Fernwärme in der Schweiz: Wo liegen die Marktchancen?, Hochschule für Technik und Umwelt FHNW

Fernwärme kann einen wichtigen Beitrag zur klimafreundlichen Wärmeversorgung leisten. Besonders in dicht bebauten Gebieten ermöglicht sie es, zahlreiche Gebäude über ein gemeinsames Netz mit Wärme zu versorgen. Doch wie stark wird der Fernwärmemarkt in der Schweiz tatsächlich wachsen? Und wie viele Übergabestationen werden künftig benötigt?

Mit diesen Fragen beschäftigten sich Susanne Huber, Manuela Weber, Robin Brogle, Alper Erbay und Dario Kissling im Rahmen eines Studierendenprojekts im zweiten Semester des Bachelorstudiengangs Energie- und Umwelttechnik.

Den Auftrag erhielten sie von Stiebel Eltron Schweiz. Das Unternehmen vertreibt Wärmepumpen und plant, installiert und wartet entsprechende Systeme. Da sowohl Wärmepumpen als auch Fernwärmenetze Gebäude mit Wärme versorgen, ist die Entwicklung des Fernwärmemarkts auch für die Gebäudetechnik von Bedeutung.

Was ist Fernwärme?

Bei der Fernwärme wird Wärme zentral erzeugt und über ein Rohrleitungsnetz zu verschiedenen Gebäuden transportiert. Als Wärmequellen können beispielsweise Holz, Geothermie, industrielle Abwärme oder andere erneuerbare Energieträger dienen.

Im angeschlossenen Gebäude überträgt eine Fernwärme-Übergabestation die Energie aus dem Netz an das Heizungs- und Warmwassersystem. Obwohl Fernwärmenetze unterschiedlich aufgebaut sein können, wird für nahezu jedes angeschlossene Gebäude eine solche Station benötigt.

Fernwärme ist damit weniger eine einzelne Technologie als ein Versorgungssystem, das verschiedene Wärmequellen mit zahlreichen Verbraucherinnen und Verbrauchern verbindet.

Vom Energiebedarf zur Zahl der Übergabestationen

Für ihre Marktanalyse stützten sich die Studierenden unter anderem auf die «Energieperspektiven 2050+» des Bundes. Diese zeigen anhand verschiedener Szenarien, wie sich die Energieversorgung der Schweiz langfristig entwickeln könnte und welche Rolle Fernwärme dabei einnimmt.

Die zentrale Aufgabe des Projektteams bestand darin, den prognostizierten Fernwärmebedarf in eine realistische Anzahl benötigter Übergabestationen zu übersetzen.

Das war anspruchsvoller, als es zunächst erscheint. Ein Mehrfamilienhaus benötigt deutlich mehr Wärme als ein Einfamilienhaus. Trotzdem reicht in der Regel bei beiden Gebäudetypen jeweils eine Übergabestation aus. Eine Berechnung allein anhand der gesamten Energiemenge hätte deshalb kein verlässliches Ergebnis geliefert.

Die Studierenden unterschieden daher zwischen Mehrfamilienhäusern sowie Ein- und Zweifamilienhäusern und berücksichtigten deren durchschnittlichen Wärmeverbrauch separat. So konnten sie abschätzen, wie stark die Zahl der Übergabestationen in den verschiedenen Zukunftsszenarien wachsen könnte.

Fernwärme im Wettbewerb mit anderen Heizsystemen

Wie stark sich Fernwärme künftig durchsetzen wird, hängt nicht allein vom Wärmebedarf ab. Sie steht im Wettbewerb mit anderen erneuerbaren Heizsystemen, insbesondere mit Wärmepumpen.

Hinzu kommt, dass der Bau von Fernwärmenetzen hohe Investitionen und lange Planungszeiträume erfordert. Leitungen müssen verlegt, Wärmequellen erschlossen und genügend Gebäude angeschlossen werden, damit sich ein Netz wirtschaftlich betreiben lässt.

Für Gemeinden, Energieversorger und private Unternehmen ist deshalb entscheidend, dass langfristige Planungssicherheit besteht.

Politik und Recht beeinflussen den Ausbau

Ein weiterer Schwerpunkt der Projektarbeit lag auf den politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen.

Die Studierenden untersuchten, wie Vorgaben von Bund, Kantonen und Gemeinden, Förderinstrumente sowie energiepolitische Strategien den Ausbau der Fernwärme beeinflussen. Dazu gehören beispielsweise kantonale Energiegesetze, die Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich, die Charta zum Ausbau thermischer Netze und Instrumente zur Risikoabsicherung.

Dabei wurde deutlich: Ob ein Fernwärmenetz tatsächlich realisiert wird, ist nicht nur eine technische Frage. Ebenso wichtig sind stabile gesetzliche Grundlagen, langfristige politische Ziele und wirtschaftlich tragfähige Geschäftsmodelle.

Arbeiten an einer realen Fragestellung

Besonders wertvoll war für das Projektteam der direkte Austausch mit Stiebel Eltron Schweiz. In mehreren Gesprächen konnten die Studierenden ihre Recherche an den konkreten Anforderungen der Auftraggeberschaft ausrichten.

Einblicke in reale Wärmepumpen- und Heizsysteme halfen ihnen zudem, theoretische Modelle und technische Darstellungen besser zu verstehen.

Auch die unterschiedlichen Hintergründe innerhalb des Teams erwiesen sich als Stärke. Einige Studierende kamen direkt vom Gymnasium, andere brachten bereits Berufs- oder Studienerfahrung mit. Dadurch entstanden verschiedene technische, praktische und wirtschaftliche Perspektiven auf dieselbe Fragestellung.

Energietechnik ist mehr als Technik

Das Projekt zeigte den Studierenden, wie interdisziplinär die Planung der zukünftigen Energieversorgung ist.

Wer das Marktpotenzial von Fernwärme untersucht, beschäftigt sich nicht nur mit Wärmebedarf, Rohrnetzen und technischen Anlagen. Ebenso wichtig sind politische Entscheidungen, gesetzliche Anforderungen, Investitionskosten und das Zusammenspiel zahlreicher Akteurinnen und Akteure.

Damit steht das Projekt exemplarisch für das Studium der Energie- und Umwelttechnik an der FHNW: Studierende bearbeiten reale Aufgabenstellungen, verbinden technisches Wissen mit wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Fragen und entwickeln daraus fundierte Entscheidungsgrundlagen für externe Auftraggeberschaften.

Eine Produktion in der Schweiz könnte zudem kürzere Transportwege ermöglichen und die inländische Versorgung mit einem wichtigen Filtermaterial stärken.