Strommast in der Natur, symbolisiert Energieeffizienz für Unternehmen im GreenTech-Bereich
Technologie

Niedrigtemperatur Fernwärme(system)

Wärmenetze der 4./5. Generation: geringere Verteilverluste, flexible Einbindung lokaler Quellen und ein wichtiger Baustein für klimaneutrale Wärme.
Stand:

Technologie-Check

Technologischer Reifegrad (TRL)

Wie reif ist die Technologie?
1
2
3
4
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6
7
8
9

Marktreife

Wann wird die Technologie marktreif sein?
Heute
2030
2035
2040

Anwendungsbereich

In welchem Geltungsbereich nach GHG Protocol wirkt die Technologie?
1
2
3

Wirtschaftlichkeit

Wie ist das Verhältnis von finanziellem Einsatz zum generierten Nutzen?
€€
€€€

Potenzielle Reduktion der Umweltauswirkungen

Wie stark lassen sich die negativen Umweltauswirkungen durch den Einsatz dieser Technologie im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren verringern?
Groß Mittel Klein

Definition und Wirk-/Funktionsprinzip

Bei der Fernwärme mit Niedrigtemperatur handelt es sich um Fernwärme der 4. bzw. 5. Generation. Es handelt sich um Wärmenetze, bei der die Wärme zentral erzeugt und dann über Rohrleitungen verteilt wird. Im Vergleich zu konventionellen Netzen, die eine Temperatur von 80-130°C haben, liegen Niedrigtemperaturnetze der 4. Generation bei 30-70°C und die der 5. Generation sogar nur noch bei 10-30°C, weshalb sie auch als kalte Netze bezeichnet werden. 
Als Wärmequellen werden Abwärmen, Solar- und Geothermie oder auch Großwärmepumpen eingesetzt. Die Eignung ist besonders in Kombination mit Fußbodenheizungen gegeben.

Schaubild Die vier Generationen von Fernwärmesystemen samt ihren Wärmequellen
Die vier Generationen von Fernwärmesystemen samt ihren Wärmequellen (Von MrmwAndol - Based on [1] and Henrik Lund et al: 4th Generation District Heating (4GDH): Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems. Energy 68, 2014, 1-11, doi:10.1016/j.energy.2014.02.089de:Wikipedia:Grafikwerkstatt#Fernwär)

Definition und Wirk-/Funktionsprinzip

Bei der Fernwärme mit Niedrigtemperatur handelt es sich um Fernwärme der 4. bzw. 5. Generation. Es handelt sich um Wärmenetze, bei der die Wärme zentral erzeugt und dann über Rohrleitungen verteilt wird. Im Vergleich zu konventionellen Netzen, die eine Temperatur von 80-130°C haben, liegen Niedrigtemperaturnetze der 4. Generation bei 30-70°C und die der 5. Generation sogar nur noch bei 10-30°C, weshalb sie auch als kalte Netze bezeichnet werden. 
Als Wärmequellen werden Abwärmen, Solar- und Geothermie oder auch Großwärmepumpen eingesetzt. Die Eignung ist besonders in Kombination mit Fußbodenheizungen gegeben.

Schaubild Die vier Generationen von Fernwärmesystemen samt ihren Wärmequellen
Die vier Generationen von Fernwärmesystemen samt ihren Wärmequellen (Von MrmwAndol - Based on [1] and Henrik Lund et al: 4th Generation District Heating (4GDH): Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systems. Energy 68, 2014, 1-11, doi:10.1016/j.energy.2014.02.089de:Wikipedia:Grafikwerkstatt#Fernwär)

SWOT-Analyse

Welche aktuellen Stärken und Schwächen hat die Technologie? Welche externen Entwicklungen (Chancen, Risiken) beeinflussen die Technologie? Gibt es Normen und Vorgaben?

Stärken

  • Die niedrigen Vorlauftemperaturen führen zu sehr geringen Verlustleistungen
  • Kombinierbarkeit mit erneuerbaren Energien sind sehr vielfältig
  • Nutzung von Abwärme mit niedrigem Temperaturniveau als Teil der Kreislaufwirtschaft wird möglich

Schwächen

  • Hohe Investitionen bei Neuaufbau 
  • Nutzung nur möglich, wenn Gebäude den entsprechenden Standard aufweisen (Fußbodenheizung)
  • Teilweise werden dezentrale Wärmepumpen benötigt, um Temperaturniveau wieder anzuheben
  • Komplexe Anforderungen für Auslegung und Regelung

Chancen

  • Gute Option für zukünftige kommunale Wärmeplanung
  • Bei Systemen der 5. Generation ist die Wärmeeinspeisung durch Verbraucher auch möglich
  • Möglichkeit für klimaneutrales Wärmenetz
  • Sektorkopplung von Stromnetz und Wärmenetz
  • Besonders für Neuplanungen von Interesse
  • Die Einbindung lokaler Energiequellen bietet auch eine erhöhte regionale Wertschöpfung

Risiken

  • Etablierung bei bestehenden Gebäudeinfrastrukturen ohne den erforderlichen technologischen Standard sind nur mir sehr hohem Aufwand umsetzbar
  • Konkurrenz durch alternative Technologien, wie Wärmepumpen
  • Unsicherheiten über regulatorische Entwicklungen
  • Netzanschlusspflicht wird beim Verbraucher kritisch gesehen

Erfolgsbeispiele

  • Die Stadt Steinheim hat die Wärmeversorgung eines Wohngebiets selbst in die Hand genommen. Ein Novum bei dem Projekt gibt es auch: Das Wärmenetz arbeitet mit vergleichsweise niedrigen Vorlauftemperaturen. Zum Erfolgsbeispiel.
  • Im Rahmen des Forschungsprojekts „Annex TS2 – Implementaion of Low Temperature District Heating Systems“ der Internationalen Energie Agentur (IEA) erarbeiteten Forschende aus sechs Ländern Handlungsempfehlungen für den erfolgreichen Einsatz von Niedertemperatur-Fernwärme. Entstanden ist ein Handbuch, das zeigt, wie neue Netze mit erneuerbarer Wärme etabliert und bestehende Netze auf einen Niedertemperatur-​Betrieb umgestellt werden können. Weitere Informationen.

Technologieanbieter

Quelle