Es gibt vielfältige Ansätze für Wärmenetze, die sich nach Länge der Netze, Wärmeträgermedien, Temperaturniveaus und Betriebsweisen unterscheiden lassen.
Wie funktionieren Wärmenetze?
An einer Wärmequelle wird ein Wärmeträgermedium (z. B. Wasser) auf die gewünschte Temperatur erwärmt und dann über ein Rohrleitungssystem mittels Pumpen verteilt. Beim Nutzer wird das Wärmeträgermedium entweder direkt in die Heizgeräte geleitet oder die Wärme wird über einen Wärmetauscher an das Objekt übergeben. Das abgekühlte Wärmeträgermedium des Verteilnetzes wird dann zurück zum Wärmeerzeuger geleitet, um erneut aufgeheizt zu werden
Das Wärmenetz als infrastruktureller Baustein einer
kommunalen Wärmewende
Effizienz für Wärmenetze
Wärme ist zwar die Energieform mit den tendenziell größten Leitungsverlusten, aber die Effizienz der Wärmebereitstellung steigt mit größeren Erzeugereinheiten, insbesondere auch im Bereich der gekoppelten Strom-Wärme-Bereitstellung. Zusätzlich können Wärmenetze die Effizienz von Industrieprozessen durch die Nutzbarmachung von Abwärme in energetischen Nachbarschaften erhöhen. Ein deutlicher Ausbau der erneuerbaren Wärmeversorgung in einer verstärkten Kopplung mit der erneuerbaren Strombereitstellung wird insbesondere in Ballungsgebieten auf der Bündelung der Wärmeerzeugung über Wärmenetze basieren.
Pluspunkte für Wärmenetze
Wärmenetze bieten die Chance, verschiedene erneuerbare Wärmeoptionen (Solarthermie, Geothermie, Abwärme, Wärme aus erneuerbarem Überschussstrom und Wärme aus Biomasse) in der effizientesten und effektivsten Weise zu kombinieren und so eine ganzjährig sichere Versorgung mit überschaubaren Kosten zu garantieren.
Die größeren Einheiten ermöglichen effizientere und kostengünstigere Großwärmespeicher sowie Wärmeerzeuger und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
Ausgleich von Bedarfsschwankungen
niedrigere spezifische Emissionen durch die bessere Technik in größeren Anlagen
Platzeinsparung in den angeschlossenen Einzelobjekten
Zusätzliche Flexibilitätsoption für das zukünftige gekoppelte Energiesystem durch Erschließung des Lastausgleichpotenzials von Wärmeverbrauchern
Potenziale von Wärmenetzen
Gerade in Ballungsgebieten werden Wärmenetze eine zentrale Bedeutung gewinnen, um hohe Anteile an erneuerbarer Wärme über das ganze Jahr verteilt mit hoher Effizienz einsetzen zu können. Die erfolgreiche Umsetzung der Wärmewende wird also auch von einem intelligenten Einsatz von Wärmenetzlösungen abhängen.
Das technische und wirtschaftliche Potenzial hängt sehr stark von ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen sowie der Entwicklung bei der Gebäudedämmung ab.
Integration von niederkalorischer Wärme (Solarthermie, industrielle Abwärme und Abwärme aus kommunalen Abwässern) in Wärmenetze
Konversion fossil versorgter Hochtemperatur-Wärmenetze zu Niedertemperatur-Netzen unter Einbindung erneuerbarer Energien und Abwärme
Entscheidungshilfen zur Abwägung von Wärme-/ Kältenetzen im Vergleich zu Einzelversorgungslösungen
Auswahlhilfen für die jeweils beste Wärme-/Kältenetzlösung unter Berücksichtigung demografischer Entwicklungen
Ausbau von Wärmenetzen und deren Wirtschaftlichkeit vs. Reduzierung des Wärmebedarfs durch bessere Isolierung.
Innovative Wärmenetzkonzepte (z.B. kalte Netze, Low-Ex-Konzepte, Netze mit zeitlich variierendem Temperaturniveau, Flexibilisierbarkeit der Netzinfrastruktur)
Stärkung von Akzeptanz und Nutzungsbereitschaft für Wärme-/Kältenetze
einfach zu bedienende Auslegungs- und Simulationswerkzeuge für Wärmenetze
Entwicklung interaktiver und webbasierter IKT-Werkzeuge zur Planung von Wärmenetzen
Aktuelle Materialien
Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema „Wärmenetze“. Eine komplette Übersicht über alle Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.
Artikel aus "Forschungspolitische Papiere des FVEE"
FVEE-Positionspapier: Erneuerbare Energien im Wärmesektor – Aufgaben, Empfehlungen und Perspektiven
Mit diesem Positionspapier möchte der FVEE einen Beitrag leisten zu einer fundierten Diskussion über adäquate Politikinstrumente für die Wärmewende. Es…
Artikel aus "Themenhefte"
Themen 2022: Forschung für die Wärmewende – klimaneutral, effizient und flexibel
Diese Broschüre informiert über die Forschungsthemen im FVEE zu: Energiebereitstellung Systemkomponenten Energienutzung Energiesystemgestaltung Außerdem finden Sie hier die Ziele des…
Artikel aus "Vortragsfolien"
Neubau und Transformation hocheffizienter Wärmenetze im Kontext der Dekarbonisierung und Flexibilisierung unserer Energiesysteme (Kallert – IEE)
Lösungsansätze für die schnelle Umstellung von 20 Mio. Einzelgebäudeheizungen von fossil auf erneuerbar (Lenz – DBFZ)
1.1 Wärmewende in der Forschungsinitiative Energiewendebauen. Überblick über aktuelle Forschungsvorhaben von FVEE-Mitgliedern (Bur / Noll – IZES)
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Expert*innen
CAE
Dr. Bastian Büttner
Integration in Quartierskonzepte
CAE Center for Applied Energy Research e.V. Magdalene-Schoch-Str. 3, 97074 Würzburg
