Erzeugung von Fernwärme

Fernwärme bezeichnet die zentrale Versorgung von Gebäuden mit Heizwärme und Warmwasser. Dabei wird die Wärme über Rohrleitungsnetze von Versorgern über Pump- und Übergabestationen an die Abnehmer geliefert. Das Fernwärmesystem basiert auf einem geschlossenen Heizkreislauf mit Vor- und Rücklauf. Nach dem Wärmetausch wird das abgekühlte Wasser wieder dem Fernwärmenetz zugeführt und zum Versorger geleitet. Während die Wärmeversorgung von Gebäuden per Fernwärme über kleine und mittlere Entfernungen erfolgt, kommt diese bei Nahwärme direkt von benachbarten Gebäuden oder Quartieren.

 

Fernwärme gilt generell als eine umweltfreundliche Form der Wärmeversorgung. Ob die Wärme nachhaltig produziert worden ist, hängt jeweils von den im Kraftwerk eingesetzten Technologien und Energieträgern ab. Fernwärme lässt sich in Blockheizkraftwerken, Geothermiekraftwerken, Müllverbrennungsanlagen, Biomassekraftwerken und solarthermischen Kraftwerken erzeugen. Zudem können Abwärme aus Industrieprozessen sowie geothermische und solarthermische Energie in die Fernwärmesysteme eingespeist werden.

 

In Deutschland beträgt der Anteil an netzgebundener Wärme am Gebäudewärmebedarf (Endenergie) derzeit ca. 14 Prozent (Stand 2020). Die Fernwärme wird zum überwiegenden Teil in effizienten KWK-Anlagen erzeugt, wobei Erdgas der dominierende Energieträger ist. Knapp ein Drittel der Fernwärme stammt aus erneuerbaren Energien wie Biomasse, biogener Siedlungsabfall, Geo- und Solarthermie sowie aus Abwärme und nicht biogenem Abfall (Stand 2021).

Mit den Anforderungen an den Klimaschutz geht eine nachhaltigere Wärmeerzeugung einher, die einen Transformationsprozess der Wärmenetze erfordert. Dazu gehört, eine Vielzahl von erneuerbaren Energiequellen zu integrieren und die Nutzung von Wärmequellen wie Abwärme und Abfall weiter auszubauen, um eine maximale Energieträgerausnutzung zu erreichen. Das Fernwärmenetz der Zukunft soll optimale Wechselwirkungen zwischen Energiequellen, Verteilung, Speicherung und Verbrauch von Wärme und
Kälte ermöglichen.

 

Ein zukunftsorientiertes LowEx-Mehrleiter-Wärmenetz, das als offenes Netz mit dezentraler Einspeisung konzipiert ist, gibt den Verbraucher*innen die Möglichkeit, gleichzeitig Erzeuger*innen zu sein. Da sich in urbanen Räumen oftmals Mischgebiete mit Gebäuden unterschiedlicher Baualtersklassen und Sanierungszuständen befinden, die deutlich unterschiedliche Temperaturanforderungen aufweisen, muss ein Mehrleiter-Wärmenetz in einem Quartier verschiedene Wärmequellen mit den erforderlichen Temperaturniveaus bereitstellen können.

 

Mögliche Erzeugungsanlagen, die Wärme für Wärmenetze liefern, sind Kraft Wärme-Kopplungs-Anlagen, Gaskessel für die Spitzenlast sowie Solarthermieanlagen. Auch Niedertemperaturabwärme aus industriellen und gewerblichen Quellen wie beispielsweise Bäckereien, Wäschereien oder Rechenzentren kann genutzt werden. Eine weitere Wärmequelle ist die Umweltwärme, welche der Luft, Erdwärme, dem Flusswasser und Abwasser entnommen wird.