Fernwärmenetze lohnen sich meist nur in Ballungsgebieten mit hohen Anschlussleistungen. In kleinen oder neu erschlossenen Baugebieten können hingegen kalte Wärmenetze effizient arbeiten.
Übergabestation, Wärmepumpe und Pufferspeicher in einem Haus, das an ein kaltes Wärmenetz angeschlossen ist.
Frank Urbansky
Fernwärmenetze werden mit Temperaturen jenseits der 100 °C betrieben. Auf dem langen Weg zum Verbraucher kommt es zu Verlusten, die lediglich durch hohe Anschlussleistungen in wirtschaftlicher Hinsicht aufgefangen werden können. Kalte oder Niedertemperatur-Wärmenetze bieten eine Alternative dort, wo diese hohe Anschlussleistung nicht vorhanden ist. "Allerdings können Wärmeverluste, die bei niedrigen Absatzmengen hoch sind, durch Niedertemperaturnetze (ggf. unter Nutzung des konventionellen Fernwärmerücklaufs oder "kalter Nahwärme" aus Erdsonden) abgefedert werden. Die Wärme würde dabei maximal auf Heiztemperaturniveau geliefert und für den Warmwasserbedarf mittels Wärmepumpe angehoben", beschreiben deren technische Umsetzung die Springer Vieweg-Autoren Elke Bruns, Matthias Futterlieb, Dörte Ohlhorst und Bernd Wenzel im Buchkapitel Erneuerbare Energien in Wärmenetzen – eine realistische Perspektive? ab Seite 272.
In der bayerischen Gemeinde Dollnstein im Altmühltal wurde deutschlandweit das erste kalte Wärmenetz errichtet. Inzwischen folgten weitere. Dennoch kann man keinesfalls von einem Durchbruch dieser Technologie reden.
Kälte regenerieren
Dabei liegen ihre Vorteile auf der Hand. Der Leipziger Energieberater Bernd Felgentreff beschreibt den größten Vorteil wie folgt: „Man bringt nicht die Wärme zum Verbraucher, sondern die Kälte zur Regeneration.“ Gemeint ist damit die Regeneration der Kälte, die durch die Wärmepumpen dem angeschlossenen Gebäude bei gleichzeitiger Heizung entzogen und in die Fernwärmenetze zurückgeleitet wird, sowie sich aufgrund der Umgebungstemperatur im Erdreich wieder erwärmt.
Felgentreff rechnet für diese Lösungen, die sich ideal im ländlichen Raum eigenen, mit deutlichen Ersparnissen. Ein durchschnittliches Dorf mit etwa 500 Einwohnern hat nach seinen Berechnungen gut 540.000 Euro Heizkosten und 270.000 Euro Stromkosten im Jahr – insgesamt also 810.000 Euro, die das Dorf für fremde Energiequellen ausgeben muss. Gleichzeitig könnten aber nachwachsende Rohstoffe, die gerade im ländlichen Raum gut verfügbar sind, genutzt werden, etwa um die Temperaturen im kalten Wärmenetz für mehr Effizienz durch einen Biomassekessel oder eine Biogasanlage anzuheben oder damit winterliche Heizspitzen abzudecken.
Ein weiterer großer Vorteil von kalten oder niedertemperaturigen Wärmenetzen, die zwischen 10 und 30 °C betrieben werden, liegt eben darin, dass sich hier verschiedene erneuerbare Wärmetechnologien wie Solarthermie oder Biomasse, aber auch Windstrom zum Heizen einspeisen lassen. Alle haben unterschiedliche Temperatur- oder Druckniveaus. In hochtemperaturigen Netzen, die selbst im Rücklauf noch mit bis zu 90 °C betrieben werden, ist deren Einspeisung nur mit großem technischen Aufwand möglich. Deswegen gibt es dafür auch kaum Beispiele.
Hohe Effizienz durch kontinuierliche Umgebungstemperatur
Der Effizienzvorteil zeigt sich auch beim Kunden. Denn hier wird die konstante Temperatur aus dem kalten Wärmenetz mittels einer Hocheffizienz-Wärmepumpe angehoben. Durch die kontinuierlichen Temperaturen arbeiten diese deutlich effizienter als etwa Luft-Wasser-Wärmepumpen, die mit schwankenden Außentemperaturen zurechtkommen müssen. Diese beiden Komponenten verursachen wesentlich weniger thermische Verluste bei deutlich geringeren Gestehungskosten für die Brennstoffe. Letztlich garantieren sie das Überleben der Netztechnologie im Wärmemarkt. Voraussetzung bleiben aber hochgedämmte Häuser mit geringen Energiebedarfen, weswegen sich diese Lösung für Neubau- oder Sanierungsgebiete anbietet.
"Gerade wenn in einem Nahwärmenetz erneuerbare Energien wie Umweltwärme oder Niedertemperaturabwärme zum Einsatz kommen, wird die Wärme auf einem deutlich niedrigeren Temperaturniveau verteilt als es bei klassischen Fernwärmenetzen üblich ist. Diese Wärmequellen werden über Wärmepumpen auf das benötigte Temperaturniveau gehoben und sind für ihre ökonomische und ökologische Nutzbarkeit auf einen möglichst geringen Wärmebedarf und, ganz im Gegensatz zu den Fernwärmenetzen auf hohem Temperaturniveau, auch auf möglichst energieeffiziente Gebäude angewiesen", beschreibt Springer-Autorin Susanne Schubert in ihrem Zeitschriftenbeitrag Ausbau von Wärmenetzen vs. energetische Sanierung? auf Seite 264 nochmals die Vorteile dieser netzbasierten Wärmetechnologie.