Wärmequellen

Die angeschlossenen Wärmepumpen entziehen der Ringleitung ständig Wärme. Durch die hohen Leistungszahlen kommen etwa 80 Prozent der gewonnenen Heizwärme aus der Ringleitung und diese muss entsprechend nachgeheizt werden. Beispiel: Ein Haus benötigt aktuell 5 kW Heizleistung. Bei einer Leistungszahl von 5,0 kommt 1 kW aus dem Stromnetz und 4 kW aus der Ringleitung, bei einer Leistungszahl von 6,0 kommen fast 84 Prozent aus der "Kalten Fernwärme". Für die Nachheizung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Hier werden sich in Zukunft die interessantesten Netzstrukturen entwickeln. Biogasanlage: Die optimalste Form der Nachheizung ist es, die Abwärme einer Biogasanlage zu nutzen. "Normale" Biogasanlagen erzeugen inzwischen 100 bis 300 kW elektrische Energie und haben "freie" Abwärme in etwa derselben Größenordnung. Gehen wir mal von 200 kW aus, so stehen im Jahr 200 x 24 x 365 = 1.752.000 kWh zur Verfügung. Damit lassen sich etwa 150 Einfamilienhäuser mit 150 bis 180 Quadratmetern Wohnfläche beheizen. Strom und Wärme kommt von der Biogasanlage und somit ist die Heizung absolut ökologisch. Da die Fernwärmeleitung fast keinen Verlust aufweist, ist eine Entfernung Biogasanlage - Siedlung bis zu 1000 Metern noch sinnvoll machbar. Geothermie: In Bayern entstehen immer mehr Geothermieanlagen zur Stromerzeugung. Wenn es von der Entfernung her möglich ist wird die Energie auch für Fernwärme genutzt. Leider zweigt man meist die teure Hochtemperaturwärme ab um sie in Standardfernwärmeversorgungen einzuleiten. Für den Endkunden kostet diese dann mindestens 80,- Euro pro Megawattstunde. Fast kostenlos dagegen wäre die Resttemperatur von 45 bis 50°C, die man als Niedertemperatur-Fernwärme vermarkten könnte und nur etwa 10,- Euro/MWh kosten würde. Auch von der Menge her wäre dieses Potenzial so gigantisch, dass man es niemals aufbrauchen könnte. Hoffentlich geht diese Möglichkeit bald ins Bewusstsein der Planer ein. Blockheizkraftwerk: Steht in der Nachbarschaft keine Biogasanlage oder Geothermieanlage zur Verfügung, so sollte Strom und Wärme über Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) erzeugt werden. Im besten Fall sollte mehr Strom erzeugt werden als in der Siedlung benötigt wird, doch da Heizöl, Erdgas oder Pflanzenöl immer teurer wird, ist genau auf eine Begrenzung der Kosten zu achten und es müssen in der Regel weitere Wärmequellen genutzt werden. Die Abwärme des Blockheizkraftwerks (BHKW) kann dann in die Ringleitung eingespeist werden. Geht man von einer Siedlung mit 50 Häusern aus, so werden ca. 50 x 3.000 = 150.000 kWh Strom und 600.000 kWh Wärme benötigt. Ein BHKW mit 50 kW elektrischer Leistung erzeugt etwa 100 kW Abwärme. Zur Versorgung der Siedlung muss es also 6.000 Stunden im Jahr laufen, ein Idealwert. Gleichzeitig erzeugt es doppelt soviel Strom wie in der Siedlung für die Wärmepumpen benötigt wird. Das ist wieder ideal. Trotzdem etwas Vorsicht,wenn die Wärme nur aus dem BHKW kommt, die Treibstoffpreise steigen! Hier sollten unbedingt weitere Energiequellen dazugenommen werden, die zur Begrenzung der Preissteigerung beitragen. Weitere Wärmequellen: Zur Nachheizung können auch Sonnenkollektoren, Energiedächer, Kühlanlagen, Klimaanlagen, Krematorien, Testlabore, usw. genutzt werden. Da Wärme auf Niedertemperaturniveau eingespeist wird, ist fast alles möglich und man wird eher aufpassen müssen, dass die Temperatur im Sommer nicht zu hoch wird. Wie schon erwähnt kann man die Ringleitung auch als Wärmepool auffassen und evtl. durch zusätzliche Speicher als solchen noch ausbauen. Damit sind dann saisonale Schwankungen auszugleichen und der Energieeinsatz an den BHKW zu minimieren, sofern das nicht auf Kosten der Wirtschaftlichkeit geht. Preisgünstige Großspeicher könnten z.B. bei der Wiederbefüllung von Kiesgruben entstehen, wenn dort stockwerkweise Leitungen ähnlich Erdkollektoren eingebaut werden. Neu: Die Grundwasserwärmepumpe: Durch vielfache Überlegung und Berechnung komme ich immer mehr zu dem Ergebnis, dass eine Grundwasserwärmepumpe neben der Biogasanlage eines der günstigsten Systeme zur Nachheizung der "kalten" Fernwärme darstellt. Mit entsprechenden Wärmepumpen lassen sich hier Leistungszahlen zwischen 10 und 20 erreichen, d.h. MWh-Preise von unter 20 Euro. Aber da kann sich doch gleich jeder eine Grundwasserwärmepumpe einbauen, wird jetzt der Einwand kommen. Das ist richtig, wenn's geht schon. Grundwasser ist jedoch eine problematische Wärmequelle. Es ist nicht überall ausreichend verfügbar und macht auch sonst immer wieder Probleme. Die Wärmetauscher können versanden (verockern = verstopfen) oder sogar in kurzer Zeit durchkorrodieren. Der Endkunde will nicht alle zwei, drei Jahre eine aufwendige Reparatur haben. Bei der "kalten" Fernwärme hat der Endverbraucher keine Probleme mit der Wärmequelle und bei einer zentralen Nachheizung kann man die Sache durch vorbeugende Wartung leicht in den Griff bekommen.