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

Niedrigtemperatur Fernwärme(system)

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

Technology Check

Technology Readiness Level (TRL)

How ready is the technology?
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Market Readiness

When will the technology be ready for the market?
Heute
2030
2035
2040

范围

In which scope according to the GHG Protocol does the technology operate?
1
2
3

Economic Efficiency

What is the ratio of financial investment to generated benefit?
€€
€€€

Potential reduction in environmental impact

How much can the negative environmental impact be reduced by using this technology compared to conventional methods?
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 analysis

What are the current strengths and weaknesses of the technology? What external developments (opportunities, risks) influence the technology?

Strengths

  • 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

Weaknesses

  • 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

Opportunities

  • 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

Threats

  • 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.

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