Nahwärme – ein wichtiger Schritt in der Energiewende?
In der sich ständig wandelnden Energieversorgungslandschaft rückt auch das Thema Nahwärme immer stärker in den Fokus von Politik und Verbrauchern. Dieser Ratgeber gibt Ihnen einen umfassenden Überblick über die Funktionsweise, die Vor- und Nachteile sowie die verschiedenen Heiztechniken, die in Verbindung mit Nahwärme genutzt werden können.
Unter Nahwärme versteht man ein zentralisiertes Heizsystem, bei dem Wärme in einer zentralen Anlage erzeugt und dann über ein Verteiler-Netz aus isolierten Rohrleitungen an die Verbraucher geliefert wird.
Die Wärme kann dabei aus verschiedenen Quellen stammen: fossile Brennstoffe, erneuerbare Energien oder Abwärme aus industriellen Prozessen sind mögliche Energielieferanten für das Netz.
Im Gegensatz zur bekannten und häufig genutzten Fernwärme beträgt die Übertragungsstrecke bei Nahwärmesystemen meist weniger als einen Kilometer, weshalb solche Wärmenetze häufig in als Einheit geplanten Wohnsiedlungen oder kleinen Gemeinden zum Einsatz kommen.
Die Abrechnung der Heizleistung erfolgt beim Verbraucher über sogenannte Wärmezähler. Der Verbraucher zahlt somit nicht für den eingesetzten Rohstoff, sondern für die tatsächlich nutzbare Wärmeenergie.
02. Vor- und Nachteile einer Nahwärmeheizung
Wie jedes Heizsystem bietet auch Nahwärme einige Vor- und Nachteile, die je nach Einsatzmöglichkeiten genau abgewogen werden müssen.
Effizienz
Einer der Hauptvorteile von Nahwärmenetzen ist ihre hohe Effizienz. Durch die zentrale Erzeugung und Verteilung der Wärme können diese Systeme effizienter arbeiten als individuelle Heizsysteme in einzelnen Gebäuden. Dadurch kann der Energieverbrauch gesenkt und die Betriebskosten können langfristig reduziert werden.
Nachhaltigkeit und Versorgungssicherheit
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die Nachhaltigkeit. Nahwärmenetze nutzen häufig Abwärme aus industriellen Prozessen oder erneuerbare Energiequellen wie Geothermie oder Biomasse. Dadurch wird die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduziert und CO2-Emissionen können erheblich gesenkt werden. Darüber hinaus tragen sie zur Versorgungssicherheit bei, da sie weniger anfällig für Störungen in der Energieversorgung sind, die durch externe Faktoren wie geopolitische Krisen verursacht werden können.
Platzersparnis beim Verbraucher
Da die Wärme zentral und außerhalb der Gebäude der Verbraucher erzeugt wird, entfällt die Notwendigkeit für individuelle Heizkessel oder -anlagen in den einzelnen Gebäuden. Dies ermöglicht einen kompakteren Bau oder die Nutzung des eingesparten Raumes für andere Zwecke.
Flexibilität
Nahwärmenetze können an wechselnde Energiequellen angepasst werden, was sie zu einem zukunftssicheren Heizsystem macht. Wenn sich die verfügbaren oder kosteneffektiven Energiequellen ändern, kann das Netzwerk entsprechend angepasst werden.
Entlastung des Stromnetzes
Abschließend können Nahwärmenetze zur Entlastung des Stromnetzes beitragen. Indem sie Wärme, insbesondere aus erneuerbaren Quellen, nutzen und teilweise gleichzeitig Strom ins Stromnetz einspeisen, kann der Druck auf das Stromnetz verringert werden, was zur Stabilität des Gesamtenergiesystems beiträgt.
Hohe Anfangsinvestitionen
Einer der Hauptnachteile ist die hohe Anfangsinvestition, die für den Aufbau des Nahwärmenetzes erforderlich ist. Dies beinhaltet die Kosten für die Wärmeerzeugungsanlage sowie die Installation der Verteilungsinfrastruktur. Besonders in Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte oder weit auseinander liegenden Gebäuden, können diese Kosten erheblich sein.
Abhängigkeit vom Anbieter
Ein weiterer Nachteil ist die Abhängigkeit vom Anbieter. Einmal an ein Nahwärmenetz angeschlossen, haben die Verbraucher in der Regel keine andere Wahl, als ihre Wärme von diesem Anbieter zu beziehen. Dies kann zu mangelnden Flexibilitäten führen, wenn es Preissteigerungen gibt oder der Service nicht zufriedenstellend ist.
Effizienzverluste bei größeren Entfernungen
Die Effizienz von Nahwärmenetzen kann auch durch Wärmeverluste während der Übertragung beeinträchtigt werden, insbesondere über größere Entfernungen. Dies kann die Gesamteffizienz des Systems reduzieren und die Betriebskosten für die Wärme erhöhen.
Hoher Planungs- und Koordinationsaufwand
Darüber hinaus erfordern Nahwärmenetze eine sorgfältige Planung und Koordination, um sicherzustellen, dass die Wärmebedarfe der angeschlossenen Gebäude effizient und zuverlässig gedeckt werden können. Dies kann eine Herausforderung sein, insbesondere in Gebieten mit stark schwankenden Wärmebedarfen.
Teure Umrüstungen
Für Gebäude, die bereits mit individuellen Heizsystemen ausgestattet sind, kann der Anschluss an ein Nahwärmenetz teuer und aufwändig sein. Die vorhandenen Heizsysteme müssen möglicherweise ausgetauscht oder modifiziert werden, um sie an das Nahwärmenetz anzuschließen, was zusätzliche Kosten verursachen kann.
Wärmepumpen gewinnen Wärme aus der Umgebung und speisen sie in das Nahwärmenetz ein. Diese Technik ist effizient und zugleich umweltfreundlich.
Auf dem Markt haben sich drei verschiedene Arten von Wärmepumpen etabliert:
Luft/Wasser-Wärmepumpen wie die CHA-Monoblock von WOLF beziehen die Wärmeenergie aus der Umgebungsluft. Dabei benötigen sie keinerlei Grabungen und sind deswegen sehr flexibel und vielseitig einsetzbar.
Sole/Wasser-Wärmepumpen machen sich dagegen die im Erdreich enthaltene Wärme zunutze. Diese wird mittels Erdsonden oder Erdkollektoren in den Heizkreislauf geführt.
Wasser/Wasser-Wärmepumpen beziehen die für die Wärmeversorgung benötigte Energie aus dem Grundwasser. In der Regel ist diese Wärmepumpenart etwas effizienter als ihre Luft- und Erdkonterfeis. Allerdings ist sie vor allem im Vergleich zur Luft/Wasser-Wärmepumpe deutlich teurer und mit einem sehr viel höheren Installationsaufwand verbunden.
Die CHA-Monoblock von WOLF
Diese moderne Luft/Wasser-Wärmepumpe schont nicht nur die Umwelt, weil sie keine fossilen Brennstoffe nutzt und effizient heizt. Sie verwendet auch das natürliche Kältemittel Propan beziehungsweise R290, dessen Treibhauspotenzial deutlich geringer ist als andere Kältemittel.
Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen nutzen das Potenzial von Brennstoffen optimal aus, indem sie zeitgleich Strom und Wärme erzeugen, was zu einer höheren Gesamteffizienz führt. Dabei arbeitet diese Heiztechnik vollkommen wetterunabhängig und kann mit verschiedensten Energieträgern wie Heizöl, Erdgas, Biogas, Holzpellets oder auch Wasserstoff (in Verbindung mit einer Brennstoffzelle) betrieben werden.
Als Nachteil sind die hohen Anschaffungs- und Wartungskosten zu nennen, die für einen wirtschaftlichen Betrieb lange Betriebslaufzeiten und eine exakte Planung erfordern. Außerdem ist eine Stromerzeugung nur möglich, wenn gleichzeitig Wärmeenergie benötigt wird.
Biomassekraftwerke nutzen erneuerbare Energiequellen wie Holzhackschnitzel oder -pellets, Stroh und weitere organische, energiereiche Reststoffe. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen sind sie deswegen deutlich nachhaltiger. Die resultierende Holzasche kann zudem als Dünger verwendet werden, sodass keine Entsorgung notwendig ist.
Allerdings ist die Herstellung von Biomasse derzeit noch recht ineffizient, da der Anbau der energietragenden Pflanzen eine sehr große landwirtschaftliche Fläche einnimmt und einen hohen Wasserverbrauch nach sich zieht. Zusätzlich ist der Nachhaltigkeitseffekt bei der Biomasse sehr verzögert: Bis neues Holz nachwächst, ist die CO2-Bilanz eher negativ zu bewerten.
Top Beratung bei WOLF
Wenn Sie eine effiziente Wärmepumpe für Ihr Bestandsgebäude oder einen Neubau suchen, sollten Sie sich eingehend beraten lassen. Die richtige Dimensionierung und eine sorgfältige Planung sind entscheidend für eine effiziente Heizung. Die Experten von WOLF Heiztechnik helfen Ihnen gerne weiter.
Ein neues Konzept in der Nahwärmewelt ist die kalte Nahwärme. Auf den ersten Blick wirkt das wie ein Widerspruch in sich selbst – schließlich wird Wärme typischerweise mit Hitze und nicht mit Kälte verbunden.
Dieses System nutzt die bereits angesprochenen Wasser/Wasser-Wärmepumpen als Wärmequellanlage, die wiederum auf Grundwasser als Wärmequelle und -senke zurückgreifen. Grundwasser hat über das ganze Jahr hinweg eine recht konstante Temperatur und eignet sich daher für einen effizienten Heizbetrieb. Im Kalten sitzen Sie bei der kalten Nahwärme entsprechend nicht, der Begriff kommt in erster Linie von den deutlichen niedrigeren Übertragungstemperaturen.
Mithilfe der kalten Nahwärme können Sie nicht nur im Winter heizen, sondern kühlen Ihre Immobilie nach Möglichkeit auch im Sommer. Dazu wird die Funktion der Wärmepumpe umkehrt und kaltes anstelle von warmem Wasser durchfließt die Rohre. Das könnte den Bedarf an herkömmlichen und stromintensiven Klimaanlagen zukünftig verringern und eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen.
Nahwärme kann eine wichtige Rolle bei der Reduzierung der CO2-Emissionen und der Förderung der Energiewende spielen. Obwohl die anfänglichen Investitionskosten hoch sind, können die langfristigen Einsparungen sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht mehr als aufwiegen. Daher ist es wichtig, dass sowohl Politik als auch Verbraucher die Möglichkeiten und Potenziale von Nahwärmenetzen vollständig erkennen und nutzen.
Die Wahl der passenden Heiztechnik ist von mehreren Faktoren abhängig, darunter die verfügbaren Ressourcen, die spezifischen Anforderungen des Gebäudes und die Umweltverträglichkeit. Jede Technologie hat ihre eigenen Vor- und Nachteile und sollte daher sorgfältig geprüft werden.
Wärmepumpen sind eine sehr umweltfreundliche und effiziente Technologie, können jedoch in Gebieten mit sehr kaltem Klima Eingriffe an der Bausubstanz erfordern. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen können trotz ihrer hohen Effizienz und der gleichzeitigen Produktion von Strom und Wärme hohe Installationskosten verursachen und sind möglicherweise nicht für alle Situationen geeignet. Biomassekraftwerke bieten eine erneuerbare und bedingt CO2-neutrale Energiequelle, erfordern jedoch den Zugang zu ausreichenden Biomassevorräten.
Kalte Nahwärme stellt eine spannende Entwicklung im Bereich der Wärmenetze dar. Indem sie die natürliche Wärme des Grundwassers nutzt, bietet sie eine erneuerbare und effiziente Möglichkeit zur Wärmeerzeugung und Kühlung. Obwohl diese Technologie noch neu ist und weitere Forschung und Entwicklung erfordert, zeigt sie deutlich das Potenzial der Nahwärme als Teil der Lösung für die Energiewende.
