Energielösungen für die Zukunft

Erneuerbare Energien brauchen Platz abseits der Städte mit ihren kommunalen Energieversorgern. Mit unserer Erfahrung in der Entwicklung von erneuerbaren Energieprojekten in ländlichen Räumen unterstützen wir Energieversorger dabei, technologieoffen neue Versorgungslösungen für die Zukunft zu entwickeln. Unser Ziel ist es dabei, die interkommunale Zusammenarbeit zu fördern, indem wir mit der Energieproduktion auf dem Land auch regionale Wertschöpfung für die dortige Bevölkerung generieren und so ein Stück weit dazu beitragen, das Stadt-Land-Gefälle auszugleichen.

Ob Projekte zur lokalen Strom- und Wärmeversorgung oder zur Herstellung von klimaneutralen Brennstoffen und Kraftstoffen aus Wind- und Sonnenenergie, unser Team gestaltet den sich wandelnden Energiemarkt mit und entwickelt neue Konzeptideen. Auch Möglichkeiten für den wirtschaftlichen Weiterbetrieb von EEG-Bestandsanlagen gehören zu unserem Portfolio.

Unsere Leistungen für Energieversorger

Power-to-X

Wir entwickeln zusammen mit unserem Partnernetzwerk, das über verschiedene Kompetenzen verfügt, Projekte zur Umwandlung von Wind- und Sonnenenergie in Wärme, Wasserstoff oder Wasserstoffderivate, wie zum Beispiel Methan, das als regenerativer Ersatz für Erdgas oder auch LNG dient. Wir waren an der Entwicklung des Konzeptes für die erste Windstrom basierte Methan-/LNG-Erzeugungsanlage Mecklenburg-Vorpommerns, in Lübesse bei Schwerin, beteiligt und begleiten die Projektgesellschaft weiterhin bei der Umsetzung der Power-to-X-Anlage, die 2024 in Betrieb gehen soll. Derzeit erarbeiten wir auch ein Power-to-Heat-Konzept zur Wärmeversorgung der Stadt Baruth/Mark (Brandenburg) und weiterer umliegender Ortschaften mittels Großwärmepumpen. Als Wärmequelle soll hier Prozessabwärme aus einem nahe gelegenen Faserplattenwerk dienen.

Grüne Gase

Erneuerbare Gase sind ein wichtiges Bindeglied der Energiewende. Sie bieten das Potenzial zur Spitzenlastkappung und Speicherung von Wind- und Sonnenstrom in großen Mengen, können in bestehenden Gasleitungsnetzen verlustarm über weite Entfernungen transportiert und bedarfsgerecht für erneuerbare Strom-, Wärme- oder Mobilitätsanwendungen eingesetzt werden. Wir entwickeln zusammen mit Betreibern von Wind- und Solarparks sowie Biogasanlagen zukunftsfähige Möglichkeiten, strombasierte und biogene Gase wirtschaftlich und energiewendedienlich zu nutzen. Wir betrachten dabei alle Facetten der Energieversorgung, von alternativen Brennstoffen für die Beheizung von Gebäuden bis hin zum regenerativen LNG als Kraftstoff für den Schwerlastverkehr. Auch die Verwertung von biogenem CO₂ aus beispielsweise Biogas- und Kläranlagen liegt im Fokus unserer Betrachtungen.

Nahwärme

Ob kleine Quartierskonzepte oder die Wärmeversorgung für eine ganze Gemeinde, wir planen Nahwärmelösungen von der ersten Idee bis zur Umsetzung und übernehmen dabei auch die wichtige Kommunikation mit den Anwohnern vor Ort. Denn Wärmenetze lassen sich nur realisieren, wenn viele mitmachen. Verbundprojekte wie Nahwärmekonzepte bieten die Chance, die Wärmeversorgung regenerativ zu gestalten, ohne dass der Einzelne besonders stark an Investitionen gebunden ist. Wärmenetze sind lokaler Klimaschutz, schaffen regionale Wertschöpfungsketten und langfristige Versorgungssicherheit.

Effizienz und Speicher

Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien sowie der zunehmenden Elektrifizierung vieler Energieanwendungen in allen Sektoren muss das Energiesystem ganzheitlicher gedacht werden als zuvor. Wo möglich, gilt es, den Verbrauch zu reduzieren bzw. zu optimieren oder erzeugungsgerecht zu verschieben, z. B. in die sonnenreichen Mittagsstunden.
Wir entwickeln Konzepte zur Effizienzsteigerung, aber auch zur Speicherung von erneuerbarer Energie, um Energieversorgungssysteme technisch und wirtschaftlich optimal zu gestalten. Anschließend begleiten wir mit dem passenden Partner aus unserem Netzwerk die Umsetzung. Im Vordergrund steht bei uns die lokale Nutzung der regional verfügbaren Energiepotenziale.

Dezentrale Energiespeicher

Erneuerbare Energien sind in ihrer Verfügbarkeit zeitlich stark fluktuierend. Die schwankenden Energieerträge unterscheiden sich sowohl in sehr kurzen Zeitintervallen, etwa durch Wolkenbewegung und Verschattung von Solarmodulen als auch in deutlich längeren Zeiträumen, z. B. jahreszeitbedingt. Um erneuerbare Energieträger für die Energieversorgung besser nutzen zu können, ist ein Kurz- und Langzeitabgleich zwischen Energieertrag und Energiebedarf erforderlich. Entscheidend für das Versorgungskonzept ist daher, neben der Bereitstellung der benötigten Energieart und Energiemenge, die Art der Energiespeicherung. Eine Klassifizierung von Energiespeichern kann hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften und der Zeitkomponente erfolgen. Kurzzeitspeicher haben eine Speicherdauer von weniger als 24 Stunden, Langzeitspeicher mehr als 24 Stunden.

Speicherarten

Mechanische und thermomechanische Energiespeicher (z.B. Pumpspeicher, Lageenergiespeicher, Schwungräder)
Elektrische Energiespeicher (z. B. Spulen, Kondensatoren)

Elektrochemische Energiespeicher (Batterien)
Chemische Energiespeicher (z. B. Gase, Flüssigkeiten, Chemikalien)
Thermische Energiespeicher (z. B. Pufferspeicher, latente Wärmespeicher)

Batteriespeicher eignen sich bspw. für kurzfristige Lastwechsel und daher zur Stabilisierung der Stromnetze, können aber mit Stand heute keine großen Kapazitäten speichern. Mittels Power-to-Heat, also durch Elektrodenheizkessel oder Wärmepumpen, können dagegen große elektrische Leistungen kurzfristig aufgenommen und über Pufferspeicher in Form von thermischer Energie über mehrere Wochen wirtschaftlich zwischengespeichert werden. Eine Rückverstromung ist dabei in der Regel nicht wirtschaftlich.

So laufen Altanlagen weiter

Nach 20 Jahren endet in der Regel die Förderdauer für erneuerbare Energieanlagen. Tausende Anlagenbetreiber stehen also aktuell oder in naher Zukunft vor der Frage, wie es mit ihrer Anlage weitergeht.

Das Ende der Einspeisevergütung muss für Betreiber und Energieversorger nicht das Ende der Erzeugungsanlagen bedeuten. Temporär stark angestiegene Marktpreise bzw. Preisunsicherheiten ermöglichen einen rentablen Weiterbetrieb über so genannte Power Purchase Agreements. Das sind längerfristige Stromlieferverträge, die sich auf einige wenige Jahre bis hin zu zehn Jahren und mehr belaufen können. So können bestehende Anlagen, bei denen ein Repowering, also ein Ersatz durch moderne Anlagen nicht möglich ist, oder bei denen eine Genehmigung für das Repowering noch aussteht, weiterbetrieben werden.

Bei Biogasanlagen hängt ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb auch vom eingesetzten Substrat ab. Es werden verschiedene Betriebsmodelle diskutiert, etwa die Umstellung auf eine systemdienliche Biogasanlage, die zu bestimmten Zeiten – in Abstimmung mit dem Netzbetreiber – ihren Strom flexibel einspeist. Diese Systemdienstleistung wird dann höher vergütet. Dazu ist allerdings die Nachrüstung eines Gasspeichers notwendig. Eine weitere Option, die sich insbesondere für größere Biogasanlagen oder auch Bioabfallanlagen eignet, weil die Umrüstung aufwändig ist, ist eine Biogasaufbereitung zu Biomethan. Das gereinigte Gas kann ins Erdgasnetz eingespeist und als Brennstoff für verschiedene Anwendungen genutzt werden. Den Rückbau von EEG-Altanlagen zu verhindern, ist wichtig, um unsere Energieversorgung zu sichern und die Klimaziele zu erreichen. Wir unterstützen Anlagenbetreiber und Energieversorger dabei.

Bio-LNG aus Biogas

Projekte

Power-to-X-Projekt Lübesse

Lübesse. Die gtk hat diverse Planungsleistungen für die Entwicklung der ersten Wasserstoff- und Methanerzeugungsanlage Mecklenburg-Vorpommerns erbracht. Die Energiewandlungsanlage Lübesse soll 2024 in Betrieb gehen und aus Windstrom Wasserstoff und in einem weiteren Prozessschritt Methan und daraus LNG für den Einsatz im Verkehrssektor produzieren. Für Anwohner vor Ort haben wir ein grüne Nahwärmeversorgung konzpiert, als direktes Teilhabemodell aus diesem Energieprojekt. Rund 100 Haushalte werden künftig über ein Nahwärmenetz mit Abwärme aus der Energiewandlungsanlage versorgt. Die gtk hat dafür auch die Kommunikation mit den Einwohnern vor Ort übernommen.

Fachgutachten zu Abwärmepotenzialen in der Hansestadt Rostock

Rostock. Die gtk hat ein Fachgutachten zur Nutzung industrieller Abwärme- und Kältepotenziale in der Hansestadt Rostock (Mecklenburg-Vorpommern) erarbeitet. Die Ergebnisse flossen in den Wärmeplan 2050 für die Hansestadt ein. Kooperationspartner und Auftraggeber in diesem Projekt war die energielenker projects GmbH. Ziel des Wärmeplans ist es, Wärmepotenziale und -bedarfe in der Stadt zu erfassen und eine Strategie für die künftige Versorgung mit klimaneutraler Fernwärme und dezentraler Wärme aufzuzeigen. Wir haben in diesem Zuge auch Einzelkonzepte zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Substitution fossiler Energien erarbeitet.

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