Fernwärme

Unter Fernwärme versteht man die Versorgung eines Gebäudes mit der benötigten Wärme, die nicht lokal erzeugt wird, sondern per Heißwasserleitung zum Gebäude transportiert wird.

Die Art und Weise der Wärmeerzeugung ist nicht festgelegt. Allerrdings wird die Erzeugung durch den Primärenergiefaktor bewertet. Für Fernwärme gilt:

 

fp = 0,0...1,3

 

Der Wert kann beim Versorger nachgefragt werden. Je mehr erneuerbare Energien der Versorger in seinem Portfolio hat, desto besser (niedriger) ist der Primärenergiefaktor.

 

 

Aufbau

 

Ein Fernwärmenetz besteht aus Heißwasserleitungen, die thermisch gedämmt werden und von einem Wärmeerzeuger zum Abnehmer und zurück führen. Beim Abnehmer befindet sich eine Ventilstation, die die benötigte Menge bei vorhandener Temperatur dem Netz entnimmt.

Die Ventilstation bleibt dabei Eigentum des Versorgers und muss über entsprechende Messvorrichtungen zur Ermittlung der übergebenen Wärmemenge verfügen.

 

/// Bild: Prinzip Fernwärmenetz ///

 

/// Bild: Ventilstation ///

 

Bei der Übergabe sind Temperaturen von 70...130 °C üblich. Neuere Anlagen funktionieren dabei mit Drücken, die auch bei Temperaturen über 100°C ein Verdampfen unterdrücken, da die Sicherheitsvorkehrungen für flüssiges (nicht kompressibles) Wasser technisch leichter zu realisieren sind. Üblicher Betriebsdrücke liegen bei ungefähr 20...25 bar.

 

 

Effizienz und Verluste

 

Die Effizienz der Versorgung mit Fernwärme hängt wesentlich von 5 Faktoren ab:

 

- Wie wird die Wärme erzeugt?

- Wie gut ist die Dämmung der Leitungen?

- Wie sind die Temperaturverhältnisse im Boden gegenüber denen des Heißwassers?

- Rohrdurchmesser und Fließgeschwindigkeit?

- Wie weit sind Erzeuger und Verbaucher voneinander entfernt?

 

Der erste Punkt betrifft die Wärmeerzeugung, alle weiteren die Verteilungsverluste. Wenn erneuerbare Energien oder Abwärme zur Wärmeerzeugung genutzt werden, hat das wie bei allen anderen Arten von Wärmeerzeugern auch einen positiven Einfluss auf den Primärenergiefakor, da weniger Primärenergie aufgewendet werden muss.

 

Bei der Wärmeverteilung können technisch folgende Faktoren beeinflusst werden:

 

- Rohrdurchmesser

- Wärmedämmung

- Weite des Verteilnetzes

 

Dabei sind der Rohrdurchmesser und die Wärmedämmung der Rohre eine Abwägung von Inverstitions- gegenüber den Betriebskosten. Große Rohrsurchmesser und gute Dämmmung führen zu hohen Investitionskosten, die Wärmeverluste können jedoch erheblich gesenkt werden.

In der folgenden Tabelle ist ein Zusammenhang nach [1] gegeben. Die relativen Verluste beziehen sich dabei auf eine mittlere Bodentemperatur von 10 °C.

Durchmesser

Wasserrohr

Dämmdicke Verluste
[mm] [mm] [%/100m] [m/100%]
25

25

13,26 75
40 34 5,26 190
65 44 2,16 463
100 52 1,02 980
150 60 0,52 1920

Die Weite des Netzes kann also durch größere Durchmesser und verbesserte Dämmung wesentlich erweitert werden.

Da jedoch auch städtebauliche Verhältnisse einegroße Rolle spielen bei der Planung und Wartung eines Fernwärmenetzes, sind lokale Energieversorger oft wesentlich beteiligt and Bau und Betrieb der Fernwärmenetze. Einen bundesweiten Übersichtsbericht über den Netzausbau bietet der "Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK" hier.

Ob ein Verbraucher an ein Fernwärmenetz angeschlossen werden kann und wie effizient die Fernwärme genutzt werden kann, ist lokal sehr unterschiedlich und sollte im Detail mit einem Energieberater abgeklärt werden.

 

Betriebskosten

 

In der folgenden Tabelle sind Anhaltswerte für Heizkosten pro kWh Nutzwärme für die oben angenommenen Jahresnutzungszahlen und einen Öl- oder Gaspreis von jeweils 6,5 ct / kWh und einen Holzpelletspreis von 5,5 ct / kWh angegben (Stand 2016). Dabei sind nur Nutzenergie - Verbrauchskosten berücksichtigt, nicht jedoch Wartungs- oder Kapitalbindungskosten.

Es sei hier jedoch darauf hingewiesen, dass gerade für Fernwärme nur grobe Richtwerte angegeben werden können, da die Anbieter berechtigt sind, die Verbraucher an Wartung oder Netzausbau zu beteiligen, wodurch je nach städtebaulicher Entwicklung Schwankungen vorliegen können.

Wärmebereitstellung Heizkosten
  [ct / kWh]
Fernwärme 6...8
Niedertemperaturkessel 8,1...9,6
Brennwerttechnik 6,2...7,6
Holzpelletkessel 6,6...6,9

Rechtliche Situation

 

Inwieweit der Abnehmer an Kosten für Aufbau, Inbetriebnahme, Wartung und Messung beteiligt wird und wie die Eigentums- und Besitzverhältnisse der Ventilstation sind, sowie Sicherheits-, Leistungs- und sonstige Regelung sind in der Verordnung über Allgemeine Bedingungen für die Versorgung mit Fernwärme (AVBFernwärmeV) geregelt.

 

Ökologische Bewertung

 

Die ökologische Güte eines Fernwärmenetzes kann sehr gut über den Primärenergiefaktor eingeordnet werden. Dieser berücksichtigt ja sowohl die Art der Wärmeerzeugung, als auch die Transportverluste zum Abnehmer.

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© Christoph Mevenkamp