Etwa 9 Prozent des gesamten Wärmebedarfs in Deutschland werden heute durch Wärmenetze gedeckt und 14 Prozent des Wohngebäudebedarfs. Laut Delzer Kybernetik haben Fern-/Wärmenetze vor allem ein großes Problem: Je nach Anschlussdichte sind die Wärmeverluste im Netz im Vergleich zum Wärmebedarf hoch.
Fern- und Wärmenetze oder Einzellösungen?
Simulationstool und Fachberatung zeigen Potentiale und Risiken auf
Die Energiewende ist heute in aller Munde. Lösungsvorschläge sind gesucht und gefragt. Das Unternehmen Delzer Kybernetik GmbH berät seit 1984 zu Energiefragen und hat sich auf umweltschonende Lösungen spezialisiert.
Unternehmensgründer Siegfried Delzer: „Wir vernetzen Wissen und Qualifikationen um effiziente Systeme zu schaffen und zukunftsorientiert voraus zu denken.“ Als Spezialist für zukunftsfähige Lösungen haben sich Delzer und sein Team aktuell auf die Frage konzentriert, wie zukunftsträchtig Fernwärmenetze sind, und wann Einzellösungen besser sind.
Das Unternehmen Delzer Kybernetik GmbH entwickelt für private und öffentliche Bauherren und Architekten maßgeschneiderte Energiekonzepte. Gleichzeitig bietet das Unternehmen eine dynamische Simulationssoftware – die DK-INTEGRAL – an, mit der Fachleute schnell und einfach unterschiedliche Gebäudeversionen, auch in Koppelung mit Energienetzen, vergleichen können. Die Software ist ein wichtiges Tool für energieeffizientes und kostenoptimiertes Bauen und deren Energieversorgung.
Laut Delzer Kybernetik GmbH haben Wärmenetze vor allem ein großes Problem. „Je nach Anschlussdichte sind die Wärmeverluste im Netz im Vergleich zum Wärmebedarf hoch. Unter dem Aspekt, dass der Wärmebedarf in den nächsten Jahren deutlich gesenkt werden muss, haben die Wärmeverluste im Netz einen immer größer werdenden Stellenwert, so dass in einigen Fällen an einen Rückbau der Fern- und Nahwärmenetze gedacht werden muss.“
Professor Dr.-Ing. Dieter Wolff und Dr.-Ing. Kati Jagnow von der Ostfalia Hochschule haben mit ihren Studien diesen Sachverhalt für einige Netze aufgezeigt und dokumentiert.
Delzer Kybernetik hat mit Simulationsanalysen wichtige Lösungsansätze zur Verbesserung erarbeitet. So sollten die Netzbetreiber in der Zukunft in dem Verbraucher auch Energie-Lieferanten sehen, die zum Beispiel lokale solare Überschüsse ins Netz einspeisen. Die Temperaturen im Netz müssen sich am Bedarf der Gebäude orientieren, so dass die Netzverluste kleiner gehalten werden können.
Bei Variante 1 arbeitet ein Standard-Netz mit für den Kunden durch den Netzbetreiber zugesicherten Temperaturen. Bei Variante 2 wird die Vorlauftemperatur im Netz an den Bedarf angepasst. Fernwärmenetzverluste (rote Kurven) gibt es bei beiden Varianten. Die bei Variante 1 liegen jedoch deutlich höher. Bei Variante 2 steigen trotz Reduktion der notwendigen Vorlauftemperaturen die Netzverluste von 2,6 auf 7,9% an, bei Variante 1 steigen sie sogar von 10 auf 35%.
Dass Wärmeverluste bei Fernwärme sehr hoch sein können, kann man sich angesichts der „Adern von Jena“ sehr gut vorstellen. Durch sie strömt Dampf mit einer Temperatur von ca. 260°C. Die überirdisch geführten, freistehenden Rohrleitungen sind den Außentemperaturen stärker ausgesetzt als unterirdisch geführte.
Zur Optimierung von Wärme-Kältenetzen ist es außerdem entscheidend, beide Seiten, die Energiebereitstellung und den Energiebedarf, mit dem jeweils notwendigen Temperaturniveau beeinflussen zu können. Hier kann es für den Netzbetreiber sinnvoll sein, eine Sanierung von Objekten zu fördern, damit die Netzverluste kleiner werden.
Mit der Software DK-INTEGRAL wurden verschiedene Szenarien mittels dynamischer Simulation der Netze und Gebäude detailliert untersucht. Mit Sanierungsszenarien für die angeschlossenen Gebäude konnte so die Nachhaltigkeit des Netzes für zukünftige Entwicklungen belegt werden. Allerdings zeigten einige Simulationen auch hohe Wärmeverluste (siehe Grafiken). Sanierung alleine reicht hier oft nicht aus.
Daher ist es wichtig, bei der Netzplanung die Zukunftsfähigkeit von Fernwärmenetzen zu betrachten, damit die hohen Investitionen auch nachhaltig sind.
Die „Adern von Jena“ – oberirdisch verlaufende Fernwärmerohre – werden seit 2004 immer wieder in Kunstaktionen einbezogen.
