Beschreibung
Fernwärme- und Fernkältesysteme verteilen thermische Energie in Form von Dampf, Heißwasser oder gekühlten Flüssigkeiten von zentralen oder dezentralen Erzeugungsquellen über ein Netz an mehrere Gebäude oder Standorte zur Nutzung von Raum- oder Prozesswärme oder -kühlung. Im Interesse einer geringeren Umweltbelastung steht bei Fernwärmesystemen eine Kombination aus rückgewonnener und erneuerbarer Wärme im Mittelpunkt. Infolge des Pariser Abkommens von 2015 und des EU-Ziels, die Emissionen bis 2030 um mindestens 40 % unter das Niveau von 1990 zu senken, bemühen sich die Mitgliedstaaten verstärkt um die Förderung von Fernwärme und Fernkälte unter Verwendung alternativer Brennstoffquellen und kohlenstoffneutraler Wärmeerzeugungstechnologien. Diese Umstellung ist eine Herausforderung, da die Fernwärme nur 12 % der Wärmeversorgung in der EU ausmacht, wobei der Großteil der Energie in KWK-Anlagen erzeugt wird, die mit Erdgas und festen Brennstoffen wie Braunkohle betrieben werden.
Zu lösende Probleme
Kohlenstoffemissionen | Niedrigeffiziente Wärmeversorgung | Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen | Treibhausgasemissionen |
Stadtkontext
Allgemeine Anforderungen für die Einführung von Fernwärme:
- Hohe Wärmelastdichte: Da Wärmenetze sehr kapitalintensiv sind, muss das beheizte Gebiet dicht bebaut sein, um die erforderlichen Leitungslängen zu minimieren.
- Wirtschaftliche Tragfähigkeit: Als Faustregel gilt, dass die Wärmelastdichte für die Fernwärmeversorgung höher sein sollte als 23 MWh pro Meter geplanter Netzlänge, um wirtschaftlich rentabel zu sein.
- Standort des Gebäudebestands: Die Gebäude, die an das Wärmenetz angeschlossen werden sollen, sollten in der Nähe des bestehenden Netzes liegen, um die Länge der Anschlussleitungen zu minimieren. Dies wird sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten senken.
- Standort der Wärmequellen: Moderne Wärmequellen verfügen über hochwertige Abgasreinigungssysteme. Daher können Wärmequellen, vorbehaltlich der Planungsbedingungen, in der Nähe oder im Zentrum von städtischen Gebieten angesiedelt werden, um die Länge der Netze zu minimieren. Der Standort der Wärmequellen muss im Voraus vereinbart werden.
Für die Nutzung von Fernwärme gibt es mehrere Voraussetzungen für die Flächennutzung:
- Es ist sehr nützlich, eine Wärmebedarfskarte und einen entsprechenden Wärmeplan für eine Stadt zu erstellen, um festzustellen, welche Gebiete sich am besten für die Fernwärmeversorgung eignen und welche Gebiete am besten von einzelnen Gebäudesystemen versorgt werden
- Wärmequellen sollten in der Nähe des Kunden (Wirtschaft) liegen, aber auch Lärmschutz und Transportlogistik berücksichtigen
- Unterirdische Netze benötigen Platz, der teilweise bereits durch andere Infrastrukturen belegt ist: z. B. Strom, Telekommunikation, Abwasser, Wasser
- Mögliche Druckerhöhungsanlagen
- Die Transportwege für Brennstoffe und Asche sollten die Bevölkerung so wenig wie möglich belasten und gefährden
Regierungsinitiativen
EU
1) RHC-ETIP
Die Europäische Technologie- und Innovationsplattform für erneuerbare Wärme- und Kälteerzeugung (RHC-ETIP) bringt Interessenvertreter aus den Bereichen Biomasse, Geothermie, Solarthermie und Wärmepumpen - einschließlich der damit verbundenen Branchen wie Fernwärme und -kühlung, thermische Energiespeicherung und Hybridsysteme - zusammen, um eine gemeinsame Strategie für die verstärkte Nutzung von Technologien für erneuerbare Energien zum Heizen und Kühlen festzulegen.
2. internationale Energieagentur (IEA)
Das Technology Collaboration Programme on District Heating and Cooling including Combined Heat and Power[JH1] befasst sich mit der Auslegung, der Leistung und dem Betrieb von Verteilungssystemen und Verbraucheranlagen. Das Abkommen soll dazu beitragen, Fernwärme und -kühlung sowie Kraft-Wärme-Kopplung zu leistungsfähigen Instrumenten zur Energieeinsparung und zur Verringerung der Umweltauswirkungen der Wärmeversorgung zu machen. Das Programm bietet eine Plattform für Online-Berichte und einen Austausch bewährter Verfahren.
UK
1. die Einheit für die Lieferung von Wärmenetzen (HNDU)
DieHeat Networks Delivery Unit wurde 2013 gegründet, um die Herausforderungen in Bezug auf Kapazitäten und Fähigkeiten anzugehen, die von den lokalen Behörden als Hindernisse für die Einführung von Wärmenetzen im Vereinigten Königreich genannt wurden. Die Einheit bietet Finanzmittel und fachliche Beratung für lokale Behörden, die Wärmenetzprojekte entwickeln.
2. das Investitionsprojekt Wärmenetze (HNIP)
Das HeatNetworks Investment Project stellt 320 Millionen Pfund an Investitionsmitteln bereit, um die Anzahl der gebauten Wärmenetze zu erhöhen, Kohlenstoffeinsparungen für die Kohlenstoffbudgets zu erzielen und die Bedingungen für einen nachhaltigen Markt zu schaffen, der ohne direkte staatliche Subventionen funktionieren kann. Die Pilotphase des Wärmenetz-Investitionsprojekts lief sechs Monate lang und vergab im März 2017 24 Millionen Pfund an neun erfolgreiche Projekte lokaler Behörden.
Stakeholder Mapping
Stakeholder Map für ein Fernwärme- oder Fernkältesystem (BABLE, 2021)
Wertschöpfungsmodell
Die folgende Liste von Vorteilen ist mit einer Wichtigkeitseinstufung versehen. Ein Wert von eins bedeutet eine hohe Bedeutung.
Wertmodell für ein Fernwärme- oder Fernkältesystem (BABLE, 2021)
