Energie-Reporter Andreas Hawel über die Energiewende in Dänemark

Andreas Hawel

Energie-Reporter

Energie-Reporter Andreas Hawel berichtet für uns aus Dänemark über die Energiewende.

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23. September 2021

Geothermie in Aalborg

Aalborgs Energiesystem, dargestellt anhand von Energiequellen und -verbrauch in einem Sankey-Diagramm. Daten von 2018.

Quelle: Institut for Planlægning, Aalborg University

Beitrag vom 20. Oktober 2021

Dänemark hat sich ambitionierte Ziele für eine klimafreundliche Zukunft gesetzt, welche stark auf Erneuerbare Energien ausgerichtet ist. Auch auf kommunaler Ebene wurden solche Ziele und Pläne gemacht, um die übergeordneten Klimaziele zu erreichen, wie auch in Aalborg. Hier möchte der städtische Energieversorger Aalborg Forsyning bis 2030 die gesamte Fernwärmeversorgung ohne fossile Energieträger bereitstellen und somit 90% der Stadt mit erneuerbarer Wärme versorgen. Sieht man sich die aktuelle Fernwärmeproduktion an, erkennt man welch große Herausforderung dies ist.

Der Großteil der heutigen Fernwärmeproduktion wird durch Abwärme aus dem Kohlekraftwerk Nordjyllandsværket bereitgestellt, welches 2028 vom Netz gehen soll.  Um diese Wärmeproduktion zu ersetzen, schlugen Investoren eine 100 MW Geothermieanlage vor. Obwohl Dänemark bisher nur limitierte und eher schlechte Erfahrung mit Geothermie gemacht hat (insgesamt 3 errichtete Anlagen für Fernwärmeproduktion, wovon 2 unter technischen Störungen leiden), das geothermische Potential in Dänemark eher gering ist, die Realisierung von Geothermieanlagen risikoreich und teuer ist, wirkte das Projekt vielversprechend. Dies lag vor allem an der Investitionsbereitschaft zweier großer privater Investoren und der Möglichkeit die Fernwärme-Grundlast das ganze Jahr über stabil zu decken.

Kohlekraftwerk Nordjyllandsværket, direkt am zugefrorenen Limfjord

Foto: Stiftung / Andreas Hawel

Schlussendlich wurde das Geothermie-Projekt Ende 2020 auf Eis gelegt, wegen einer Kombination von vielen teils unüberwindbaren Herausforderungen:

  • Zu hohes technisches und letztendlich wirtschaftliches Risiko für die Errichtung der Anlage, wobei nicht geklärt werden konnte ob die Investoren oder Aalborg Forsyning die Konsequenzen für steigende Kosten tragen würde.
  • Zu hoher resultierender Fernwärmepreis für die Kunden von Aalborg Forsyning, vor allem wegen hoher Investitionskosten durch die tiefen Bohrungen.
  • Mangelnde Anreize/Subventionen für Geothermie und bürokratische Hürden, vor allem wegen der geringen Erfahrung und geringen Bedeutung von Geothermie in Dänemark.
  • Unklare und parallellaufende Prozesse zur Erwerbung von Lizenzen zur Nutzung von Geothermie und Verkauf von Wärme, wodurch sich Bewerber gegenseitig im Bewerbungsprozess um Lizenzen behindern.
  • Überproduktion von Wärme oder Stillstand der Anlage an warmen Sommertagen mit wenig Fernwärmebedarf – dadurch wird die Profitabilität der Anlage verringert.
  • Gleichzeitig zu geringe Wärmeproduktion in den kältesten Wintertagen, wo der Fernwärmebedarf am höchsten ist – zusätzliche Boiler oder Wärmepumpen wären daher notwendig.
  • Wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig mit anderen Energiequellen wie industrieller Abwärme oder großen Wärmepumpen.

Nun plant Aalborg Forsyning die künftige Fernwärmeversorgung mit großen Wärmepumpen zu sichern, welche das Meerwasser des Limfjords als Wärmequelle nutzen. Dabei betont der Energieversorger, dass sich die rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen ändern müssen, um Geothermie in Zukunft als eine erneuerbare Energiealternative in Dänemark zu nutzen – daher ist dieses Kapitel für Aalborg noch lange nicht beendet…

Quellen

Nutzung von Abwärme von Servern für Fernwärme

Beitrag vom 21. Juni 2021

Studien zufolge waren bereits 2010 zwischen 1,1% und 1,5% des weltweiten Stromverbrauchs auf Daten- und
Rechenzentren zurückzuführen, Tendenz steigend – dank rasanter Digitalisierung. 2030 sollen 17% des gesamten
dänischen Stromverbrauchs von diesem Sektor verursacht werden. Der Großteil dieser elektrischen Energie wird in Wärme
umgewandelt und als solche meist einfach über Luftkühlung abgeführt und in die Umgebungsluft abgegeben, ohne sie zu
nutzen.

In Dänemark, wo Fernwärmesysteme stark verbreitet sind (Anschlüsse in 64% aller Haushalte) und der Wärmeverbrauch
wegen des kühlen Klimas hoch ist, ist die Abwärmenutzung von industriellen Prozessen weit verbreitet. Die Temperaturen
in den Wärmenetzen liegen meist zwischen 70°C und 100°C. Der Trend sinkender Fernwärmetemperaturen, dank höherer
Energieeffizienz von Gebäuden und Leitungen und damit geringeren Wärmeverlusten, erlaubt das Einspeisen von
Wärmequellen mit tieferen Temperaturniveaus. Hier spricht man von sogenannten „4th generation district heating“ also
der nächsten Generation von Fernwärme mit Temperaturen von maximal 70°C, was das Einspeisen von Wärme aus
Geothermie, Solarthermie, Abwärme von Industrie, großen Kühlanlagen (z.B. Supermärkten) und eben auch Serverzentren
ermöglicht.

Mit Asetek hat sich in Aalborg ein innovatives Unternehmen angesiedelt, welches diese beiden Faktoren zusammenführen
möchte. Seit einiger Zeit hat Asetek eine Technologie im Portfolio, welche es ermöglicht Server- und Rechenzentren mit
Wasserkühlung zu kühlen und das erwärmte Kühlwasser dann für die Fernwärmenutzung einzuspeisen. Seit Februar 2020
verkauft das Unternehmen Abwärme von 60°C aus dem eigenen Rechenzentrum an den städtischen Energieversorger
Aalborg Forsyning, welcher händeringend um Verkäufer von geeigneter Abwärme sucht, um die Wärmewende im eigenen
Fernwärmenetz voranzutreiben.

Obwohl die Vorteile dieser Kombination von Wasserkühlung und Abwärmenutzung auf der Hand liegen, wurden noch
keine solchen Hybrid-Systeme von dem Unternehmen verkauft. Das liegt hauptsächlich an den schwierigen
Rahmenbedingungen: Große Server in geeignetem Maßstabe werden meist von den großen US-Technologiekonzernen
(Apple, Google, Facebook, Amazon…) gebaut, welche kein Interesse an Energie- und Effizienzmaßnahmen haben. Deshalb
prangert Asetek einen den Handlungsbedarf seitens der Politik an: „Es gibt Vorgaben zu Partikelfiltern in Dieselwagen,
Energieeffizienz von Gebäuden und Fenstern – während die großen internationalen Tech-Riesen keine Vorschriften für die
Effizienzsteigerung ihrer Datenzentren einhalten müssen und nutzbare Energie als Abwärme zu den Vögeln hinausblasen“.
Damit könnten enorme Effekte erzielt werden: Studien zeigen, dass durch diese Abwärmenutzung von Datenzentren auf
EU-Ebene bis zu 6 Millionen Haushalte mit Wärme versorgt werden könnten. Dänemark allein könnte damit 300.000
Haushalte versorgen und CO2 Reduktionen von bis zu 4,5% erreichen.

Firmensitz von Asetek. Auf der rechten Bildseite, im Gras neben dem Straßenrand, kann man noch erkennen wo die Fernwärmeleitung verlegt wurde durch die nun Abwärme von Servern in das städtische Fernwärmenetz geleitet wird. Foto: Andreas Hawel

Quellen

https://energywatch.eu/EnergyNews/Cleantech/article12903793.ece

https://www.asetek.com/newsroom/press-releases/2020-press-releases/asetek-delivers-waste-heat-to-the-aalborg-
district-heating-network

https://celsiuscity.eu/wp-content/uploads/2020/06/Waste-heat-from-data-centres.pdf

https://www.asetek.com/
4th Generation District Heating (4GDH) – Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems; Henrik Lund, Sven Werner, Robin Wiltshire, Svend Svendsen, Jan Eric Thorsen, Frede Hvelplund, Brian Vad Mathiesen

https://www.youtube.com/watch?v=KFxX2bLt8pw
https://youtu.be/YT2iOUd57Oc
https://youtu.be/esk8N1sXCDA

Energieintensive Zementherstellung in Dänemark

Beitrag vom 17. Mai 2021:

In diesem Video berichtet Andreas aus Aalborg in Dänemark über den größten Energieverbraucher und CO2 Verursacher, die Firma Aalborg Portland. Diese Firma stellt als einzige in Dänemark Zement her und ist zudem auch der weltweit größte Hersteller und Exporteur von Weißzement. Am Stadtrand von Aalborg wird Lehm und Kalk abgebaut, um daraus Zement zu brennen. Die Herstellung benötigt allerdings sehr viel Energie. Das macht ca. 2,4% des gesamten dänischen Energieverbrauchs aus die nur auf diese Fabrikanlage entfallen. Auch der CO2-Ausstoß ist mit 2,2 Millionen Tonnen pro Jahr sehr hoch. Unser Energie-Reporter Andreas hat alle Informationen zu Aalborg Portland in diesem Video für euch zusammengefasst.

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Solarthermische Kraftwerke in Dänemark

Beitrag vom 23. April 2021:

Energie-Reporter Andreas berichtet in seinem weiteren Video über solarthermische Kraftwerke in Dänemark. Bei dieser Technologie wird Sonnenlicht über Reflektoren wie Spiegel auf einer kleinen Fläche gebündelt. Die Wärmeenergie in diesem sogenannten Absorber wird dann über eine übertragende Flüssigkeit abgeleitet und kann zur Stromproduktion oder als direkte Wärmeenergie genutzt werden. Der Weltmarktführer für solarthermische Kraftwerke hat sich in Aalborg in Dänemark angesiedelt. Aalborg CSP plant von diesem Standort aus Projekte in der ganzen Welt mit dieser innovativen und erneuerbaren Energietechnologie.

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Über den Wandel eines urbanen Zentrums

Beitrag vom 23. April 2021:

Andreas studiert inzwischen nicht mehr in Jordanien, sondern in Aalborg in Dänemark. Von dort berichtet er, wie sich die Stadt in Nordjütland von einer Industriestadt zu einem modernen, lebenswerten Zentrum der Dänen gewandelt hat. Aalborg ist die viertgrößte Stadt Dänemarks und die Hauptstadt Nordjütlands. Früher war die damals stark verschmutzte Industriestadt als die Stadt der tausend rauchenden Schornsteine bekannt. Es gab hier u.a. viele große Tabak- und Zementfabriken. Diese wanderten jedoch nach und nach ins Ausland oder in das Umland aus. Heute ist Aalborg eine schnellwachsende Stadt mit einer ausgezeichneten Universität sowie zahlreichen innovativen Unternehmen. (Bewegtbildquellen: Aalborg Streetfood)

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