Im Kontext der Energieversorgung bezeichnet Power-to-Heat (kurz PtH oder P2H) die Produktion von Wärme aus Strom. Diese kann technisch gesehen auf unterschiedliche Weise erfolgen und in nahezu jedem Haushalt wird Strom auf die eine oder andere Weise in Wärme umgewandelt – zum Beispiel in Wasserkochern, mit Durchlauferhitzern etc. Speziell im Bereich der Gebäudewärme gilt Power-to-Heat als ein wichtiges Instrument der Energiewende, weil PtH Stromüberschüsse aus der volatilen Produktion erneuerbarer Energien flexibel nutzbar macht. Durch diese Kopplung der Sektoren Strom- und Wärme kann eine signifikante Reduktion des Einsatzes fossiler Brennstoffe sowie der damit verbundenen Emissionen im Bereich der Wärmeversorgung gelingen.
Power-to-Heat-Systeme – so funktionieren sie
Im Wesentlichen gibt es zwei Haupttypen von Power-to-Heat-Anlagen:
- Gerätetechnik, die den eingesetzten Strom direkt und unmittelbar in Wärme umwandeln, wie Wasserkocher oder Durchlauferhitzer. Ähnlich funktionieren Systeme, die den Strom als Antriebsenergie verwenden, um daraus Wärme zu gewinnen. Zu diesen P2H-Systemen zählen allen voran Wärmepumpen. Denn Power-To-Heat mittels Wärmepumpe gilt als die effizienteste Anwendung zur Deckung des Heizwärmebedarfs eines Gebäudes.
Dabei wird Strom als Antriebsenergie eingesetzt, um zum Beispiel aus der Umwelt (Luft, Erde etc.) die dort vorhandene Wärme nutzbar zu machen und um so Gebäude mit Raumwärme zu versorgen. Dank der Einbeziehung der Umweltwärme und den typischerweise geringen Vorlauftemperaturen in solchen Systemen lassen sich aus einer Kilowattstunde Strom ungefähr 3 bis 5 Kilowattstunden Wärme generieren. - Werden hohe Vorlauftemperaturen benötigt, wie etwa in der Industrie, kommen Elektrokessel, genauer gesagt Elektrodenkessel zum Einsatz. In riesigen Power-to-Heat Pufferspeichern wird dabei Wasser erhitzt und der Strom mit Hilfe von Elektroden direkt in Wärme umgewandelt. Anders als bei einer Wärmepumpe wird in solchen Power-to-Heat-Systemen aus einer Kilowattstunde Strom etwas weniger als eine Kilowattstunde Wärme erzeugt.
Einsatzpotenziale von PtH zur Umsetzung der Energiewende
Power-to-Heat-Technologien können die Energiewende vorantreiben. Sie helfen insbesondere durch den Einsatz von erneuerbarem Strom, weitere Potenziale durch die Substitution von fossilen Energieträgern im Wärmemarkt zu erschließen.
- Volatil erzeugter Strom aus Windkraft- bzw. Photovoltaik-Anlagen lässt sich häufig nur mit teuren Akku-Technologien speichern. Idealerweise sollte der Strom deshalb sofort verbraucht oder aber für die Erzeugung von Wärme verwendet werden.
- Die Umwandlung von überschüssigem Netzstrom in Wärme kann dabei helfen, die Stabilität der Stromnetze zu sichern.
- Power-to-Heat-Technologien können, wenn sie mit Wärmespeichern kombiniert werden, so eingesetzt werden, dass sie immer dann Netzstrom aufnehmen, wenn besonders viel davon zur Verfügung steht. Große Wärmespeicher in Kombination mit Wärmenetzen können dies auch über einen längeren Zeitraum tun. Aus diesem Grund eignet sich Power-to-Heat auch für Fernwärme und Nahwärme.
Leistungen der evm bei Power-to-Heat
Als Partner der Region unterstützen wir Kommunen, Wirtschaft, Gewerbe und Industrie auch bei PtH Anlagen. Etwa, wenn es um die Kombination von Power-to-Heat, Photovoltaik und Wärmepumpen für Quartiere oder um Power-to-Heat-Anlagen mit hohen Vorlauftemperaturen für Gebäude und Prozesswärme geht. Entscheidend ist für uns, dass bei Power-to-Heat Wirtschaftlichkeit und Effizienz zusammenspielen. Lassen Sie sich dazu von uns beraten und profitieren Sie von unserer langjährigen Expertise!
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