Immer mehr Wohngebiete, Gebäude und Wohnanlagen werden mit Fernwärmenetzen ausgestattet.
Obwohl dieses System in Belgien noch nicht weit verbreitet ist, erfreut sich Fernwärme bei unseren europäischen Nachbarn großer Beliebtheit.
Was genau ist Fernwärme? Worin unterscheidet sie sich von einer individuellen Heizung oder einem herkömmlichen Gaskessel?
Und wie funktioniert dieses Fernwärmesystem?
Wir erklären Ihnen alles in diesem Artikel.
Was ist Fernwärme?
Fernwärme wird auch als Stadtwärme, Wärmenetz oder thermisches Energienetz bezeichnet. Ihr Zweck ist die zentrale Erzeugung von Wärmeenergie (Wärme oder Kälte) und deren Verteilung über ein Netz an die Endverbraucher.
Dieses Fernwärmesystem kann sowohl private Wohngebäude wie Mehrfamilienhäuser oder Eigentumswohnungen als auch öffentliche oder industrielle Gebäude mit Wärmeenergie versorgen. Es wird in der Regel bei der Erschließung neuer Wohngebiete installiert, kann aber auch im Zuge größerer Sanierungsprojekte realisiert werden.
So funktioniert ein Fernwärmenetz
Ein Fernwärmenetz besteht aus drei Hauptkomponenten: Erzeugung, Verteilung und der Schnittstelle zum Endverbraucher. Jede dieser Komponenten kann zur Optimierung des Fernwärmenetzes reguliert werden. Die Koordination aller Beteiligten ist unerlässlich, um eine optimale Netzleistung zu gewährleisten.
Erzeugung
Das Fernwärmezentrum
Das Fernwärmezentrum erzeugt die benötigte Wärmeenergie für alle Fernwärmeverbraucher. Dazu nutzt es verschiedene Energiequellen. Am häufigsten werden kohlenstoffbasierte Energieträger wie Heizöl oder Erdgas verwendet. Moderne Technologien ermöglichen jedoch den Einsatz nachhaltigerer Energiequellen.
Eine dekarbonisierte Energiequelle
In manchen Fällen kann die Energiequelle sogar klimaneutral sein. Das bedeutet, dass das Fernwärmenetz keine CO₂-basierten Energieträger zur Wärme- und Kälteerzeugung benötigt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Geothermie, Holz, Biogas oder Abwärme genutzt werden. Diese Art von Energiequelle garantiert einen umweltfreundlichen Wärmeverbrauch. Fernwärmesysteme bieten daher eine echte Chance, Ihren CO₂-Fußabdruck zu verringern, Ihren Gas- oder Heizölverbrauch zu senken und Ihre Energiekosten deutlich zu reduzieren!
Die Verteilung
Wärmetransport
Die von der Zentralheizungsanlage erzeugte Wärmeenergie wird über ein Netz isolierter, unterirdischer und miteinander verbundener Rohrleitungen (das sogenannte Primärnetz) und ein Wärmeträgerfluid (z. B. Wasser) zu den Gebäuden transportiert.
Überblick
Russland ist weltweit führend im Bereich Fernwärmenetze. Mehr als die Hälfte der weltweit installierten Fernwärmekapazität befindet sich in Russland und versorgt nicht weniger als 44 Millionen Menschen. Leider werden diese Netze zu 98 % mit fossilen Brennstoffen betrieben und sind in einem desolaten Zustand. Aufgrund mangelhafter Isolierung gehen erhebliche Wärmeverluste verloren. Dies unterstreicht die entscheidende Bedeutung eines gut geplanten, regulierten und instand gehaltenen Netzes.
Vermeidung von Wärmeverlusten
Der Verteilnetzsektor steht vor einer großen Herausforderung: Wärme wird ineffizient transportiert. Daher müssen Lösungen gefunden werden, um Wärmeverluste entlang des Transportwegs zu minimieren. Für einen effizienten Transport müssen Netzdesign und Regelung optimiert werden.
Das Netzdesign wird in der Dimensionierungs- und Planungsphase festgelegt. Um die optimale Anordnung zu wählen, muss das Ingenieurbüro mögliche Netzerweiterungen, wie z. B. Anschlüsse an andere Gebäude, sowie Änderungen im Energieverbrauch von Gebäuden, wie z. B. zukünftige Dämmanforderungen, berücksichtigen. Dies gewährleistet, dass Netzdesign und -eigenschaften klar definiert und festgelegt sind.
Die Regelung erfolgt nach der Inbetriebnahme des Netzes. Der Betreiber muss sicherstellen, dass das System wie erwartet funktioniert. Er überprüft unter anderem, ob das Medium an jedem Punkt im Netz die korrekte Temperatur aufweist.
Die Schnittstelle zum Endverbraucher
Das Umspannwerk
Die in den Leitungen zirkulierende Wärmeenergie erreicht ein Umspannwerk, den Wärmeübergabepunkt. Dieses Umspannwerk ist eine Wärmetauschstation, die mit einem Gebäude wie einem Einfamilienhaus, einer Wohnanlage oder einem Gebäudekomplex verbunden ist. Es gewährleistet die endgültige Wärmeübertragung an den internen Heizkreislauf des Gebäudes, das sogenannte Sekundärnetz, und anschließend an die Heizkörper der einzelnen Wohneinheiten.
Es muss die von der Regierung festgelegten Kontrollnormen erfüllen, um den Heiz- und Kühlverbrauch der Verbraucher zu messen. Darüber hinaus kann es auch eine regulierende Funktion übernehmen, beispielsweise durch dezentrale Wärmespeicher oder ein Nachheizsystem, das die Temperatur lokal erhöht, etwa für die Warmwasserbereitung.
Zurück zum Heizwerk
Sobald die Energie im Umspannwerk eingespeist wird, kühlt die Wärmeträgerflüssigkeit ab und erwärmt so das Haus. Das kalte Wasser fließt dann über andere Leitungen zurück zum Heizwerk, wo es erneut erwärmt wird, bevor es über die Leitungen an die Verbraucher verteilt wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen:
Für ein einwandfreies Funktionieren der Fernwärme ist die Regulierung und Optimierung der Wärmeerzeugung, ihrer Verteilung im Leitungssystem und ihrer Lieferung an die Endverbraucher unerlässlich. Daher sind fachkundige Arbeiten vor, während und nach der Installation des Systems sowie eine reibungslose Koordination aller Beteiligten notwendig. Dies gewährleistet, dass die Verbraucher jederzeit Zugang zu einem optimal funktionierenden Wärmenetz haben.