Geogrids und geothermische Wärmenetze
Das Konzept Geogrid ist ein innovativer Ansatz zur Dekarbonisierung von Städten. Geogrids sind technisch gesehen kalte Wärmenetze (Wärmenetze der 5. Generation, 5GDHC) oder das, was in der Schweiz und Österreich als Anergienetz bezeichnet wird. Es gibt verschiedene Begriffe für das Konzept kalter Wärmenetze.
Was ist ein Geogrid?
Ein Geogrid ist ein kaltes, mit wassergefülltes Rohrnetz auf Umgebungstemperatur bestehend aus einem warmen und einem kalten Rohr, die im Boden verlegt sind. Es nutzt vertikale Geothermiesonden, die 100 bis 200 Meter tief in den Boden reichen und die Erdwärme aufnehmen oder überschüssige Wärme abgeben. Die Temperatur des Netzes liegt unter 25 °C, und in jedem Gebäude ist eine Wärmepumpe installiert, die die Niedertemperaturwärme aus dem Geogrid auf die benötigte Vorlauftemperatur des Heizungssystems im Gebäude anhebt. Ein zentraler Vorteil von Geogrids gegenüber herkömmlichen Wärmenetzen ist, dass ein Geogrid gleichzeitig auch Kälte zur Raumklimatisierung bereitstellen kann. Auch die Wiederverwendung der überschüssigen Wärme von Gebäuden mit einem Kühlbedarf durch Gebäude mit einem Heizbedarf ist ein Vorteil, da so der Heiz- und Kühlbedarf in einem Quartier teilweise intern ausgeglichen werden kann. Aus konzeptioneller Sicht gibt es einige wichtige Unterschiede zwischen Geogrids und herkömmlichen Wärmenetzen. Darüber hinaus haben Geogrids im Vergleich zu individuellen Wärmelösungen oder Wärmenetzen zahlreiche Vorteile, aber auch Nachteile, die es zu berücksichtigen gilt, wenn entschieden wird, welches System für ein Quartier geeigneter ist. Interessant ist die Tatsache, dass Geogrids leicht erweiterbar sind und daher schrittweise über ein Stadtgebiet wachsen können. Ihre Energieeffizienz ist im Vergleich zu Luftwärmepumpen sehr hoch, da die dezentralen Wärmepumpen eine Wärmequelle mit einer vergleichsweise hohen Temperatur nutzen können.
Sind Geogrids eine wirtschaftliche Lösung für die Wärmeversorgung von Quartieren und Städten?
Geogrids sind wirtschaftlich konkurrenzfähig mit konventionellen Wärmelösungen wie Luftwärmepumpen oder herkömmlicher Fernwärme. Dies hängt jedoch von den örtlichen Gegebenheiten und den verfügbaren Wärmequellen im jeweiligen Gebiet ab. Auf den Seiten zu kalter Nahwärme finden Sie weitere Einzelheiten über die Wirtschaftlichkeit und typischen Kosten von Geogrid-ähnlichen Systemen.
Wo werden Geogrids installiert?
Das Konzept kalter Nahwärmenetze ist bereits in vielen Ländern etabliert. Der Begriff Geogrid wird jedoch insbesondere in Boston, Massachusetts (Vereinigte Staaten), von der Organisation Heet verbreitet. Ursprünglich wollten die Bostoner Gasnetzbetreiber nur Erdgas durch Wasserstoff und Biogas ersetzen. Auf diese Weise könnte die Gasinfrastruktur erhalten bleiben, und nur der Brennstoff würde ersetzt werden. Aufgrund des Mangels an grünen Gasen ist diese Strategie jedoch mit hohen wirtschaftlichen Risiken verbunden. Daher werden Geogridkonzepte auch als grüne Heizlösung für die Stadt in Betracht gezogen. Wenn sich das Konzept der Geogrids durchsetzt, würden Gasversorgungsunternehmen zu Wärmeversorgungsunternehmen, die Heiz- und Kühlenergie bereitstellen.
Im Allgemeinen ist das Konzept kalter Wärmenetze bereits seit einigen Jahrzehnten bekannt und in Europa befindet sich eine beträchtliche Anzahl kalter Netze bereits im Betrieb, wie aus unserer Liste von 5GDHC-Projekten hervorgeht.
Warum müssen wir die Gasnetze langfristig ersetzen?
Die Verbrennung von Erdgas muss wegen des Klimawandels in jedem Fall eingestellt werden. Aber nicht nur der Brennstoff ist ein Problem, sondern auch die Infrastruktur selbst wird immer teurer werden: Zum einen weisen die Gasnetze erhebliche Leckagen auf und auch die Wartung ist sehr kostenintensiv. Zweitens wird im Zuge der Energiewende die Zahl der an Erdgasnetze angeschlossenen Gebäude abnehmen. Die Fixkosten für den Betrieb des Gasnetzes bleiben jedoch gleich. Somit werden die Kosten für die verbleibenden Kunden schrittweise steigen.
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