Power-to-heat
Power-to-Heat wandelt erneuerbaren Strom effizient in Wärme um und macht überschüssige Energie flexibel für Industrie, Netze und Quartiere nutzbar.
Stand:
Technologie-Check
Definition und Wirk-/Funktionsprinzip
Bei Power-to-Heat (PtH) handelt es sich um die Umwandlung von Strom in Wärme. Dies erfolgt üblicherweise mittels Elektrodenheizkessel, Heizstäben oder auch elektrischen Wärmpumpen. Die erzeugte Wärme wird in der Regel für Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Temperaturniveau eingesetzt, wie z.B. Heizung oder Prozesswärme. Die Technologie kann nur dann als nachhaltig betrachtet werden, wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen stammt und beispielsweise überschüssiger Strom genutzt wird.
Power-to-heat - Schaubild (enercity AG (2023). https://www.enercity.de/magazin/unsere-welt/funktionsweise-power-to-heat)
SWOT-Analyse
Welche aktuellen Stärken und Schwächen hat die Technologie? Welche externen Entwicklungen (Chancen, Risiken) beeinflussen die Technologie? Gibt es Normen und Vorgaben?
Stärken
- Gute Möglichkeit zur Sektorkopplung von Strom- und Wärmesektor
- Etablierte Technologie mit sehr hohem Wirkungsgrad
- Hohe Flexibilität der Technologie, besonders in Kombination mit Wärmespeichern, ermöglicht Verwendung von Überschussstrom aus erneuerbaren Energien und erhöht somit die Wirtschaftlichkeit
- Investitionskosten sind im Vergleich zu anderen Technologien gering
Schwächen
- Wirtschaftlichkeit hängt stark von dem Strompreis und dem Lastprofil ab
- Nachhaltigkeit der Technologie ist abhängig von der Generierung des verwendeten Strommixes
- Eignung für Anwendungen im Hochtemperaturbereich ist eher gering
- Eine Rückverstromung der Wärme ist nicht möglich
Chancen
- Umrüstung des Wärmesektors auf elektrischen Betrieb nimmt zu
- Ausbau der erneuerbaren Energien steigert die Nachhaltigkeit der PtH und führt zu einer Ausbreitung der Technologie
- Lastspitzen des Stromnetzes können so abgefangen werden und zu günstigen Konditionen führen
- Kombination dynamischer Stromtarife mit KI-Modellen kann die Wirtschaftlichkeit weiter steigern
Risiken
- Kontinuierlich steigende Strompreise schränken die Wirtschaftlichkeit ein
- Unsicherheit bei regulatorischen Anforderungen
- Konkurrenz durch alternative Technologien wie Solarthermie oder Biomasse
- Preispolitik der Netzbetreiber kann Umsetzung einschränken
Erfolgsbeispiele
- In Baden-Württemberg umgesetzt: Klöpper-Therm liefert eine Power-to-Heat-Anlage für die Stadtwerke Tübingen, die überschüssigen Strom in Wärme umwandelt und so die Netzstabilität sowie die Fernwärmeversorgung effizient unterstützt.
Zum Erfolgsbeispiel - Dieses Erfolgsbeispiel in Leipzig arbeitet mit der Abnahme von Stromspitzen und schafft es so, bis zu 5 % der fossilen Erzeugung von Wärme einzusparen.
Zum Erfolgsbeispiel
Technologieanbieter
Mögliche Technologieanbieter aus Baden-Württemberg: NESS Wärmetechnik GmbH, EVO Deutschland GmbH
Technologieanbieter
Unternehmen
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)
Das ZSW ist eines der führenden europäischen...
