Was ist ein Nahwärmenetz?
Nahwärmenetze sind moderne, effiziente Systeme zur Wärmeversorgung mehrerer Gebäude über ein gemeinsames Leitungsnetz. Statt jede Liegenschaft individuell mit einer konventionellen Heizung auszustatten, bündeln Nahwärmenetze die Wärmeerzeugung zentral – idealerweise unter Nutzung regionaler, erneuerbarer Energien wie Biomasse, Geothermie, Solarthermie oder Abwärme.
Bei ratioplan sehen wir Nahwärmenetze als Herzstück einer nachhaltigen Wärmeversorgung: Als erfahrenes Planungsbüro für Energietechnik entwickeln wir passgenaue Energiekonzepte, die auf die lokalen Gegebenheiten und Bedürfnisse abgestimmt sind.
Haben Sie schon eine Idee für Ihr passendes Energiekonzept oder sind sie noch verloren im Dschungel der regenerativen Energiequellen? Wie auch immer, wir helfen Ihnen! Wir sind mehr als ein Planungsbüro für Erneuerbare Energien oder Energietechnik.
Unsere Expertise in den unterschiedlichsten Bereichen rund um den Einsatz erneuerbarer Energiequellen garantiert die beste Lösung für Ihre Bedürfnisse.
ALLES RUND UM NAHWÄRMENETZ PLANUNG
Nahwärmenetze sind effiziente Systeme zur Wärmeversorgung mehrerer Gebäude. Sie nutzen lokale erneuerbare Energiequellen, um Wärme zu erzeugen und zu verteilen. Typische Energiequellen sind Biomasse, tiefen Geothermie, Abwärme aus Industrieprozessen, Solarthermie und Wärmepumpen in Kombination mit allen verfügbaren Umweltquellen wie Grundwasser, Flusswasser, Seewasser, oberflächennahe Geothermie, Abwasser, Solar, Luft, Abwärme u.v.m. Biomasse umfasst Holz, Biogas und Bioabfall. Geothermie nutzt die natürliche Wärme aus der Erde. Abwärme entsteht bei industriellen Prozessen und wird effizient recycelt. Solarthermie wandelt Sonnenenergie in Wärme um. Wärmepumpen nutzen Umweltwärme aus Luft, Wasser, Sonne oder Erde. Nahwärmenetze bieten umweltfreundliche, kostengünstige und zuverlässige Wärmeversorgung für Wohn- und Gewerbegebiete.
Die regionalen Akteure müssen die treibende Kraft der Energiewende werden.
Stadtwerke und Kommunen müssen die Hauptakteure der Energie- und Wärmewende hin zu erneuerbaren Energiequellen sein. Sie sind diejenigen, die die örtlichen Gegebenheiten und die Bedürfnisse ihrer Kunden genau kennen. Darüber hinaus kann die Nahwärme zum kommunalen Klimaschutz und zur Generationenverantwortung der jeweiligen Region beitragen. Wo beides fehlt kann die Gründung von Genossenschaften eine entsprechende Rolle übernehmen.
Die Struktur eines Wärmenetzes steht wie die Wurzeln eines Baumes sinnbildlich für dessen Erfolg. Je mehr Parteien miteinander im Verbund stehen und arbeiten, umso erfolgreicher kann das Projekt umgesetzt werden. Im Zentrum stehen die verantwortlichen Initiatoren, Investoren und Experten und die Wärmeabnehmer stellen die Basis.
Um erfolgreich zu sein, müssen die Bürgerinnen und Bürger vor Ort, die Stadtverwaltung und Experten einbezogen werden.
Als Planungsbüro für erneuerbare Energien und Energietechnik spielen wir eine wichtige Rolle bei der Nahwärmenetze Planung. Wir entwickeln Energiekonzepte, die auf die individuellen Bedürfnisse der jeweiligen Region und der Gebäude zugeschnitten sind.
Werfen Sie einen Blick auf unsere Referenzen in diesem Bereich:
VERSCHIEDENE ARTEN VON NAHWÄRMENETZEN
| Typ des Nahwärmenetzes | Temperaturbereich | Bevorzugte Wärmequellen | Nutzung von Wärmepumpen (WP) | Hauptvorteil |
|---|---|---|---|---|
| Kaltes Nahwärmenetz / Quellnetz | Niedrige Temperaturen (10∘C - 25∘C) | Umweltwärme (Grundwasser, Erde, Luft, Abwasser, etc.) | Dezentral bei den Abnehmern zur Erhöhung der Temperatur | Maximale Effizienz bei der Einbindung erneuerbarer Energiequellen (EE-Quellen) |
| Gleitendes Netz | Außentemperaturabhängig (Niedrige VL) | EE-Quellen (Solarthermie, Abwärme), Großwärmepumpen, KWK-Anlagen | Dezentral (primär für Warmwasser, höher temp. Heizkreise, Übergangszeit) | Verbindung der Vorteile von warmen und kalten Netzen; flexible und effiziente Wärmeversorgung |
| Lauwarmes Netz | 30°C bis 50°C | EE-Quellen, Abwärme | Zentral oder dezentral möglich | Effizientere Wärmeübertragung als Hochtemperaturnetze; gute Integration von EE-Quellen |
| Kombiniertes Warm-Kaltes Netz | Warm (Heizperiode) / Abgesenkt (außerhalb Heizperiode) | EE-Quellen (Solarthermie, Grundwasser) außerhalb der Heizperiode; zentrale Erzeuger (Heizperiode). | Dezentral (für Warmwasser außerhalb der Heizperiode) | Möglichkeit zur Gebäudekühlung außerhalb der Heizperiode; hohe Auslastung des Netzes |
| Niedertemperatur-Heizsysteme | Ca. 50°C (Ganzjährig) Neues Modell: zwischen 50°C bis 80°C | Wärmepumpen, Solarthermie, Abwärmequellen | Zentral (keine dezentralen WP für Warmwasser nötig) | Geringe Schwelle zur Integration von EE-Quellen; Warmwasserversorgung ohne dezentrale Wärmehübe |
| Transformation von Bestandsnetz | Hochtemperatur-Netz (Ziel: Absenkung) | Bestehende Infrastruktur (Ziel: Erhöhung des EE-Anteils). | Integration von WP zur Absenkung der Systemtemperatur | Klimaziele im Gebäudebestand erreichen durch Effizienzsteigerung und EE-Integration |
Kalte Nahwärmenetz / Quellnetz: Vorteile und Herausforderungen
Unter Kalter Nahwärmenetz bzw. einem Quellnetz versteht man ein über niedertemperaturquellen gespeistes Wärmenetz mit dezentralen, d.h. bei den Abnehmern sitzenden, Wärmepumpen. Die bei jedem Abnehmer installierten Wärmepumpen nutzen als Wärmequelle das im Quellnetz zirkulierende Medium und kühlen dieses aus, während sie dem Verbraucher die benötigte Wärme bereitstellen. Im Quellnetz ist es besonders einfach erneuerbare Energiequellen zu nutzen. Standortspezifisch gilt es bei der Nahwärmenetz Planung die jeweils hochwertigsten regenerativen Energiequellen zu identifizieren. Kompetente Planungsbüros für Erneuerbare Energie wissen, dass es nicht nur Wasser, Erde oder Luft, sondern eine Vielzahl von Energiequellen für Wärmepumpen gibt, die hier in Frage kommen und bei der Ausarbeitung von Energiekonzepten abgefragt werden müssen.
Gleitendes Netz: Flexibilität und Effizienz mit regenerativen Energiequellen
Das gleitende Netz stellt eine Kombination aus dem Warmen Netz und dem Quellnetz dar. Dabei wird der Niedertemperatur-Wärmebedarf, i.d.R. Flächenheizungen bei den Abnehmern, direkt über zentrale Erzeuger, z.B. Großwärmepumpen, oder auch KWK-Anlagen abgedeckt. Die Netzvorlauftemperatur ist dabei Außentemperaturabhängig und immer genau so hoch, dass die dezentralen benötigten Heizkreistemperaturen direkt bereitgestellt werden können. Damit werden die leistungsspezifischen Kostenvorteile einer zentralen Erzeugungsanlage und die Möglichkeit einer flexiblen Spreizungserhöhung durch höhere Netzvorlauftemperaturen erreicht. Durch die niedrigen Netz-Vorlauftemperaturen können erneuerbare Energiequellen einfach und effizient in Heizzentralen eingebunden werden. Zusätzlich dienen dezentrale Wärmepumpen primär zur Warmwasserbereitung, der Versorgung von höher temperaturigen Heizkreisen oder einem Betrieb in der Übergangszeit, wenn sich das „Hochfahren“ der Netztemperatur nicht lohnt.
Lauwarmes Netz: Innovative Wärmeversorgung mit Erneuerbaren Energien
Das lauwarme Netz stellt eine zukunftsorientierte Technologie für die Wärmeversorgung dar, die auf niedrigtemperaturigen Wärmenetzen basiert. Im Vergleich zu konventionellen Fernwärmenetzen, die mit hohen Temperaturen operieren, nutzt dieses System niedrigere Temperaturen zwischen 30°C und 50°C. Diese Reduzierung ermöglicht eine effizientere Wärmeübertragung und -verteilung.
Kombiniertes Warm-Kaltes Netz: Innovative Energiekonzepte für die Zukunft
Im Warm-Kalten Netz wird das Netz während der Heizperiode warm gefahren, um alle Wärmebedarfe direkt über das Netz zu decken. Außerhalb der Heizperiode wird die Netztemperatur soweit abgesenkt, dass die Warmwasserbedarfe über dezentrale Wärmepumpen wie bei einem Quellnetz bereitgestellt und gleichzeitig eine Gebäudekühlung realisiert wird.
Die üblicherweise leistungsstarken, zentralen Wärmeerzeugungsanlagen stehen in der Regel außerhalb der Heizperiode still und das Netz kann durch die verhältnismäßig geringe Last oft allein über regenerative Quellen wie Solarthermie oder Grundwasser versorgt werden.
Niedertemperatur-Heizsysteme: Die Zukunft der Wärmeversorgung mit Erneuerbaren Energien
Niedertemperaturnetze werden entgegen ihres Namens ganzjährig Warm gefahren, jedoch nur so warm, wie es unbedingt sein muss, um die Warmwasserversorgung ohne zusätzliche dezentrale Wärmehübe zu realisieren. Bei optimaler Planung liegt die VL-Temperatur im Wärmenetz bei ca. 50°C.
Das Niedertemperaturnetz ist damit ein Kompromiss zwischen Kaltem und klassisch Warmen Netz. Der auf Aufbau ist wie beim warmen Netz, sprich ein isoliertes Netz mit nur zentralen Wärmeerzeugern und keine dezentralen Wärmepumpen. Das Netz wird demnach auch im Sommer nicht abgesenkt und eine Kühlung ist somit auch nicht möglich.
Durch die vergleichsweise niedrige Vorlauftemperatur ist jedoch die Schwelle zur Integration von Wärmepumpen und Erneuerbaren Energiequellen wie Solarthermie oder Abwärmequellen niedrig.
Transformation von Bestandsnetz: Klimaziele erreichen durch intelligente Optimierung
Der Gebäudebestand ist für den mit Abstand größten Anteil des Wärmebedarfs zur Raumheizung verantwortlich und der Anteil erneuerbarer Energiequellen ist dazu sowohl bei Einzelanlagen, als auch bei Wärmenetzen extrem gering. Um die Klimaziele erreichen zu können muss ein besonderes Augenmerk auf der Transformation der Bestandsnetze liegen.
Da entgegen zum Neubau kein Einfluss auf Auswahl und Dimensionierung von zentraler und dezentraler Anlagentechnik, Leitungsdimensionierung oder Gebäudeeffizienz der Abnehmer genommen werden kann ist eine Transformation mit deutlich höherem Aufwand verbunden.
Dennoch lohnt sich dieser, da bereits durch vermeintlich kleine Maßnahmen deutlich größere Hebel in der Effizienzsteigerung erreicht werden können.
Im Bestand ist jeder Abnehmer individuell zu betrachten, wobei wir als Planungsbüro für Energietechnik bereits frühzeitig mit geeigneten Fragebögen und Voruntersuchungen die kritischen Parameter im Netzverbund abfragen.
Andere Branchen, in denen wir Energietechnik anwenden
Energietechnik für Quartierlösungen
Energie & Gebäudetechnik (HLSK)
Individuallösungen der Energietechnik
FAQ Nahwärmenetz Planung
Unsere Energietechnick-Experten antworten auf die häufigsten Fragen zur Nahwärmenetz Planung
- Biomasse: Holz, Biogas und Bioabfall.
- Geothermie: Sowohl tiefe als auch oberflächennahe Erdwärme.
- Solarthermie: Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme.
- Wärmepumpen: In Kombination mit Umweltquellen wie Grundwasser, Fluss- oder Seewasser, Abwasser und sogar Luft.
- Abwärme: Recycling von Wärme aus industriellen Prozessen.
- Potenzialanalyse: Identifizierung der hochwertigsten Energiequellen vor Ort.
- Konzeption: Entwicklung individueller Energiekonzepte (z. B. Gleitendes Netz oder Kalte Nahwärme).
- Detailplanung & Ausschreibung: Technische Dimensionierung und Vorbereitung der Umsetzung.
- Realisierung & Baubearbeitung: Begleitung der Bauphase und Fachbauleitung.
- Inbetriebnahme: Sicherstellung eines effizienten Netzbetriebs.
- KfW-Förderung: Kredite und Zuschüsse für effiziente Gebäude und Netze.
- BAFA-Förderung: Zuschüsse für regenerative Erzeugungsanlagen.
- Regionale Programme: Spezifische Anreize der jeweiligen Bundesländer.
- Stadtwerke & Kommunen: Sie sind die treibenden Hauptakteure der Energiewende vor Ort.
- Bürger & Abnehmer: Sie bilden die Basis und müssen frühzeitig einbezogen werden.
- Genossenschaften: Können eine tragende Rolle übernehmen, wenn kommunale Akteure fehlen.
- Experten: Planungsbüros für Energietechnik zur technischen Absicherung.