Effiziente Erweiterung von Standard-Fernwärme mit Kalter Fernwärme

In manchen Orten gibt es im Ortskern schon eine Nah- bzw. Fernwärme-Versorgung auf Basis von Hackschnitzel-Heizwerken. Je weiter man dort in die Peripherie geht, also Gebäude mit weniger Wärmebedarf in größerer Entfernung anschließt, umso unwirtschaftlicher und teurer wird für alle die Wärmeversorgung wegen der hohen Leitungsverluste. Auch hier bietet die Kalte Fernwärme eine effiziente Möglichkeit für eine Erweiterung. Als ein Beispiel gehe ich mal von einem Strang einer bestehenden Fernwärme von 10 Häusern mit einem berechneten Wärmebedarf von jeweils 10 kW aus, also gesamt 100 kW, siehe Bild.

Wir haben also eine Vorlaufleitung, die in der Regel nicht überdimensioniert ist und 80°C führt und eine Rücklaufleitung, die Heizungswasser zwischen 45°C und 50°C zum Heizwerk zurück leitet. Schließt man jetzt z.B. 12 weitere Gebäude mit jeweils 10 kW Heizlast an das Ende des Strangs an, dann ist die Leitung überlastet.
Was also tun?

Dass im Rücklauf mit 45°C bis 50°C genügend Energie für 12 weitere Häuser zur Verfügung steht zeigt das zweite Bild: Es muss nur der bestehende Rücklauf an geeigneter Stelle aufgetrennt und die Leitung zu den neuen Häusern eingefügt werden.
Da wegen der Leistungszahl der Wärmepumpen nur ca. 8 kW pro Haus aus der Fernwärme entnommen werden, können 12 Häuser damit gut versorgt werden. Der Durchfluss bei den bestehenden Fernwärmeleitungen bleibt unverändert, nur die Temperatur in der Rücklaufleitung sinkt auf 10°C bis 20°C. Und das ist ja sogar vorteilhaft, es sinken die Verluste der bestehenden Leitung.

Aber Vorsicht:
- Der Wärmeerzeuger, also der Hackgutkessel muss natürlich ca. 100 kW mehr erzeugen können und
- wegen evtl. unterschiedlichen Lastverläufen sind sog. Überströmer zu berücksichtigen.

Wegen der niedrigeren Verluste in den Leitungen kann und muss natürlich auch der Arbeitspreis für die Häuser an der Kalten Fernwärme niedriger sein, z.B. statt 90,- €/MWh nur 50,- €/MWh. In diesen Häusern wird ja noch ein Anteil Strom für die Wärmepumpen benötigt um deren Nutztemperatur zu generieren. Der niedrigere Wärmepreis ist aber nicht ungerecht gegenüber dem Bestand. Wegen der fehlenden Verluste der Kalten Fernwärme muss ja auch nur halb so viel Brennstoff eingesetzt und nur die halbe Kesselleistung vorgehalten werden. Und es sinken ja zusätzlich die Leitungsverluste im Bestand.

Eine win-win-Lösung für alle Beteiligten und auch für die Stromversorger, die von Spitzenlasten im Winter (im Vergleich mit Luft-Wärmepumpen) verschont bleiben.