Fernwärme bezeichnet die Lieferung von Wärmeenergie über lokale und regionale Leitungsnetze von einem oder mehreren zentralen Erzeugern zu angeschlossenen Verbrauchsstellen. Fernwärme ist eine sehr effiziente Wärmequelle durch Ausnutzung der Kraft-Wärme-Kopplung . Bei der Erzeugung elektrischen Stroms fällt viel Abwärme an. Als Fernwärme gelangt sie zu Haushalten und gewerbliche Verbrauchern und vermeidet damit Mehrverbrauch. Das erhöht massiv den Wirkungsgrad thermischer Kraftwerke.
Überwiegend kommt Fernwärme zum Heizen und für die Erzeugung von Warmwasser zum Einsatz. Die Anbieter sind häufig Kraftwerksbetreiber. Mit Fernheizung werden in der Regel ganze Stadtteile, Städte oder sogar Regionen erschlossen, um ausreichend Haushalten die Möglichkeit zur Anbindung zu bieten. Vor allem in den Neuen Bundesländern betreiben häufig die Stadtwerke Fernwärmenetze.
Dezentrale Nahwärmenetze beziehen Energie aus BHKW , Abwasserbehandlungs- und Müllverbrennungsanlagen. Erneuerbare Energie aus Biogasanlagen, Großwärmepumpen und Solarwärme ist im Rahmen der Energiewende im Vormarsch, aber als Fernwärme derzeit noch die Ausnahme.
Aufbau von Fernwärmenetzen
Ein Fernwärmenetz führt im Vorlauf von der Wärmequelle zur Wärmesenke, die in der Regel die Verbrauchsstellen in Form angebundener Haushalte bilden. Der Rücklauf führt zurück zur Wärmequelle. Historisch wurden Fernwärmenetze zunächst mit Dampf betrieben, während moderne Netze Heißwasser führen. Dampf kann Effizienzvorteile bieten, birgt jedoch höhere Risiken beim Betrieb. Die wärmegedämmten Rohrleitungen werden aus Gründen des Aufwands über weite Strecken überirdisch verlegt. Typische U-Bögen kompensieren die teils immensen Längenänderungen bei Erwärmung und Abkühlung der Stahlrohre. Ein sternförmiger Netzaufbau reduziert die Leitungslängen und damit die Gesamtverluste. Erdverlegung und Tunnelverlegung ist teurer, mindert aber die Leitungsverluste wesentlich. Für diesen Zweck beträgt die Systemtemperatur bei neuen Niedertemperaturnetzen nur noch 30 ° bis 70 °C Die Anbindung von Verbrauchsstellen erfolgt meist durch eine Übergabestation mit Wärmetauscher , teilweise auch mittels Wärmepumpe . Üblich ist, die Systeme zu trennen. Wärmemengenzähler messen die bezogene Wärmeenergie.
Fernwärme als wichtiges Element moderner Energieversorgung
Moderne Fernwärmenetze besitzen eine Reihe von Vorteilen und spielen eine tragende Rolle in modernen Energieversorgungskonzepten:
- Ausnutzung von Kraft-Wärme-Kopplung
- Niedertemperaturwärme für moderne, nachhaltige Heiztechniken
- geringe Energieverluste
- Möglichkeit zur Nutzung von Industrieabwärme
- ideal mit Großwärmepumpen, Solarthermie und anderen, nachhaltigen Wärmeerzeugern kombinierbar