Kalte Nahwärme

Der Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung schreitet mit Photovoltaik und Windkraft in Deutschland besonders in den letzten zehn Jahren in raschen Schritten voran. Die Wärmeversorgung auf Basis erneuerbarer Energien hat im selben Zeitraum jedoch kaum zugelegt und das, obwohl die Wärmeerzeugung privater Haushalte ca. 21 % des gesamten Endenergieverbrauchs von Deutschland ausmacht. Um Energie einzusparen, spielt neben der Wärmeerzeugung auch die Wärmeverteilung eine wichtige Rolle. Bei klassischen Fernwärmenetzen treten häufig hohe Wärmeverteilverluste auf. Diese entstehen, da das Wärmeträgermedium auf einem Temperaturniveau von meist > 70 °C verteilt wird. Trotz hohen Dämmstandards können dabei sehr hohe Verteilverluste im Verhältnis zur nutzbaren Energie in den Gebäuden, speziell bei Neubauquartieren, auftreten.

Die Wärmeversorgung auf Basis erneuerbarer Energien hat in den letzten zehn Jahren kaum zugelegt.

Grundlagen

Eine mögliche Lösung, um Verteilverluste zu verringern oder gar zu vermeiden, stellen Kalte Nahwärmenetze (KNW-Netze) dar. In diesen wird das Wärmeträgermedium, in der Regel ein Was­ser-Glykol-Gemisch (Sole), auf dem Temperaturniveau des umgebenden Erdreiches, saisonal schwankend von leicht unter 0 °C bis maximal 20 °C, zum Endnutzer befördert. Aufgrund des niedrigen Temperaturniveaus treten in den unisolierten Rohrleitungen dadurch keine Wärmever­luste auf, im Gegenteil – es werden meistens sogar Wärmegewinne realisiert. Diese entstehen, da das Temperaturniveau des KNW-Netzes an einigen Stellen unterhalb der umgebenden Erdreichtemperatur liegt. Das Kalte Nahwärmenetz kann dement­sprechend als ein oberflächen­nahester Erd­wärmekollektor verstanden werden, der neben der Wärmeverteilung auch als Wärme­quelle fungiert. 

Das Kalte Nahwärmenetz fungiert neben der Wärmeverteilung auch als Wärmequelle.

Vorteile

Ein KNW-­Netz bietet zudem auch aus hydraulischer Sicht interessante Optio­nen. Bei einem herkömmlichen Fern­wärmenetz ist der Energiefluss im Regel­fall „unidirektional“, also von der Wär­mequelle (z. B. Heizkraftwerk) hin zur Wärmesenke (z. B. Industrie, Gewerbe, Haushalte). In einem KNW­-Netz ist ein „bidirektionaler“ Energiefluss möglich. Es können gleichzeitig positive und nega­tive Energieflüsse, durch beispielsweise gleichzeitiges Heizen und Kühlen, auftre­ten

Außerdem werden fortlaufend Wär­megewinne erzielt und weitere Wärmequellen können erschlossen und eingebunden werden. So­mit ist der Energiefluss nie dauerhaft gleichgerichtet. Einzelne Gebäude können zu sogenannten „Prosu­mern“ werden und beispielsweise durch die Gebäudetemperierung selbst Energie in den Wärmeverbund liefern.

Es kann sowohl geheizt als auch gekühlt werden.

Die Grafiken dürfen unter Angabe der Quelle "Energie Plus Concept GmbH" für nicht kommerzielle Zwecke verwendet werden.

Grafiken

Anteil erneuerbare Energien am Energieverbrauch
Vergleich des Anteils am Bruttostromverbrauch sowie am Endenergieverbrauch für Kälte und Wärme
Vorteile Kalte Nahwärme
Auflistung einiger Vorteile der Kalten Nahwärme