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Vom Schreibtisch ins Fernwärmenetz: Das Power-to-Heat-Modell der Stadt Köthen

  • Gruppe von sieben Personen vor rotem Werdepanel mit Logo von Köthen Energie und 50hertz hält gemeinsam eine symbolische Power-to-Heat-Anlage. Sie stehen vor einem Industriegebäude, tragen Namensschilder und lächeln. © hochschule anhalt | felix giesa
    Im Juni nahm Köthen Energie die Power-to-Heat-Anlage in Betrieb, die Strom aufnimmt und als Wärme nutzt.

Eine Masterarbeit an der Hochschule Anhalt hat gezeigt, dass sich überschüssiger Windstrom für Köthen wirtschaftlich in Fernwärme umwandeln lässt. Auf Basis dieser Vorstudie hat der Netzbetreiber 50Hertz eine Power-to-Heat-Anlage gebaut.

Eine Masterarbeit, um netzdienlich Strom in Wärme umzuwandeln

Felix Giesa studierte im Masterstudiengang Nachhaltige Energie- und Prozesstechnik an der Hochschule Anhalt, als er 2024 nach einem Praxispartner für seine Abschlussarbeit suchte. Er fragte direkt bei der Köthen Energie GmbH an. Daraus entstand eine Kooperation mit einer konkreten Fragestellung: Kann das Unternehmen eine Power-to-Heat-Anlage, kurz PtH-Anlage, wirtschaftlich betreiben? Eine PtH-Anlage wandelt überschüssigen elektrischen Strom direkt in Wärme um. „Meine Aufgabe war vor allem die Prüfung, wie die Anlage wirtschaftlich betrieben werden kann, und welchen Einfluss das auf die Wärmeversorgung im bestehenden System hat", beschreibt Giesa seine Arbeit. Er bezeichnet sie ausdrücklich als Vorstudie.

Wie funktioniert die Power-to-Heat-Anlage in der Kommune?

Die PtH-Anlage in Köthen hat eine Leistung von 1,2 Megawatt. Das entspricht rechnerisch der Wärmeversorgung von bis zu 200 Einfamilienhäusern. Sie nimmt überschüssigen Strom aus Wind- oder Solaranlagen auf und speist die erzeugte Wärme in das Fernwärmenetz ein. Damit spart die Köthen Energie Erdgas ein, das anderenfalls vom vorhandenen Blockheizkraftwerk, kurz BHKW, verbraucht werden würde. Blockheizkraftwerke erzeugen aus Erdgas gleichzeitig Strom und Wärme.

Warum 50Hertz die Anlage finanziert hat

50Hertz ist  der Übertragungsnetzbetreiber für Nord- und Ostdeutschland, hat den Bau mit 600.000 Euro finanziert und erhält dafür dauerhaften Fernzugriff auf die Steuerung der Anlage. Der Hintergrund ist bekannt: Wenn Wind- und Solaranlagen mehr Strom erzeugen, als das Netz aufnehmen kann, schalten Netzbetreiber einzelne Einspeiseanlagen ab. Für solche Abregelungen erhalten die Betreiber eine Entschädigung pro abgeregelte Kilowattstunde. Diese Kosten tragen wiederum alle Stromkund:innen.

In Köthen hat 50Hertz jetzt bessere Steuerungsmöglichkeiten: Ist zu viel Strom im Netz, schaltet der Netzbetreiber per Fernzugriff das Blockheizkraftwerk ab und die Power-to-Heat-Anlage ein. Das BHKW speist dann keinen Strom mehr ein, während die PtH-Anlage den überschüssigen Strom direkt verbraucht.

„Ein großes BHKW ferngesteuert vom Netz nehmen zu können bei gleichzeitiger Zuschaltung eines großen Verbrauchers, ist ein enormer Anreiz", sagt Prof. Dr. Jörg Sauerhering, der die Masterarbeit an der Hochschule Anhalt betreut hat. 50Hertz selbst geht davon aus, dass sich die Investition in kurzer Zeit amortisiert.

Kooperation zwischen Hochschule und Region

Der Kontakt zwischen Hochschule und Köthen Energie begann mit einem Vortrag. Prof. Dr. Jörg Sauerhering hatte öffentlich an der Hochschule Anhalt über Energieversorgung gesprochen. Im Anschluss sprach ihn der Geschäftsführer der Köthen Energie an. „Daraus hat sich dann eine Kooperation entwickelt", erzählt er. Inzwischen sind zwei Absolvent:innen der Hochschule bei der Köthen Energie fest angestellt, mehrere Praktika und Abschlussarbeiten sind entstanden. Von der Idee der Power-to-Heat-Anlage (über die Masterarbeit von Felix Giesa) bis zur Inbetriebnahme der Anlage vergingen gut zwei Jahre.

Lokale Lösung vor großer Netzinfrastruktur

Power-to-Heat-Anlagen werden auch schon in anderen Kommunen eingesetzt. Mit Köthen gibt es einen Anwendungsfall mehr. Im Grunde, so Jörg Sauerhering, lässt sich Modell auf alle Standorte übertragen, an denen Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, kurz KWK-Anlagen, die Wärmeversorgung tragen. Das trifft auf die meisten Fern- und Nahwärmenetze in Deutschland zu. PtH-Anlagen sind dabei günstiger in der Anschaffung als Batteriespeicher. Netzausbau dagegen dauert oft Jahre, wie der laufende Bau des SuedOstLink in Sachsen-Anhalt zeige: „Speziell in Nord- und Ostdeutschland spüren wir den verzögerten Ausbau der Netzinfrastruktur, da diese dem Umfang der regenerativ erzeugten Elektroenergie nicht gerecht wird", sagt Sauerhering. „Das Konzept ‚Nutzen statt Abregeln' ist sinnvoll, weil lokal und regenerativ erzeugte Elektroenergie für die Wärmebereitstellung genutzt wird, der Verbrauch fossiler Energieträger sinkt und Übertragungsnetze geschont werden."

Dekarbonisierung der Energieversorgung als großes Ziel

„Dass meine Masterarbeit zur Dekarbonisierung einen Teil beitragen konnte, erfüllt mich schon mit Stolz“, sagt Felix Giesa, der dem Thema als wissenschaftlicher Mitarbeiter der Hochschule Anhalt verbunden bleibt. Das seit Anfang 2024 geltende Wärmeplanungsgesetz, verpflichtet alle Kommunen zur Wärmeplanung. Für den Fernwärmesektor hat die Bundesregierung das Ziel ausgegeben, bis 2030 mindestens 30 Prozent der Wärme aus klimaneutralen Quellen zu beziehen. Den übergeordneten Rahmen setzt dabei das Klimaschutzgesetz: Deutschland muss bis 2045 klimaneutral sein. 
Konkrete Daten zu CO2-Einsparungen oder zu Kostenwirkungen für Fernwärmekund:innen in Köthen liegen bisher noch nicht vor. Die Anlage wurde im Frühjahr 2026 feierlich mit Wissenschaftsminister Armin Willingmann in Betrieb genommen. Belastbare Zahlen werden erst nach einem vollständigen Betriebsjahr vorliegen.

Infos & Links

Titel der Masterarbeit von Felix Giesa (2024): „Möglichkeiten zur Dekarbonisierung des Fernwärmenetzes der Köthen Energie unter Betrachtung von technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten, insbesondere am Beispiel einer Power-2-Heat Anlage.“

Mehr zu Prof. Dr. Jörg Sauerhering auf seiner persönlichen Seite: https://www.hs-anhalt.de/hochschule-anhalt/service/personenverzeichnis/person/prof-dr-joerg-sauerhering.html

Pressemitteilung von Köthen Energie: https://www.koethenergie.de/2026/06/starker-schritt-fuer-die-energiewende-in-koethen/

Masterstudiengang Nachhaltige Energie- und Prozesstechnik: https://www.hs-anhalt.de/studiengaenge/mep.html

 

Weitere Artikel zum Thema Klimaanpassung in Kommunen & Organisation auf dem KlimaBlog der Hochschule Anhalt.