Abwärme

Unvermeidbare Abwärme entsteht in vielen Prozessen und Branchen: etwa bei der Herstellung pharmazeutischer Erzeugnisse und der Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln, beim Betrieb von Rechenzentren, in Umspannwerken und auch im U-Bahn-System. Hinzu kommt bislang ungenutzte Restwärme in der Müllverbrennung, gebunden an das Rauchgas. Je nach Branche und Prozess entsteht die Abwärme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus und mit spezifischen zeitlichen Profilen. Beides hat einen Einfluss auf die Nutzbarkeit der Abwärme für Heizzwecke.

Im Zuge der Wärmeplanung wurden mehrere Karten zu den Abwärmepotenzialen in Berlin erstellt. Neben den Karten mit standortbezogenen Informationen zu den Abwärmequellen stellt die Karte „Baublock mit potenzieller Abdeckung durch Abwärme“ insbesondere für Abwärmestandorte mit einer Abwärmemenge von mindestens 1 GWh/a potenzielle Versorgungsgebiete zur Abnahme dieser Abwärme dar. Die Ergebnisse dieser Analyse sind ein erstes Indiz dafür, wo in Berlin größere Abwärmemengen anfallen und über ein Wärmenetze genutzt werden können.

Die vom Bund eingerichtete öffentliche Plattform für Abwärme stellt Daten zu Abwärme von Unternehmen aus Industrie und Gewerbe zur Verfügung, die gemäß den Anforderungen des Energieeffizienzgesetz (EnEfG) Daten an die Plattform übermittelt haben.

Die Abwärmepotenziale in Berlin wurden zudem im Jahr 2023 durch das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) und das Institut für Energie- und Umweltforschung (IFEU) im Auftrag der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt (SenMVKU) erhoben. Kernelement der Erhebung war eine Online-Unternehmensbefragung, die sich an Betriebe des verarbeitenden Gewerbes sowie an Rechenzentren-Betreiber richtete. Der Informationsstand zu Rechenzentren wird stetig aktualisiert, da die Branche durch eine hohe Dynamik geprägt ist.

Im Berliner U-Bahn-System fällt an die Luft gebundene Abwärme an. Sie resultiert aus mehreren Quellen, etwa aus der Erdwärme des Untergrundes, aus dem Anfahren und Abbremsen der Züge, sowie von den Passagieren selbst. Die Berliner Stadtwerke führten im Auftrag der SenMVKU Begehungen und Messungen an 25 U-Bahn-Stationen durch, um eine belastbare Datengrundlage zur Höhe des Abwärmepotenzials und zur Verfügbarkeit von Aufstellflächen für die technischen Anlagen zur Nutzung dieser Abwärme zu schaffen. Die Abwärmepotenziale unterscheiden sich stark – etwa in Abhängigkeit von der Tunnelüberdeckung – und sie liegen bei bis zu 200 kW Entzugspotenzial pro U-Bahn-Station.

In der Summe belaufen sich die Potenziale an unvermeidbarer Abwärme im Status quo auf ca. 1.200 bis 1.800 GWh pro Jahr. Zukünftig ist eine Zunahme der Abwärmemenge – eine Verdopplung bis potenziell Verdreifachung – zu erwarten. Dies liegt vor allem an dem hohen erwarteten Zubau an Rechenzentren. Die zukünftige Entwicklung ist naturgemäß mit hoher Unsicherheit behaftet und hängt in hohem Maße davon ab, in welchem Umfang sich Rechenzentren ansiedeln und welche Effizienzgewinne und Energieträgerwechsel in Betrieben des verarbeitenden Gewerbes realisiert werden.

Das Temperaturniveau der Abwärmequelle hat einen entscheidenden Einfluss darauf, welches Nutzungskonzept für Abwärme geeignet ist. Das Temperaturniveau der in Berlin anfallenden Abwärmeströme liegt überwiegend unter 65°C, teilweise sogar unter 25°C. Somit ist in Berlin meist eine Temperaturanhebung durch eine Wärmepumpe erforderlich, um die Abwärme für Heizzwecke nutzen zu können.

Neben den Ergebnissen zu den Potenzialen enthält der Abschlussbericht von IÖW und IFEU ein Maßnahmenset, mit dem das Land Berlin die Erschließung der Potenziale unterstützen kann. SenMVKU prüft das vorgeschlagene Maßnahmenset, um anschließend die Umsetzung von Maßnahmen zu initiieren.