Niedrigtemperatur Fernwärme(system)
Wärmenetze der 4./5. Generation: geringere Verteilverluste, flexible Einbindung lokaler Quellen und ein wichtiger Baustein für klimaneutrale Wärme.
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Technologie-Check
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.
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 mit 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.
