Wärmenetze

Wärmenetze

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

Materialien zum Thema Wärmenetze

Unsere Expert*innen für Wärmenetze

Wärmenetz mit verschiedenen Wärmequellen und Konsumenten

Wärmenetz – Wuppertal Institut

Das Wärmenetz als infrastruktureller Baustein einer
kommunalen Wärmewende ©Wuppertal Institut, Vislab 2015

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.

Grafik Netzdienlicher Betrieb von Wärmepumpen

Wärmepumpen ZSW

Netzdienlicher Betrieb von Wärmepumpen ©ZSW

Forschungs- und Entwicklungsbedarf für Wärmenetze

  • 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

Wärmenetze

Mit diesem Positionspapier möchte der FVEE einen Beitrag leisten zu einer fundierten Diskussion über adäquate Politikinstrumente für die Wärmewende. Es…

Artikel aus "Themenhefte"

Themen 2020: Forschung für den European Green Deal

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Mit dem Green Deal will Europa bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden. Der FVEE zeigte auf seiner Jahrestagung 2020…

Potenziale im Gebäudesektor für effiziente Energieverwendung

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Breitbandnetzausbau & Wärmewende: Synergien für die geothermische Exploration urbaner Räume

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Wärmebereitstellung in Privathaushalten – Lösungen für eine CO2-freie Energiebereitstellung

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Themen 2019: Energy Research for Future – Forschung für die Herausforderungen der Energiewende

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Die schleppende Umsetzung der Energiewende verursacht eine deutliche Klimaschutzlücke, so dass der Handlungsdruck für die Entwicklung und den Aufbau eines…

Artikel aus "Programmbroschüren"

Energienetze: Stromnetze, Wärmenetze, Systemintegration und Sektorkopplung

Wärmenetze

     

Forschungsziele 2019

Wärmenetze
Kostenfrei bestellen

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)

Wärmenetze

Lösungsansätze für die schnelle Umstellung von 20 Mio. Einzelgebäudeheizungen von fossil auf erneuerbar (Lenz – DBFZ)

Wärmenetze

1.1 Wärmewende in der Forschungsinitiative Energiewendebauen. Überblick über aktuelle Forschungsvorhaben von FVEE-Mitgliedern (Bur / Noll – IZES)

Wärmenetze
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Expert*innen

DBFZ

Dr. Volker Lenz

DBFZ
Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH
Torgauer Str. 116, 04347 Leipzig
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DLR

Dr. Martin Vehse

DLR
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Linder Höhe, 51147 Köln
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Fraunhofer IEE

Dr. Dietrich Schmidt

Gesamtsystembetrachtung, Wärmenutzung; Quartierslösungen, Niedertemperaturfernwärmesysteme; Gebäude- und Quartierskonzepte; Energiemanagement, gebäudeintegrierte PV
Fraunhofer IEE
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik
Joseph-Beuys-Straße 8, 34117 Kassel
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Fraunhofer ISE

Dr. Constanze Bongs

Kühlung und Klimatisierung von Gebäuden; Sorptionstechnik
Fraunhofer ISE
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)
Heidenhofstr. 2, 79110 Freiburg
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ISFH

Dr. Federico Giovannetti

ISFH
Institut für Solarenergieforschung GmbH
Am Ohrberg 1, 31860 Emmerthal
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ISFH

Peter Pärisch

ISFH
Institut für Solarenergieforschung GmbH
Am Ohrberg 1, 31860 Emmerthal
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IZES

Bernhard Wern

Stoffstrommanagement, Biomassenutzung
IZES
Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme gGmbH
Altenkesseler Straße 17, Geb. A1, 66115 Saarbrücken
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IZES

Florian Noll

IZES
Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme gGmbH
Altenkesseler Straße 17, Geb. A1, 66115 Saarbrücken
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IZES

Patrick Hoffmann

IZES
Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme gGmbH
Altenkesseler Straße 17, Geb. A1, 66115 Saarbrücken
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IZES

Juri Horst

IZES
Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme gGmbH
Altenkesseler Straße 17, Geb. A1, 66115 Saarbrücken
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KIT

Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb

Gastechnologie, PtG
KIT
Karlsruher Institut für Technologie
Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe
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Wuppertal Institut

Dietmar Schüwer

Technologiebewertung
Wuppertal Institut
Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH
Döppersberg 19, 42103 Wuppertal
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ZAE Bayern

Lars Staudacher

ZAE Bayern
Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V.
Magdalene-Schoch-Straße 3, 97074 Würzburg
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