Detail eines kalten Wärmenetzes – ohne Isolierung – mit Anschluss zu einem Abnehmer.
Stadtwerk Haßfurt
Nah- und Fernwärme versorgen zwar 14 Prozent aller deutschen Wohnungen mit Warmwasser und Heizungsenergie. Doch ihre Effizienz ist umstritten. "Mit erneuerbaren Energien betriebene Wärmenetze stehen nicht nur in Konkurrenz zur Wärmeversorgung mit fossilen Brennstoffen, sondern zudem vor der Frage, unter welchen Voraussetzungen sich die leitungsgebundene Wärmeversorgung überhaupt lohnt", bringen es die Springer Vieweg-Autoren Elke Bruns, Matthias Futterlieb, Dörte Ohlhorst, Bernd Wenzel in ihrem Buchkapitel Erneuerbare Energien in Wärmenetzen – eine realistische Perspektive? auf Seite 267 auf den Punkt. Und seit Jahren sei in den Haushalten ein sinkender Wärmebedarf zu verzeichnen. Dies sei tendenziell nachteilig für die Attraktivität von Wärmenetzen zur Bedarfsdeckung.
Kalte Wärmenetze könnten für dieses Dilemma eine Lösung sein, zumindest bei Quartierslösungen, in denen bisher mitunter auf Nahwärme, meist aus nahegelegenen Biogasanlagen und eingekoppelter Solarthermie, gesetzt wird. Denn sie haben einen entscheidenden Vorteil: Sie sind einfach zu installieren, können auf eine Isolierung komplett verzichten und haben deswegen einen zu vernachlässigenden Wartungsaufwand, da sie, im Gegensatz zu herkömmlichen Netzen, auch komplett ohne Druck arbeiten.
Kaltes Wärmenetz nutzt nur Umgebungstemperatur
Ein kaltes Wärmenetz wird nicht mit heißem Dampf befüllt. Es liegt einfach nur unter der Erde und nutzt die dortige Umgebungstemperatur, meist um die 10 °C. Der größte Vorteil jedoch: Es treten keinerlei Leitungsverluste auf – das Manko jeden anderen Wärme-, aber auch Gasnetzes.
Diese 10 °C reichen natürlich nicht aus zum Beheizen eines Gebäudes. Hier kommt die zweite Komponente ins Spiel: die Wärmepumpe. Die ist bei jedem angeschlossenen Haus dezentral installiert und nutzen die das ganze Jahr über konstante Temperatur des kalten Wärmenetzes. Eine ideale Ergänzung dazu sind Fußboden- oder Flächenheizungen, die mit Vorlauftemperaturen um die 35 °C arbeiten. Und die Kühlung an heißen Sommertagen gibt es durch die deutlich niedrigere Umgebungstemperatur des kalten Fernwärmenetzes fast gratis dazu.
Wärmepumpe auch für Großnetze
Damit ergeben sich aber auch die Einsatzgrenzen dieser effizienten und wenig investiven Lösung. Sie kann faktisch nur bei einer dichten Siedlungsstruktur mit sehr gut gedämmten Neubauten eingesetzt werden. Die in Deutschland realisierten Beispiele belegen das auch.
Deswegen müssen für die anderen Nah- und Fernwärmnetze Lösungen gefunden werden, wie diese ohne fossile Brennstoffe wie Kohle und Gas betrieben werden können.
"Weiterhin ist die zeitliche Koinzidenz von (Heiz-)Wärmebedarf und dem erhöhten Aufkommen an Windenergie im Winterhalbjahr relevant. Sie erlaubt einen Betrieb von Großwärmepumpen an Nahwärmenetzen – wie es bereits seit vielen Jahren in Dänemark praktiziert wird. Über angeschlossene Wärmespeicher kann das Windaufkommen flexibel genutzt werden", skizziert eine mögliche Lösung Springer Vieweg-Autor Christian Synwoldt in seinem Buchkapitel Aspekte der Dezentralität auf Seite 343, die in dieser Kombination schon heute in kleinen Wärmenetzen funktioniert.