Das von einem Biomasseheizkraftwerk auf dem ehemaligen Maxhüttengelände gespeiste heiße Nahwärmenetz versorgt eine Vielzahl an Haushalten, Betrieben und öffentlichen Einrichtungen in Sulzbach-Rosenberg mit Wärmeenergie für Heiz- und Brauchwasser. Für Neubaugebiete stellen sog. kalte Nahwärmenetze eine Alternative zur Wärmeversorgung von Gebäuden dar. Wir möchten die technischen Grundlagen dieser beiden Systeme erläutern und auf ihre jeweiligen Vor- und Nachteile eingehen.
Nah- und Fernwärmenetze
Wärmenetze bestehen aus einer zentralen Einheit zur Bereitstellung der Wärmeenergie, sowie einem Verteilnetz und Übergabestationen in allen über das Verteilnetz angeschlossenen Einheiten. Die begriffliche Unterscheidung in Nah- und Fernwärme bezieht sich nur auf die räumliche Ausdehnung des Verteilnetzes: Bei auf einzelne Wohngebiete beschränkten Netzen wird von Nahwärme gesprochen; das bestehende, Sulzbach-Rosenberg überspannende Verteilnetz mit Fernwärme bezeichnet.
Heiße Wärmenetze
In heißen Wärmenetzen zirkuliert das Wasser auf einem Temperaturniveau, auf dem es ohne weitere Anhebung der Temperatur für die Brauchwassererwärmung als auch zum Heizen selbst älterer Gebäude mit Heizkörpern, welche höhere Vorlauftemperaturen benötigen, verwendet werden kann. Wobei das Wasser des Verteilnetzes nicht direkt genutzt wird, sondern über einen Wärmetauscher mit dem gebäudeseitigen Verteilnetz gekoppelt ist.
Die Vorteile heißer Wärmenetze liegen darin, dass abnehmerseitig außer dem Anschluss und der Übergabestation keine Infrastruktur zur Wassererwärmung benötigt wird. Anbieterseitig sind die Investitionen jedoch beträchtlich: Zum einen im zentralen Heizkraftwerk, zum anderem in dem zur Minimierung von Wärmeverlusten sehr gut gedämmten Verteilnetz.
Alternativ zu Heizkraftwerken können als Wärmequelle auch Solarthermie, Geothermie oder Abwärme aus Industrieprozessen dienen, was jedoch eine etwas geringere Vorlauftemperatur um 70°C bedingt.
Kalte Wärmenetze
Hinter diesem auf den ersten Blick paradox anmutenden Begriff steht der Sachverhalt, dass über ein kaltes Wärmenetz ebenfalls Wärme transportiert wird, allerdings auf einem deutlich geringeren Temperaturniveau als in heißen Wärmenetzen. Die ca. 10 – 20°C eines kalten Wärmenetzes können erst über den Einsatz abnehmerseitiger Wärmepumpen zur Erwärmung für die Nutzung als Heiz- oder Brauchwasser genutzt werden. Dies allerdings mit wesentlich besserer Effizienz als bei der Verwendung von im Winter oft deutlich kälterer Umgebungsluft.
Kalte Wärmenetze eignen sich besonders für Neubaugebiete mit nach modernem Standard wärmegedämmten Gebäuden mit Fußbodenheizung, was geringe gebäudeseitige Vorlauftemperaturen, entsprechend eine vergleichsweise geringere Temperaturanhebung durch die Wärmepumpe erfordert und somit deren Betrieb sehr effizient gestaltet. Kalte Wärmenetze erfordern zwar von jedem Abnehmer eine eigene Wärmepumpe, deren Betrieb elektrische Energie benötigt, weisen aber auch eine Reihe an Vorteilen auf:
- Durch die geringen Vorlauftemperaturen kommen – verglichen mit Heizkraftwerken – günstigere Wärmequellen wie Niedertemperatur-Abwärmequellen (z. B. Abwasser), Geothermie, Grundwasser oder zentrale Erdsonden in Betracht
- Verteilnetz durch Verwendung ungedämmter Kunststoffrohre deutlich günstiger als heiße Wärmenetze mit aufwändig gedämmten Stahlrohren
- Eignung des Temperaturniveaus auch zur Gebäudekühlung im Sommer ohne Energieeinsatz (mit Ausnahme der Pumpen zur Wasserumwälzung)
- Abnehmerseitig keine Notwendigkeit von Aggregaten für Luftwärmepumpen oder dezentralen Erdsonden für Wasserwärmepumpen
Situation in Sulzbach-Rosenberg
Über ein heißes Wärmenetz sind in Sulzbach-Rosenberg bereits zahlreiche private und öffentliche Gebäude an das Biomasse-Heizkraftwerk auf dem ehemaligen Maxhüttengelände angeschlossen.
Für das geplante Neubaugebiet Katzenberg Nord in Sulzbach-Rosenberg wird derzeit geprüft, ob sich Grubenwasser in 100 Metern Tiefe aus den Zeiten vergangener Bergbauaktiviäten als Wärmequelle für ein kaltes Nahwärmenetz eignet.
