebäudebereich“

  • ändern das Gebäudeenergiegesetz (GEG) wie folgt: Zum 1. Januar 2025 soll jede neu eingebaute Heizung auf der Basis von 65 Prozent erneuerbarer Energien betrieben werden3).
  • Im GEG werden die Neubau-Standards zum 1. Januar 2025 an den KfW-EH 40 angeglichen.
  • Daneben können im Rahmen der Innovationsklausel gleichwertige, dem Ziel der THG-Emissionsreduzierung folgende Maßnahmen eingesetzt werden.
  • Wir setzen auf passgenaue und technologieoffene Maßnahmen

Die Förderprogramme werden wir den Zielen und Bedarfen entsprechend weiterentwickeln und umschichten.

Ampel-Koalitionsvertrag im Bund 2021. Erste, vorläufige Gesamtbewertung © Deutscher Industrie- und Handelskammertag e.V. (DIHK) | Berlin | Brüssel, Stand: November 2021

Dezentral beheizte Hallen(zonen) mit Raumhöhe > 4 m sind von der Nutzungspflicht erneuerbarer Energien zur Deckung des Wärme- und Kälteenergiebedarfs ausgenommen (GEG).

Zusammengefasst bedeutet das für das klimaneutrale Heizen, dass...

… Grüner Strom und grünes Gas (Wasserstoff) die Energieträger auf dem Weg zur Klimaneutralität sind. Dabei wird die Bedeutung von Erdgas als Brückentechnologie bestätigt – der kohlestoffärmste fossile Energieträger wird auch weiterhin einsetzbar sein und als Übergangslösung genutzt, bis wir mit Wasserstoff vollständig klimaneutral heizen können. Und auch dies wird betont: Neben regenerativen Energien sind gleichwertige, dem Ziel der THG-Emissionsreduzierung folgende Maßnahmen, wie z. B. die Steigerung der Energieeffizienz, anerkannt, was unseren dezentralen gasbetriebenen Hallenheizungen zugunsten kommt und sie zu einer Option zum klimaneutralen Heizen macht

Hoch effizient und flexibel: Dezentrale gasbetriebene Hallenheizungen flankieren den Weg zum klimaneutralen Heizen

Diese Aussagen geben Klarheit darüber, dass erdgasbetriebene dezentrale Infrarot-Hallenheizungen auf längere Sicht der Golden-Standard in der Hallenbeheizung bleiben werden. Dafür gibt es gute Gründe, denn die speziell für die bauphysikalischen Bedingungen von Hallengebäuden entwickelten Heizungssysteme sind bei Raumhöhen > 4 m in puncto Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit den meisten technischen Alternativen deutlich überlegen. Aufgrund ihrer hohen Energieausbeute und sehr geringen peripheren Verlusten realisieren Infrarotheizungs-Technologien Typ Dunkelstrahler wie die von KÜBLER Energieeinsparungen zwischen 30 und 70 Prozent. Sie können bereits heute die Anforderungen der Klimaziele von 2030 erfüllen – es handelt sich hier also nicht um vollkommen klimaneutrales Heizen, ist aber im Vergleich zu den Alternativen wesentlich umweltfreundlicher, da die Energieeffizienz besonders hoch ist. Hinzu kommen die relativ geringen Investitionskosten. Und übrigens lassen sich die Highefficiency-Technologien des Ludwigshafener Hallenheizungsspezialisten bereits heute mit Biogas4) betreiben und sind H2-ready. Das bedeutet: sobald Ihnen Wasserstoff zur Verfügung steht, können Sie diesen mit einem zuverlässigen Anteil von 20 Vol.-% (und zunehmend mehr) problemlos beimischen, sodass man sich Schritt für Schritt dem klimaneutralen Heizen nähert.

Auch durch ihre Flexibilität überzeugen Hallenheizungen des Typs Dunkelstrahler bei der Beheizung von Produktions-, Lager- und anderen Hallengebäuden. Die dezentralen gasbetriebenen Lösungen haben im Vergleich zu warmwasserbasierten Technologien extrem kurze Aufheiz- bzw. Abschaltzeiten. Ihre Hallenheizung kann damit unmittelbar auf zusätzlich notwendige Schichtbetriebe oder auch auf Änderungen der Außentemperatur reagieren – Sie heizen also nicht dem Wetter von gestern hinterher, was auch der richtige Schritt zum klimaneutralen Heizen ist. Weil die Geräte nur geringen Platzbedarf unter der Decke haben, bleibt dort genügend Nutzungsfreiraum. Und auch Ihr Hallenboden lässt Ihnen – anders als bei Fußbodenheizungen – die volle Flexibilität, z. B. für Änderungen der Maschinenaufstellung.

Klimaneutral heizen mit KÜBLER – wie die Hallenheizung der Zukunft aussieht

Die Energieträger der Zukunft heißen erneuerbarer Strom und grüner Wasserstoff. Was bedeutet dies für das klimaneutrale Heizen in der Industrie? Beim Innovationsführer für Energiesparende Hallenheizungen KÜBLER sieht man hier im Wesentlichen zwei Optionen:

  1. Die Hallenheizung der Zukunft wird aufgrund ihrer hohen Effizienz und aufgrund der noch volatilen Verfügbarkeit regenerativer Energieträger auf lange Sicht weiterhin erd- bzw. flüssiggasbasiert funktionieren.
  2. Den fossilen Gasen wird ein zunehmend steigender Anteil grüner Gase beigemischt – solange bis die technischen Herausforderungen der Produktion und Verteilung von Wasserstoff gelöst sind und die Systeme zu 100 % mit Wasserstoff betrieben werden.

Wann genau dies sein wird, bleibt derzeit offen. Klar ist jedoch, dass sowohl in der Industrie als auch im privaten Umfeld auf klimaneutrales Heizen mit grünem Wasserstoff umgestiegen werden muss, um vollkommene Klimaneutralität zu erreichen. Bis dahin heißt es, auf Heizsysteme mit einer hohen Energieeffizienz zu setzen und die hierfür genutzten fossilen Gase nach und nach zu präparieren, bis man vollständig auf die Nutzung von Wasserstoff umsteigen kann.

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