Wärmeplanung kommunal gedacht -Warum Strom aus PV die Basis nachhaltiger Wärmenetze ist

Schwimmende Photovoltaikanlage (SLake) zur Energieversorgung einer Kläranlage

Die kommunale Wärmeplanung ist das Herzstück der Wärmewende – sie verbindet technische Machbarkeit, wirtschaftliche Effizienz und gesellschaftliche Akzeptanz. Ein Schlüsselelement für zukünftige, resiliente Wärmenetze ist dabei eine kluge Integration von Strom aus Photovoltaik (PV). Nicht nur an Land, sondern auch auf Wasserflächen: Schwimmende PV-Anlagen (Floating PV) bieten enormes Potenzial – besonders, wenn sie mit Wärmepumpen, Speichern und Elektrolyseuren kombiniert werden.

Strom wird zur Schlüsselressource – lokal erzeugt, lokal genutzt

Wärmenetze müssen zukünftig klimaneutral, wirtschaftlich tragfähig und netzdienlich sein. Eine der effektivsten Lösungen: Strom aus erneuerbaren Quellen lokal erzeugen und direkt in die Wärmebereitstellung integrieren. PV-Strom, als volatile Energiequelle, lässt sich besonders effizient nutzen, wenn er nicht nur ins Stromnetz eingespeist, sondern in einem lokalen Wärmenetz zur direkten Nutzung oder Speicherung verwendet wird.

Technologieauswahl und Wärmenetzauslegung

Hier kommen unsere Floating-PV-Systeme ins Spiel: Sie bieten Kommunen mit Wasserflächen – etwa Baggerseen, Speicherbecken oder stillgelegten Klärteichen – eine Möglichkeit, PV-Flächen zu skalieren, ohne konkurrierende Landnutzung. Gleichzeitig liefern sie stabilen, günstigen Strom direkt für die Wärmeerzeugung.

Wärmepumpen: Das Rückgrat moderner Wärmenetze

Mit PV-Strom lassen sich Großwärmepumpen betreiben, die z. B. aus Abwasser, Flusswasser oder Umgebungsluft nutzbare Wärme auf ein für Wärmenetze geeignetes Temperaturniveau heben. Dabei liegt der COP (Coefficient of Performance) häufig zwischen 3 und 5 – das bedeutet: Aus 1 kWh Strom entstehen 3–5 kWh Wärme. Werden diese Wärmepumpen durch Floating-PV gespeist, entsteht ein nahezu emissionsfreier Wärmeprozess.

Zudem ermöglichen Wärmepumpen eine bidirektionale Sektorenkopplung: Überschüssiger PV-Strom im Sommer kann zur Beladung saisonaler Wärmespeicher genutzt werden, während im Winter eine Kombination aus Wärmepumpe und Spitzenlastkessel die Versorgungssicherheit sicherstellt.

Speicher: Schlüssel für Flexibilität und Versorgungssicherheit

Ohne Speicher keine Versorgungssicherheit. In PV-dominierten Netzen müssen Wärme- und Stromspeicher zusammenspielen. Kurzfristige Speicher wie Pufferspeicher oder Batteriespeicher glätten Lastspitzen, während saisonale Speicher – z. B. Erdbecken- oder Aquiferspeicher – überschüssige Sommerwärme in die kalte Jahreszeit verschieben.

Unsere Floating-PV-Anlagen lassen sich gezielt auf Speicherinfrastruktur ausrichten – z. B. über Regenrückhaltebecken oder Speicherseen – wodurch nicht nur die Fläche effizient genutzt, sondern auch Verdunstungsverluste reduziert werden.

Elektrolyseur: Wärme, Wasserstoff und Netzstabilität

Ein weiterer Baustein ist die Elektrolyse: Überschüssiger PV-Strom kann in Wasserstoff umgewandelt werden. Der Clou: Die entstehende Abwärme (ca. 30–40 % der eingesetzten Energie) kann direkt ins Wärmenetz eingespeist werden. So wird die Elektrolyse nicht nur zu einem Brückentechnologie für Sektorenkopplung, sondern auch zu einem integralen Bestandteil eines hocheffizienten Wärmenetzsystems.

In Regionen mit Industriepotenzial kann die Kombination von Floating PV, Elektrolyseur und Wärmenetz doppelt punkten: Strom- und Wärmesenken werden gleichzeitig bedient – ein Paradebeispiel für Resilienz und Kreislaufwirtschaft.

Floating PV – kommunale Flächen neu gedacht

Kiesteich in direkter Nähe zu Kommune

Kommunen verfügen oft über Wasserflächen, die bisher ungenutzt sind. Unsere schwimmenden PV-Lösungen ermöglichen eine Doppelnutzung dieser Flächen: Stromerzeugung trifft Wasserschutz. Studien zeigen, dass Floating-PV die Wasserverdunstung reduziert, die Wasserqualität stabilisieren kann und im Vergleich zu Freiflächen-PV eine höhere Ertragsstabilität aufweist – vor allem im Sommer, wenn die Kühlwirkung des Wassers die Modultemperatur senkt.

Diese PV-Anlagen können modular aufgebaut, wartungsarm betrieben und intelligent mit Wärmenetzkomponenten gekoppelt werden. Sie sind ein ideales Element in kommunalen Wärmeplänen, um den Eigenstromanteil zu steigern und die Abhängigkeit vom überregionalen Strombezug zu senken.

Fazit: Wärmeplanung beginnt beim Strom

Die Zukunft der kommunalen Wärmeversorgung ist dezentral, elektrisch unterstützt und erneuerbar. Photovoltaik, insbesondere schwimmend installiert, bildet das Fundament einer flexiblen und klimaneutralen Wärmeinfrastruktur. In Kombination mit Wärmepumpen, Speichern und Elektrolyse entsteht ein Netzwerk aus Technologien, das nicht nur Wärme liefert, sondern auch Stromnetze entlastet und kommunale Wertschöpfung generiert.

Unsere innovativen Lösungen verbinden technische Effizienz mit wirtschaftlichem Nutzen und ermöglichen Kommunen, die Wärmewende selbst in die Hand zu nehmen – nachhaltig, skalierbar und förderfähig.