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Kalte Fernwärme

Der Begriff kalte Fernwärme setzt sich aus den Begriffen der kalten Nahwärme und der Fernwärme zusammen und weist Eigenschaften von beiden Versorgungsvarianten auf.

Wärmeversorgung durch kalte Fernwärme

Kalte Fernwärme beschreibt eine netzgebundene Wärmeversorgung auf sehr geringem Temperaturniveau, ähnlich wie bei kalten Nahwärmenetzen. Die Netztemperaturen sind dabei so gering, dass Wärmepumpen in den Gebäuden zum Einsatz kommen, um die Wärme für die Bereitstellung von Raumwärme und Trinkwarmwasser auf das notwendige Temperaturniveau anzuheben. Im Unterschied zur kalten Nahwärme bezeichnet kalte Fernwärme Netze mit großer Ausdehnung und einer großen Anzahl von angeschlossenen Gebäuden. Es wird derzeit erforscht, ob kalte Fernwärmenetze eine Lösung für die Dekarbonisierung von gewöhnlichen Fernwärmenetzen darstellen können und ob Fernwärmenetze in kalte Fernwärmenetze transformiert werden können. Problematisch ist hierbei vor allem, dass sehr große Leitungsquerschnitte benötigt werden und dass Gebäude zusätzlich mit Wasser-Wasser-Wärmepumpen ausgerüstet werden müssen, um die Vorlauftemperaturen der jeweiligen Heizsysteme in den Gebäuden zu erreichen. Als Wärmequelle für kalte Fernwärmenetze können Oberflächengewässer (z. B. Flüsse) dienen, die in Großstädten oftmals verfügbar sind und ein einzigartig großes und verhältnismäßig einfach zu erschließendes Wärmequellenpotential darstellen. Eine weitere Wärmequelle, welche in Großstädten im großem Maße zur Verfügung steht, ist Abwärme aus Abwasserkanälen oder U-Bahn-Schächten. Wasser in Abwasserkanälen weist ganzjährig Temperaturen von rund 12 °C auf und bietet sich daher zur Speisung von kalten Fernwärmenetzen an.

Vorteile von kalter Fernwärme

Die Vorteile von kalter Fernwärme sind, dass zum einen nahezu keine Verteilverluste auftreten, was gegenüber herkömmlichen heißen Netzen insbesondere im Sommer bei geringer Wärmeabnahme einen großen Vorteil darstellt. Außerdem können kalte Fernwärmenetze neben Wärme auch Kälte mit der gleichen Netzinfrastruktur kostengünstig bereitstellen. Die durch Kühlprozesse in das Netz eingespeiste Wärme kann von anderen Verbrauchern genutzt werden, um beispielsweise ganzjährig Trinkwarmwasser bereitzustellen.

Wo gibt es schon kalte Fernwärme?

Bislang sind nur wenige kalte Fernwärmenetze realisiert worden. In Skandinavien wurde in Großstädten, welche am Meer oder an großen Gewässern gelegen sind, versucht, die Niedertemperatur des Oberflächengewässers in der Stadt zu verteilen und erst in den Gebäuden auf das benötigte Temperaturniveau anzuheben. Aufgrund der geringen Temperaturspreizung sind hierfür jedoch extrem große Rohrdurchmesser notwendig, um ganze Stadtgebiete mit Niedertemperatur zu versorgen. Kalte Fernwärme hat - wie kalte Nahwärme - den Vorteil, dass die Versorgung im Sommer auch zur Bereitstellung von Kälte genutzt werden kann. Dabei ist außerdem der direkte Ausgleich von Wärme- und Kältebedarfen zwischen Gebäuden mit unterschiedlicher Bedarfsstruktur möglich.

Im nPro-Tool können auch kalte Fernwärmenetze geplant werden: Von der Abschätzung der Wärme- und Kältebedarfe über die Rohrnetzdimensionierung bis hin zur Auslegung von Erzeuger- und Speichertechnologien in der Energiezentrale.

Was ist der Unterschied zwischen Fernwärme und Nahwärme?

Es gibt keine scharfe, formale Trennung zwischen Fernwärme und Nahwärme. Grundsätzlich sind Fernwärmenetze geographisch ausgedehnte Wärmenetze mit vielen tausend angeschlossenen Gebäuden. Im Gegensatz dazu sind Nahwärmenetze, kleinere lokale Netze mit einer geringeren Anzahl an angeschlossenen Verbrauchern. Neben der Anzahl an Verbrauchern spielt auch die Art und geographische Distanz der Wärmequelle eine Rolle. Fernwärmenetze beziehen Wärme meist aus großen Wärmequellen oder Heizzentralen. Dies können Großkraftwerke sein oder große Erzeugungsanlagen wie Gaskessel oder Gasturbinen. Fernwärmenetze werden darüber hinaus häufig von einer Vielzahl von Heizzentralen versorgt. Nahwärmenetze hingegen werden häufig nur von einer einzelnen Heizzentrale versorgt. Hierbei kommen sehr unterschiedliche Wärmequellen zum Einsatz. Dies können neben klassischen Wärmeerzeugern wie Gaskessel oder Blockheizkraftwerken auch Großwärmepumpen sein, die Wärme aus Geothermie, der Umgebungsluft oder Oberflächengewässer beziehen.

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