Umweltfreundlichere Stadtheizung mit Niedertemperaturtechnik
Die Fernwärme ist eine Möglichkeit, an einem zentralen Standort erzeugte Wärme an Wohn- und Geschäftsgebäude in einem bestimmten Bereich zu verteilen. Das geschieht über ein Netz isolierter Rohrleitungen. In Stadtumgebungen ist Fernwärme meist höchst effizient, besonders wenn Kraftwerke Wärme und Strom gleichzeitig erzeugen. Sie erweist sich auch seit Jahrzehnten als zuverlässig.
Abkehr von der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen
Daher wächst das Interesse, die Effizienz der Fernwärme auszunutzen, um die Dekarbonisierung der Heizenergie zu fördern, und dieses System in den Übergang zu einer grünen Wirtschaft Europas zu integrieren. Die Fernwärme könnte zum Beispiel mehr erneuerbare Energie und Abwärme verarbeiten, um Europas Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu mindern. „Aktuell sind Fernwärmenetze jedoch weit von CO2-Neutralität entfernt“, merkt Antonio Garrido Marijuan, ein Forscher im Projekt RELaTED, von Tecnalia in Spanien an. „2017 hat erneuerbare Energie global nur 18,1 % der gesamten Energieerzeugung für Wärme ausgemacht. Das meiste kam aus Biomasse mit kleineren Beiträgen aus Solarenergie und thermischen und geothermischen Energiequellen.“ Ein Problem ist, dass Fernwärmenetze komplexe Systeme sind, die große Gebiete beliefern. Eine ständige Lieferung und Deckung des Heizbedarfs ist jederzeit von größter Bedeutung. Daher bringen Netzbetreiber und Verbrauchende nur wenig Begeisterung für den Übergang zu CO2-armen Brennstoffquellen auf.
Erste Energieprojekte
Somit verfolgte das EU-finanzierte Projekt RELaTED das Ziel, neue technische Lösungen vorzustellen und zu entwickeln. Diese wurden dann in Pilotversuchen getestet. Im Mittelpunkt dieser Idee zum Übergang standen Niedertemperatur-Fernwärmenetze. „Die Betriebstemperatur der Fernwärme muss gesenkt werden, um minderwertige industrielle Wärmequellen zu integrieren und einen größeren Anteil erneuerbarer Energiequellen zu fördern“, erklärt Garrido Marijuan. In diesem Zusammenhang wurden verschiedene technische Möglichkeiten – und Probleme – erörtert. „Dazu gehörte die heimische Warmwassererzeugung und die Gewährleistung angemessenen Komforts. Zu den möglichen Technologien gehören Stationsleittechnik, Wärmepumpentechnologie und integrierte solarthermische Systeme.“ Die integrierten Niedertemperatur-Fernwärmenetze wurden dann an vier Standorten demonstriert, die gegensätzliche Klimabedingungen, Infrastruktur und Bevölkerungsdichte boten. Zu den Pilotstandorten gehörte ein großes Fernwärmenetz in Serbien, eine neue Stadtentwicklung in Dänemark, ein betriebsbereites Fernwärmenetz in Estland und ein Unternehmensfernwärmenetz in Spanien.
Energieeinsparungen und weniger Wärmeverlust
Diese Arbeit hat erfolgreich die Machbarkeit dieser neuen Generation an Niedertemperatur-Fernwärme gezeigt. Zusammengenommen wurden in den Pilotversuchen direkte Energieeinsparungen durch weniger Wärmeverlust von bis zu 570 MWh/Jahr erreicht, wobei über 10 GWh/Jahr durch Abwärme eingespart wurden. Durch die Teilnahme an RELaTED konnten mehrere Industriepartner ihre Produkte ausbessern, sodass sie jetzt nahezu Marktreife erreicht haben. Es besteht Hoffnung, dass die vorgeführte Technologie nun andernorts installiert wird. Garrido Marijuan ist der Ansicht, dass vor allem die Gesellschaft profitieren wird. „Wir werden bei der Heizung unserer Städte, auf die 40 % des gesamten Energieverbrauchs in Europa anfällt, auf dekarbonisierte Systeme vertrauen können“, sagt er. „Jetzt muss das Konzept in großem Stil in älteren Fernwärmenetzen nachgebildet werden, sodass erneuerbare Energie und Abwärmequellen massiv integriert werden können.“
Schlüsselbegriffe
RELaTED, Dekarbonisierung, Heizung, fossiler Brennstoff, Fernwärme, Energie, erneuerbar
