Reduzierung der Rücklauftemperaturen in Fernwärmenetzen - Online-Veranstaltung vom 18.02.2021

Die Online-Veranstaltung

Am 18.02.2021 fand das erste Webinar des Netzwerks Wärmewende in 2021 statt. Das Webinar stand ganz unter dem Thema „Reduzierung der Rücklauftemperaturen in Fernwärmenetzen“. Immer mehr Fernwärmeversorger beschäftigen sich mit der Effizienz ihrer Fernwärmenetze und befassen sich in diesem Zusammenhang mit der Reduzierung der Rücklauftemperaturen. Zu diesem Thema konnten wir mit Herrn Dr. Blesl vom IER der Universität Stuttgart dankenswerter Weise einen ausgewiesenen Experten gewinnen.

In Zukunft muss der Anteil erneuerbarer Wärmeerzeugung im Wärmebereich ansteigen und abhängig von der regionalen Ressourcenverfügbarkeit werden die jeweils optimalen Technologien eingesetzt werden. Wie in unserem Konzeptpapier „Die Wärmezielscheibe“ identifiziert wurde, ist der zentrale Baustein vor allem in dicht besiedelten Gebieten die Verteilung über Fernwärmenetze. Von Seiten der Politik können Fernwärmenetze durch Förderprogramme wie Wärmenetze 4.0 unterstützt werden. Voraussetzung ist hierbei jedoch die Integration der erneuerbaren Wärmerzeugung sowie eine Absenkung der Netztemperaturen zur Reduzierung von Wärmeverlusten und zur Effizienzsteigerung. Weiterhin erleichtern niedrigere Temperaturen die Einbindung CO2-neutraler Wärmequellen.

In seinem Vortrag berichtet Herr Dr. Blesl, dass die heutigen Standardnetze für eine Vorlauftemperatur von 120 °C und eine Rücklauftemperatur von 70 °C ausgelegt sind. Durch eine Absenkung der Rücklauftemperatur auf 60 °C oder weniger kann die Netzkapazität erweitert werden, ohne, dass das Netz ausgebaut werden muss.

Fernwärmenetze sind ein Zusammenspiel aus gebäude-, netz-, erzeugerseitigen Effekten. Die Umstellung auf LowEx-Netze und Netze mit niedriger Temperatur wird hierbei von drei wesentlichen Punkten beeinflusst: Warmwasserbereitung (im Sommer), Auslegung und Art des Heizsystems, sowie kumulierter Wärmebedarf aller Verbraucher.

Wichtig sind hierbei zwei begrenzende Faktoren. Zum einen muss bei minimaler Außentemperatur die Versorgung des ineffizientesten Gebäudes gewährleistet sein. Dieser Auslegungszustand liegt allerdings nur in wenigen Stunden des Jahres vor. Für eine Optimierung der Netztemperatur kann zunächst das Jahresmittel in einer gleitenden Fahrweise abgesenkt werden.

Herr Dr. Blesl stellte einige Ansatzpunkte zur Optimierung der Fahrweise vor: Aus gebäudeseitiger Sicht gibt es beispielsweise die folgenden Möglichkeiten:

• „Hydraulischer Abgleich“ (=nach Effizienz optimierter Volumenstrom),
• Sanierung (Heizkörpertausch, kaskadische Nutzung) und
• Installation von intelligenten Haustationen (iHAST).

Aus wirtschaftlicher Sicht sollte hier nach den „Low-hanging-Fruits“ gesucht werden, die erfahrungsgemäß in jedem Fernwärmenetz vorliegen, allerdings individuell unterschiedlich sind.

Auch wenn viele FVU über sogenannte technische Anschlussbedingungen (TAB) verfügen, die kundenseitigen Rücklauftemperaturen vorschreiben, können diese ohne entsprechende Messeinrichtungen nicht überprüft werden. Langfristige Digitalisierung und Ausstattung der Haustationen mit Mess-, Steuer- und Regelungstechnik scheint daher der nächste logische Schritt zu sein. Neben Absenkung der Rücklauftemperatur können so außerdem die Netzeffizienz gesteigert und Schlechtpunkte identifiziert werden.

Im Demonstrationsprojekt „iHAST“, einer digitalen und smarten Hausanschlussstation (HAST), wurde in 40 % der Fälle eine Überdimensionierung festgestellt. Das bedeutet, dass die Leistung der HAST über der vertraglich vereinbarten Leistung liegt. In diesem Fall wäre eine Absenkung der Vor- und Rücklauftemperatur ohne Veränderung der Vertragsleistung möglich. Mit Hilfe von iHAST konnten gebäudeseitig Vor- und Rücklauftemperaturen gesenkt werden. Neben den damit entstehenden zusätzlichen Freiheitsgraden bei der Primärenergieauswahl konnten hier auch zählbare wirtschaftliche Vorteile nachgewiesen werden.

Als Fazit haben die Mitglieder des Netzwerk Wärmewende festgestellt, dass die Digitalisierung eine wichtige Voraussetzung für die Umstellung auf Niedrigtemperaturnetze ist. Mit Hilfe der digitalen HAST kann das Abnehmerverhalten auf Kundenseite optimiert werden. So wird sichergestellt, dass Rücklauftemperaturen eingehalten werden und Netzschlechtpunkte identifiziert werden. In Zusammenhang mit einer optimalen Netzauslegung werden die Wärmeverluste dauerhaft reduziert und die Flexibilität und die Effizienz im Netz gesteigert. FVU sollten deshalb bereits heute damit beginnen, die intelligenten HAST auf der Agenda zu haben und Maßnahmen zur Netzoptimierung einzuplanen.