Portrait Christof Drexel

Klimaneutral heizen – Teil 2: Wärmenetze

Kolumne von christof drexel, 16.03.2021

In der letzten Kolumne behandelte ich Wärmepumpen als «wichtigste Heizform der Zukunft» und zitierte dabei zwei Studien (1, 2). Als zweite wesentliche Art der Wärmeversorgung werden darin jeweils Wärmenetze genannt.

Wärmenetze (Nahwärme, Fernwärme) können viel mehr, als Wärme von einem zentralen Erzeuger zu vielen Verbrauchern zu transportieren: Der grösste Nutzen liegt (künftig) darin, Abwärme nutzbar zu machen. Abwärme aus der Industrie, aus Kehrrichtverbrennungsanlagen (KVA), aus Kraftwerken – künftig nur noch erneuerbar gespeist, also etwa aus Biomasse-Heizkraftwerken.

Diese Abwärme bietet grosses Potenzial, das – emissionstechnisch – zum Nulltarif zur Verfügung steht. Abwärme mit hohen Temperaturen (>80–90 °C) kann meist direkt in Wärmenetze eingespeist werden, aber auch Wärme mit geringerer Temperatur ist wertvoll: Mit Hilfe von Grosswärmepumpen können 20 bis 70 °C hocheffizient «veredelt» werden. Je nach Temperaturniveau werden mit Hilfe einer Kilowattstunde elektrischer Energie drei bis sieben Kilowattstunden thermische Energie geliefert.

Stichwort Grosswärmepumpen: Nicht nur Abwärme stellt eine brauchbare Wärmequelle dar, auch Klärwerke, See- und Flusswasser bieten interessante Optionen (Kolumne «Wie funktioniert ein Seewasserverbund?»). Weitere Erneuerbare sowie solarthermische Grossanlagen und Tiefengeothermie vervollständigen das Angebot für die grünen Wärmenetze.

Neben der Vielfalt der Wärmequellen sorgt die Sektorkopplung dafür, dass man von multimodalen Wärmenetzen spricht: KVA und Biomasse-Kraftwerke speisen wertvollen Winterstrom ein, Grosswärmepumpen beziehen elektrische Energie aus dem Netz. Wenn ein (grosses) Wärmenetz von mehreren Erzeugern gespeist wird, kann sich der Betrieb künftig auch an Angebot und Nachfrage von Erneuerbaren im Stromnetz orientieren.

Was bedeutet das nun für Kunden, Gemeinden, Wärmenetzbetreiber?
Der Anteil an versorgten Gebäuden wird massiv ansteigen. Sowohl die Anschlussdichte als auch die versorgten Gebiete werden wachsen. Weil aber die Offensiven zur Gebäudesanierung nach und nach Wirkung zeigen, wird der flächenspezifische Wärmeabsatz eher sinken. Dadurch können die Betriebstemperaturen sukzessive reduziert werden – von heute 90 °C oder mehr auf künftig vielleicht 70 °C. Das reduziert Verluste und erhöht die Potenziale der Erneuerbaren und der (direkten) Abwärmenutzung sowie die Effizienz der Grosswärmepumpen.

All das muss sorgfältig geplant werden – eine kommunale Wärmeplanung liefert die Grundlagen: Wann ist in welchen Gebieten mit welchen Wärmebedarfen zu rechnen? Wo lohnt sich die räumliche Erweiterung, wo nicht? Und welche Wärmequellen lassen sich einbinden? Der daraus resultierende Transformationsplan stellt einen wichtigen Baustein für die Klimaneutralität dar!

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