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Am 28. Februar 2024 veröffentlichten das Institute for Energy Studies der McMaster University, das Boltzmann Institute und die Canadian Nuclear Association das Positionspapier «Thermal Networks and Nuclear Energy: Advancing the Dialogue on Clean Heat Infrastructure for Canada». Darin wird die Rolle von Fernwärmenetzwerken für das kohlenstoffarme Heizen kanadischer Gebäude ausserhalb ländlicher Gebiete aufgezeigt. Kanada steht vor der Herausforderung den Bereich der Gebäudeheizungen zu dekarbonisieren und will dabei auf elektrisch betriebene Wärmepumpen setzen. Um bei einem stark schwankenden Heizbedarf im kanadischen Winter auch lange, extreme Kälteperioden mit entsprechender elektrischer Spitzenlast abdecken zu können, müssten aber teure Überkapazitäten aufgebaut werden.
Bereits mehrere Länder nutzen Fernwärmenetze für Gebäudeheizungen. Fernwärmesysteme decken gemäss Positionspapier gegenwärtig nur gerade 3% des Wärmebedarfs in Kanada ab, was massiv ausgebaut werden könnte. Unterschiedlichste Wärmelieferanten kommen dabei infrage; als Energiequelle können auch klimafreundliche erneuerbare Energielieferanten und Kernkraftwerke eingebunden werden und nicht nur das verbreitete Erdgas. «Durch die kostengünstige, kurzfristige und saisonale Wärmespeicherung ermöglichen sie [die Fernwärmenetze] die wirtschaftliche Bereitstellung eines robusten Gebäudeheizsystems angesichts des stark schwankenden Wärmebedarfs in kalten und unberechenbaren Wintern in Kanada.» Fernwärmenetze und grosse thermische Speicher gleichen sowohl eine schwankende Nachfrage als auch unstetige Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien aus.
Einsatz von Kernkraftwerken für die flexible Strom- und Wärmeerzeugung
Kanada beabsichtigt seine Kernenergiekapazität bis 2050 um das Dreifache der heutigen Kapazität zu erhöhen, wobei die Pläne vor allem Stromerzeugung vorsehen. Mit der Wärme-Kraft-Kopplung lassen sich Kernkraftwerke aber flexibel zur Strom- und Wärmeversorgung einsetzen, was Synergien nutzbar macht, so das Positionspapier. «Durch das Nutzen der Wärme-Kraft-Kopplung bei Kernkraftwerken für die Versorgung der Wärmenetze könnte Kanada seine strategischen Investitionen nutzen, um den Bedarf an zusätzlicher sauberer Wärmeerzeugung zu verringern und damit zur Bezahlbarkeit beizutragen.» Gleichzeitig werde ein modernes Stromnetz mit einem grösseren Anteil an variablen erneuerbaren Energien ermöglicht.
Bei den Kernkraftwerken können sowohl grosse Anlagen im Gigawattbereich zum Einsatz kommen, welche neben Strom auch Wärme über grosse Distanzen zur Verfügung stellen, aber es könnten dezentral auch Hunderte kleine, modulare Reaktoren (SMRs) oder Mikroreaktoren im Wärme-Kraft-Kopplungsmodus in Betrieb genommen werden.
Die Autoren des Positionspapiers schlagen vor, dass «die kanadischen Regierungen zusammenarbeiten, um eine Strategie für Fernwärmenetze zu entwickeln, die darauf abzielt, Investitionen in die thermische Netzinfrastruktur zum Wohle der Gesellschaft zu identifizieren und zu unterstützen, um die Bemühungen zur Elektrifizierung der Gebäudeheizung zu ergänzen und letztendlich dazu beizutragen, einen Weg zu Netto-Null-Treibhausgasemissionen zu finden».
Quelle
B.G. nach McMaster Universität, Medienmitteilung, 5. März 2024, und McMaster Institute of Energy Studies, Website mit Positionspapier
Referenzen
Thermal networks and nuclear energy – advancing the dialogue towards clean heat infrastructure for Canada Beschreibung
Studie zu den Herausforderungen der sauberen Wärme für Kanada und wie Fernwärmenetze als ein entscheidender und marktfähiger Eckpfeiler in der Reihe von Lösungen zur Dekarbonisierung des Landes betrachtet werden müssen.
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