Fernwärme

 Thema

Stichworte: Fernwärme, Wärmespeicher, Primärenergiefaktor, zentrale Versorgung

Beschreibung: In der netzgebundenen Wärmeversorgung (Nah-/Fernwärmenetz) erfolgt die Wärmebereitstellung durch zentrale Wärmezeugung und dezentraler Wärmeabgabe über ein Rohrleitungsnetz mit einem darin befindlichem Wärmeträger. Bei kleineren Netzen spricht man von Nahwärme, bei größeren von Fernwärme, der Übergang zwischen Fern- und Nachwärme ist jedoch fließend. Eine Wärmeversorgung über Fernwärme bietet verschiedene Vorteile:
  • Mit Hilfe von Wärmenetzen können eine große Anzahl an Verbrauchern schnell erschlossen und beispielsweise über Abwärme, KWK-Wärme und erneuerbaren Energien versorgt werden.
  • Indem die Versorgung über zentrale Anlagen erfolgt, können große und effiziente Erzeuger, in der Regel mit Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt werden.
  • Der ganzjährige Wärmebedarf ermöglicht die Einbindung von Solarenergie, insbesondere, wenn saisonale Speicher zum Einsatz kommen.
  • Neue Konzepte können einfacher umgesetzt werden, als wenn viele dezentrale Erzeuger ersetzt werden müssen.
  • Die zentrale Wärmeerzeugung bietet gegenüber der individuellen Wärmeerzeugung zudem den Vorteil eines flexibleren Betriebs der Wärmeerzeuger mit der Möglichkeit, flexibel auf Rohstoff- und Strompreise zu reagieren.

Als nachteilig sind die auftretenden Leitungsverluste anzusehen, die dazu führen, dass Fernwärme bei einer geringen Wärmebedarfsdichte ineffizienter und weniger wirtschaftlich ist als die dezent-rale Wärmeerzeugung.

Aktuelle Fragestellungen & Herausforderungen
Herausforderungen ergeben sich durch die Anforderungen der Energiewende an eine möglichst CO2-neutrale Wärmeerzeugung, durch Veränderungen in den Abnahmestrukturen und die Umstellung auf Netze der 4. Generation mit geringeren Temperaturen und dezentraler Einspeisung.
Der sinkende Raumwärmebedarf des Gebäudesektors stellt neue Anforderungen an Wärmenetze, da die Wärmebedarfsdichte sinkt und somit die Wärmeverluste einen relativ höheren Anteil einnehmen und die Wirtschaftlichkeit einer zentralen Wärmeversorgung sinkt.

Für sogenannte vierte Generation von Wärmenetzen werden die Betriebstemperaturen gesenkt, um somit z. B. die Einbindung von Niedertemperaturwärmequellen (Grubenwasser, Solarthermie, Abwasser o. ä.) zu ermöglichen und infolgedessen Wärmeverluste und CO2-Emissionen zu senken. Gleichzeitig werden Synergien zwischen dem Wärme- und Stromsektor ausgenutzt, um die Energieeffizienz und den Anteil der erneuerbaren Energien an der Wärmebereitstellung zu steigern (Sektorenkopplung). Die Schwierigkeit besteht hierbei darin, dies in Bestandsnetzen umzusetzen, da die Abnehmer und Netze in der Regel auf höhere Temperaturen ausgelegt sind.

Neben der zentralen Erzeugung werden zunehmend dezentrale Einspeiser (Abwärme, Prosumer) relevant, die zusätzliche Herausforderungen an die Hydraulik der Netze stellen.

Neuberechnung Primärenergiefaktor

Weiterführende Informationen
Leitfaden Nahwärme von Fraunhofer UMSICHT
Der Leitfaden soll den Anwender in die Lage versetzen, Varianten der Nahwärmeversorgung zu beurteilen, sowie technisch und wirtschaftlich interessante Optionen zu erkennen.Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der systemübergreifenden Optimierung, die die technischen Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zwischen Wärmeerzeugung, -verteilung und -verbrauch berücksichtigen muss. Der Leitfaden will und kann – nicht zuletzt wegen seines beschränkten Umfanges – keine fachlich qualifizierte Planung ersetzen; er soll jedoch eine Hilfe sein, um die „richtigen Fragen“ zu stellen und so die Planung  konstruktiv zu beeinflussen.
Planungshandbuch Fernwärme
Das Planungshandbuch  Fernwärmegibt  eine  Einführung in  die technischen  und  betrieblichen  Grundlagen  zur Realisierung  von  Fernwärmenetzen  und  es  soll  dazu beizutragen,  dass  neue  Fernwärmenetze  effizient  und ökonomisch ausgeführt und betrieben werden.

Verwandt Steckbriefe:

Geschäftsmodelle:

Fördermöglichkeiten:

  • KWKG

Verwandte Konzepte:

  • Solarthermie in der Fernwärme
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  • PtH in der Fernwärme
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  • Absorptionskältemaschine
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Technologien:

  • Saisonale Speicher
  • Wärmepumpen
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  • Solarthermie
  • Absorptionskältemaschine
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