Wie funktioniert Power-to-Heat?

Die Technologie Power-to-Heat bezeichnet die Umwandlung von Strom in Wärme. Doch wie funktioniert Power-to-Heat?

Power-to-Heat eignet sich besonders gut, wenn erneuerbare Energie in ein Wärmenetz integriert werden soll: Ist überschüssiger Strom im Netz verfügbar, kann er zur Erzeugung umweltschonender Fernwärme genutzt werden oder das Stromnetz stabilisieren.

So hilft Power-to-Heat, das je nach Wetterlage schwankende Angebot der erneuerbaren Energien effizient in die vorhandene Energieerzeugung zu integrieren.

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Power-to-Heat kennt jeder aus den eigenen vier Wänden: So wird zum Beispiel der Wasserkocher, der mit Strom betrieben wird, zum Erhitzen des Teewassers genutzt. Oder ein elektrischer Durchlauferhitzer sorgt im Badezimmer für eine heiße Dusche. Diese Technologie nutzen jetzt auch große Wärmeerzeugungsanlagen. Aus Strom wird Fernwärme erzeugt.  

Power-to-Heat im Elektroden-Heißwassererzeuger

Das Funktionsprinzip einer Power-to-Heat-Anlage in der Bauform eines Elektrodenkessels basiert auf der Elektrolyse: Wasser mit einer erhöhten Leitfähigkeit wird als ohmscher Widerstand genutzt. Bei einer angelegten Wechselspannung wird das Wasser im direkten Kontakt mit sechs Elektroden erhitzt. Über die Kontaktfläche der Elektroden mit dem Wasser kann die Leistungsabgabe sehr präzise und sicher geregelt werden.

Aufgrund der erhöhten Leitfähigkeit wird das erwärmte Wasser über einen Wärmeübertrager mit einem Sekundärkreislauf (Fernwärmenetz) verbunden. Im Kreislaufsystem wird das nun kalte Wasser erneut dem Kessel zugeführt. Diese Heißwassererzeuger haben einen Wirkungsgrad von 99,9 Prozent. In der Spitze können sie bis zu 46.000 Haushalte  mit erneuerbaren Energien versorgen.  

Funktionsweise einer Power-to-Heat-Anlage im Video

Power-to-Heat im Einsatz

Vattenfall hat sich mit kleineren Anlagen an die Technologie herangetastet: So beispielsweise mit einer elektrischen Leistung von 5 Megawatt in Berlin-Buch und mit 10 Megawatt in Berlin-Neukölln. Auch im Hamburger Karolinenviertel entsteht eine Power-to-Heat-Anlage. Mit einer Leistung von 45 Megawatt elektrisch ist diese deutlich größer.

Am Berliner Kraftwerksstandort Reuter West geht das Unternehmen jetzt den nächsten Schritt auf dem Weg zur Wärmewende. Hier werden drei hochflexible und effiziente Heißwassererzeuger mit einer Gesamtkapazität von 120 Megawatt thermisch gebaut. Diese werden mittels Power‐to‐Heat‐Technologie Wärme aus Strom erzeugen.

Ein Baustein der Berliner Energiewende

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Die Grafik mit erklärendem Text (PDF)


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