Von der verbrauchsbezogenen Erzeugung zum erzeugungsbezogenen Verbrauch

Wind und Sonne lassen sich nicht steuern: Mehr erneuerbare Energien im Stromnetz bedeuten auch mehr Volatilität im System. Und doch brauchen wir sie als verlässliche Quellen für nachhaltige Energieversorgung. Eine Lösung für dieses Problem liegt in der intelligenten Sektorenkopplung von Strom und Wärme.

Entscheidend ist, die Wärmeproduktion strombasierter Wärmeerzeuger wie Großwärmepumpen gezielt an die Einspeiseprofile von Wind und Sonne anzupassen. Durch den Einsatz von Großwärmespeichern sowie intelligenter Prognosesysteme lassen sich so system- und netzdienliche Lastverschiebungen vornehmen. Genau hier setzt Stadt.Energie.Speicher an.

Seit 2023 plant, baut, finanziert und betreibt das Bremer Unternehmen gemeinsam mit Stadtwerken, Kommunen, Projekt- und Quartiersentwicklern innovative Heizzentralen und Wärmenetze – von dicht bebauten Bestandsquartieren bis hin zu weitläufigen Neuentwicklungen. Im Zentrum steht das eigens entwickelte Demand-Side-Management: Es prognostiziert den lokalen Wärme- oder auch Kältebedarf und gleicht ihn mit dem prognostizierten Dargebot an erneuerbaren Energien ab. Das selbstlernende System erstellt einen optimalen Fahrplan für die Großwärmepumpen. Sie werden vor allem dann betrieben, wenn der Wind weht und die Sonne scheint – und die Börsenstrompreise besonders günstig sind. Erzeugte Wärme wird in Großwärmespeichern gepuffert und an windstillen und bewölkten Tagen nach Bedarf verbraucht. So lassen sich günstigere Wärmepreise für Verbraucher erzielen und das schwankende Angebot an Wind- und Solarstrom ideal in den Wärmesektor integrieren.

Energiekonzept auf der Bremer Überseeinsel – Blaupause für die Energiewende

Auf dieser Basis hat Stadt.Energie.Speicher im Frühjahr 2025 ein Wärme- und Kältekonzept auf der Bremer Überseeinsel realisiert, das so in Deutschland einmalig ist:

• eine 5-Megawatt-Flusswasserwärmepumpe
• Großwärmespeicher und ein Eisbrei-Kältespeicher
• ein Power-to-Heat-Modul (1 MW)
• ein Vakuum-Flüssigeiserzeuger, der dem Flusswasser auch bei unter 1°C Wärme entzieht
• eine Eislaufbahn mit 100 % Wärmerückgewinnung durch Rücklaufanhebung im Wärmenetz
• ein eigens entwickeltes Prognose- und Betriebssystem für die Wärme- und Kälteanlagen
• ein Nahwärme- und Nahkältenetz

Gemeinsam versorgt dieses innovative energetische Ensemble 600 Wohnungen und 70.000
m2 Gewerbefläche mit nachhaltiger Wärme und Kälte, sogar bei eisigen Flusswasser-Temperaturen bis zu 0,1 °C. Eine gezielte Integration der Großwärmespeicher ins Stadtbild, die Gucklöcher im Eisbreispeicher sowie eine Eislaufbahn als Teil des Energiekonzeptes machen die Energiewende vor Ort erlebbar. Das Konzept rund um Flusswasser-Wärmepumpe ist in alle Richtungen leicht skalierbar – von 1 MW bis zu 200 MW thermischer Wärmeleistung.

Innovative Wärmelösungen von groß bis klein

Für Kommunen mit Windparknähe bieten sich Direktverdampfer-Luftwärmepumpen nach dänischem Vorbild als Lösung – eine besonders effiziente Wärmebereitstellung bis zu 10 MW. Die Großwärmepumpe ermöglicht eine netzseitige Vor- und Rücklauftemperatur von 85/55°C und kann somit ideal im Bestandsnetz eingesetzt werden. Eine Anlage deckt den Wärmebedarf von bis zu 1500 unsanierten Einfamilienhäusern. Durch einen direkten Anschluss an den Windpark sowie eine Kombination mit Großwärmespeichern und dem eigens entwickelten Demand-Side-Management können die Strombezugskosten um bis zu 50 Prozent reduziert werden.

Doch was tun in dicht bebauten Stadtgebieten?

Hier kommt zum einen der zum Patent angemeldete Klimaturm (0,3-1 MW) ins Spiel: Eine zentrale Luft-Großwärmepumpe in der Form eines Turms, die Quartiere und größere Gebäude effizient, platzsparend und extrem leise mit Wärme versorgt – für bis zu 250 Neubau- oder 125 Bestandswohnungen. Durch den Einsatz von Schalldämpfern im Luftkanal liegen erwartete Schallemissionen in zehn Meter Entfernung bei unter 35 db(A). Die benötigte Grundfläche für den Klimaturm beträgt nur etwa 5 × 5 Meter zuzüglich Groß-Wärmespeicher, was ihn ideal für die Wärmeversorgung im urbanen Raum macht. Die erwartete Bauzeit mit Gründung liegt bei ca. drei Monaten. Mit einem erwarteten Ziel-Wärmemischpreis für den Verbraucher bei unter 16 Cent/kWh brutto wird die Wärmewende vor Ort damit sozialverträglich realisiert.

Zum anderen bietet der Parkspeicher eine Kombination aus Heizzentrale und Parkhaus, die eine große Luftwärmepumpe (1-3 MW thermisch), Großwärmespeicher sowie Ladeinfrastruktur in sich vereinen. Damit können bis zu 600 Neubau- oder 300 Bestandswohnungen sowie Gewerbegebiete mit nachhaltiger Wärme versorgt werden. Die Lösung ist insbesondere für diejenigen Quartiere ideal, wo die Flächen optimal genutzt werden sollen.

Wärmewende gemeinsam meistern

Stadtwerke und kommunale Energieversorger stehen vor der großen Aufgabe, auf eine sichere und nachhaltige Wärmeversorgung umzustellen. Stadt.Energie.Speicher unterstützt dabei nicht nur mit innovativen, schlüsselfertigen Lösungen: Das Unternehmen übernimmt auch Planung, Finanzierung, Bau und Betrieb der Projekte und ist offen für gemeinsame Betreiber- und Beteiligungsmodelle. In diesem Zusammenspiel zwischen Unternehmen und Kommune bzw. Stadtwerk gelingt die Wärmewende schnell und sozialverträglich.

Möchten Sie mehr über Stadt.Energie.Speicher erfahren und mit uns ins Gespräch kommen?

Am 30.09.-01.10.2025 sind wir auf dem VKU-Stadtwerkekongress 2025 als Partner vertreten und freuen uns, Sie dort persönlich zu treffen. Gern können Sie uns auch vorab kontaktieren.

Besuchen Sie die BREAKOUT-SESSION  "Dekarbonisierungsstrategien & klimaneutrale Wärmeversorgungskonzepte für Quartiere, Kommunen und Stadtwerke" beim VKU-Stadtwerkekongress 2025 am 30.09.2025 im Dijonsaal:

• Stand der Dekarbonisierung des Wärmemarktes
• Innovative Wärme-Lösungen rund um stromgeführte Großwärmepumpen
• Vorstellung des Referenzprojektes „Energiekonzept auf der Überseeinsel“

Tobias Werner, Geschäftsführer, STADT.ENERGIE.SPEICHER GmbH

Teaserbild Mediathek © STADT.ENERGIE.SPEICHER GmbH / Ulf Duda
Bilder im Beitrag © STADT.ENERGIE.SPEICHER GmbH
Foto Tobias Werner © Patrick Nieweg