Was ist ein Nahwärmenetz?
Ein Nahwärmenetz ist ein lokales Wärmeverteilnetz, das mehrere Gebäude mit Wärme versorgt. Im Gegensatz zu großen Fernwärmenetzen, die ganze Städte oder Regionen über ein Heizkraftwerk versorgen, beliefert ein Nahwärmenetz in der Regel nur einen begrenzten Bereich wie ein Wohnviertel oder ein Gewerbegebiet.
Nahwärmenetze nutzen meist erneuerbare Energiequellen wie Biomasse, Geothermie oder Solarthermie, um die Wärme für die angeschlossenen Gebäude zu erzeugen. Durch die Bündelung mehrerer Verbraucher können Nahwärmenetze Wärme effizienter und kostengünstiger bereitstellen als individuelle Heizungen in jedem Gebäude.
Nahwärmenetze tragen dazu bei, den Anteil erneuerbarer Energien im Wärmesektor zu erhöhen und die CO2-Emissionen zu senken. Sie gelten daher als wichtiger Baustein für eine klimafreundliche Energieversorgung auf lokaler Ebene.
Man unterscheidet zwischen „kalten“ und „heißen“ Nahwärmenetzen.
Kalte Nahwärmenetze
In „kalten“ Nahwärmenetzen hat das umlaufende Wasser das Temperaturniveau des Erdreichs, also etwa 11°C. Diese Temperatur wird mittels einer Vielzahl von Erdwärmesonden bereit gestellt. In kalten Netzen erfolgt die Anhebung auf Vorlauftemperatur oder Heiztemperatur (etwa 70°C) durch einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe im Keller einer jeden Wohneinheit. Im Rücklauf des kalten Netzes beträgt die Temperatur nur noch rund 5°C. Die Wärmenenergie aus dem Erdreich erwärmt dieses Wasser dann wieder auf 11°C und der Kreislauf beginnt von vorn. Damit das Erdreich mittelfristig nicht auskühlt, muss im Sommer über Photovoltaik-Thermie (PVT) Wärme ins Erdreich zurückgeführt werden.
Ein Kühlschrank funktioniert nach dem gleichen Prinzip – nur umgekehrt: Hier wird dem Innenraum Wärme entzogen und über die schwarzen Rippen auf der Rückseite des Kühlschranks nach außen abgegeben. Es wird also eine Wärmemenge aus dem Inneren zur Rückseite „gepumpt“.
Warme Nahwärmenetze
In warmen Nahwärmenetzen werden ebenfalls Erdwärmesonden eingesetzt, die mit 11°C warmer Sole aus dem Erdreich arbeiten. Bevor das Wasser in den Umlauf zu den Wohneinheiten geschickt wird, hebt eine Großwärmepumpe die Vorlauftemperatur auf etwa 70°C an. Über einen Wärmetauscher in einer Übergabestation im Haus wird die Temperatur in den Heizkreislauf direkt gespeist. Ein warmes Nahwärmenetz erfordert ein gut gedämmtes Zirkulationssystem.
Vergleich: kaltes und warmes Netz
| Wärmepumpe | Leitungsrohre | Hausanschluss | |
| kaltes Netz | jedes Haus hat eine Sole-Wasser-WP (8000€-25.000€) | keine Isolierung notwendig, es reichen Kunststoffrohre | … ist die lokale Wärmepumpe. |
| warmes Netz | zentrale Großwärmepumpen (200.000€-800.000€) | Stahlrohre mit Isolierung (bis zu 1200€/m) oder Kunststoffrohre (bis zu 600€/m) | Wärmeübergabestation mit Wärmetauscher |
Netzvarianten
Varinate 1
Die Hauptleitungen verlaufen über die Wirtschaftswege und die Anschlussleitungen durch die Hintergärten (bei der Variante 1). Das rote Gebäude auf dem BImA-Parkplatz stellt die Energiezentrale (Großwärmepumpe und Zusatzaggregate) dar.
Bei dieser Variante ergeben sich sich ca. 950 m Hauptleitungen über die Wirtschaftswege und ca. 2,3 km Anschlussleitungen über die Grundstücke zu den Häusern.
Variante 2
In Variante 2 würden die Hauptleitungen unter den Straßen verlaufen. Vorteil wären kürzere Anschlussleitungen in der Monopolstraße. Nachteil wären die höheren Kosten bei den Pflasterarbeiten.
Hier ergeben sich ca. 1,1 km Hauptleitungen und 1,8 km Anschlussleitungen.
Variante 3
In Variante 3 würden die Hauptleitungen auch unter den Straßen verlaufen. Im Unterschied zur Variante 2, könnte man sich vorstellen, dass sich 2 Doppelhaushälften eine Anschlussleitung „teilen“. Die Länge der Anschlussleitungen würden sich fast halbieren.
Dies hätte einen deutlichen Effekt auf die Kostenreduzierung, da das Netz ca. 40 Prozent der Gesamtkosten ausmacht. Nachteil ist, dass entsprechende Grundbuchlasten einzutragen wären. Diese sind aber sowieso schon vorhanden, da ja auch Gas- und Stromzuleitungen gemeinsam genutzt werden!
Jetzt ergeben bei weiterhin 1,1 km Hauptleitungen nur noch 1,2 km Anschlussleitungen.
Alle Grafiken auf dieser Seite sind Screenshots aus dem Simulatiosprogramm nPro von Dr. Wirtz.