Wärmepumpen in (kalten) Wärmenetzen – ein Überblick

Immer mehr Kommunen nehmen Energieeffizienz-Lösungen für ganze Stadtteile und Quartiere in Angriff. Im Mittelpunkt meist: Wärmenetze und Wärmepumpen.

Eine große Rohrleitung.
Quelle: Martin Adams/Unsplash
Meist basieren Energiekonzepte auf Quartiersebene auf einer Versorgungs-Infrastruktur, die vergleichbar ist mit einem Fernwärmenetz. Allerdings – wegen der niedrigeren Temperaturen und der kürzeren Wege – mit deutlich weniger Energieverlusten.

Für Vladimir Tsintsiper ist die Sache klar: "In zehn Jahren soll unser Bedarf an Endenergie für Gebäude um 80 Prozent unter dem Wert von 2008 liegen. So jedenfalls der offizielle Energiewende-Fahrplan. Das ist nur mit dem intelligenten, großflächigen Einsatz von Wärmepumpen zu schaffen."

Tsintsiper weiß, wovon er spricht. Er arbeitet seit Jahren für den Wärmepumpenhersteller alpha innotec – unter anderem als Projektierer für Quartierslösungen. "Jede Kommune, die heute eine Siedlung oder ein neues Quartier plant, sucht nach den besten Möglichkeiten, die künftigen Wohnungen kostengünstig und umweltfreundlich mit Wärme zu versorgen."

Gegenüber kleineren Projekten haben Quartierslösungen nicht selten einige signifikante Vorteile: Ihre Betreiber können mitunter auf Rahmenbedingungen zugreifen, die einem einzelnen Verbraucher für sein Eigenheim nicht zur Verfügung stehen. Hinzu kommt: Mit größer angelegten Systemen lassen sich in aller Regel Synergieeffekte erreichen, die das Effizienzniveau zusätzlich heben.

Foto von Vladimir Tsintsiper.
Quelle: alpha innotec
"Meist sorgt der Betreiber des Projekts, zum Beispiel die kommunalen Stadtwerke, für die Erschließung der Wärmequelle und verantwortet Errichtung und Betrieb der Infrastruktur. Auch die in der jeweiligen Wohnung installierten Wärmepumpen sind oft im Eigentum des Betreibers", so Vladimir Tsintsiper vom Wärmepumpenhersteller alpha innotec.

Weniger Transportverluste

Meist basieren Quartierskonzepte auf einer Versorgungs-Infrastruktur, die vergleichbar ist mit einem Fernwärmenetz. Allerdings – wegen der niedrigeren Temperaturen und der kürzeren Wege – mit deutlich weniger Energieverlusten.

Ein kaltes Nahwärmenetz zum Beispiel liefert den angeschlossenen dezentralen Wärmepumpen, je nach Auslegung und Wärmequelle, eine Quellentemperatur zwischen 6 und 12 °C. Die Alternative ist ein Nahwärmenetz, dessen Temperaturniveau meist zwischen 35 und 40 °C liegt. Um Spitzenlasten abzufedern, ist in beiden Netzvarianten üblicherweise ein thermischer Speicher integriert.

Nahwärmenetze kommen häufig bei bi- bzw. multivalenten Systemen zum Einsatz, in denen verschiedene Wärmeerzeuger arbeiten – neben Wärmepumpen beispielsweise auch Blockheizkraftwerke (BHKW). Hierbei ist den einzelnen Verbrauchern/ Abnehmern eine Technikzentrale vorgeschaltet. Sie versorgt die Flächenheizungen der angeschlossenen Wohnungen direkt mit Heizenergie auf Vorlauftemperaturniveau.

Gesteigerte Effizienz

Kalte Nahwärmenetze werden dagegen bevorzugt bei monovalenten Systemen eingesetzt – also Systemen, die ihre Heizenergie ausschließlich mit dezentralen Wärmepumpen erzeugen. Die kalten Netze eignen sich ideal für die Kombination mit Wärmepumpen, denn die relativ geringe Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und der Vorlauftemperatur beispielsweise moderner Flächenheizsysteme steigert die Effizienz von Wärmepumpensystemen deutlich.

Dezentrale Wärmepumpen, die unter anderem in Mehrfamilienhäusern (analog der Gas-Etagenheizung) die Energieversorgung jeder einzelnen Wohnung übernehmen, haben darüber hinaus den Charme, dass die Erzeugung von Brauchwarmwasser der jeweiligen Wohnung obliegt. Damit entfallen i.d.R. jegliche Vorkehrungen, die getroffen werden müssten, um den strengen Vorgaben der Trinkwasserverordnung bzgl. Trinkwasserhygiene gerecht zu werden. "Ein dezentraler Brauchwarmwasserspeicher, der bereits in der kompakten Wärmepumpenzentrale integriert ist, mit einem Volumen von 200 Litern – das ist das Übliche – gilt als Kleinanlage. Damit ist er von der regelmäßigen Kontrollpflicht ausgenommen, wie sie für eine zentrale Trinkwasserversorgung bei einer Großanlage ab drei Wohneinheiten vorgeschrieben ist", so Tsintsiper.

Hinzu komme, dass damit jeder Haushalt selbst für seine Verbrauchs- bzw. Energiekosten verantwortlich sei. Die Stromversorgung der Wärmepumpe läuft, wie bei anderen Haushaltsgeräten auch, einfach über den wohnungseigenen Stromzähler.

"Meist sorgt dabei der Betreiber des Projekts, zum Beispiel die kommunalen Stadtwerke, für die Erschließung der Wärmequelle und verantwortet Errichtung und Betrieb der Infrastruktur. Auch die in der jeweiligen Wohnung installierten Wärmepumpen sind oft im Eigentum des Betreibers", erklärt Vladimir Tsintsiper.

Weiterführende Informationen: https://www.alpha-innotec.de/

Dienstag, 18.08.2020