Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen

Wenn eine Vielzahl von Gebäuden in einem Quartier oder einer Siedlung mit regenerativer Wärme versorgt werden sollen, geschieht dies am besten über ein Wärmenetz - also über „leitungsgebundene Konzepte zur Wärmeversorgung". Die nötige Wärme wird dabei aus einer oder mehreren Wärmequellen gewonnen, zentral gebündelt und von dort verteilt. Für diese Verteilung bieten sich in erster Linie die "kalte" Nahwärme sowie die "klassische" Nahwärme an.

Bei der Planung solcher Wärmenetze spielen Kommunen eine zentrale Rolle - bei ihrer kommunalen Wärmeplanung.

Die KEAN hat im Rahmen der Wärmepumpen-Initiative Niedersachsen ein Pilotprojekt gestartet, in dem so genannte "Wärmepumpen-Quartiere" entwickelt wurden.

Bei Konzepten der kalten Nahwärme wird die Energie dezentral mit Wärmepumpen in jedem Gebäude bereitgestellt. Der Energietransport erfolgt auf einem tiefen Temperaturniveau von 5 - 20° C über das gemeinsame Leitungsnetz. Der Wärmeträger im Leitungsnetz muss daher frostsicher sein.

Umweltfreundliche Wärmequelle
Ausgangspunkt eines kalten Nahwärmenetzes bildet die Wärmequelle. Dabei können je nach Projektvorhaben verschiedene Wärmequellen zentral oder dezentral erschlossen werden. Neben der Nutzung von Abwasser, Prozesswärme oder Solarthermie ist auch die Nutzung von Umweltwärme aus der Luft oder dem Erdreich oder eine Kombination dieser Wärmequellen möglich. Das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) bietet im Bereich der Erdwärmenutzung umfassende Dienstleistungen für Kommunen und Privatpersonen an. In einem Vortrag (YouTube) stellt das LBEG sein Angebot vor.

Ein gemeinsames Leitungsnetz
Die Energie aus der Wärmequelle wird in das Nahwärmenetz eingespeist. An diesem ist jedes Gebäude bzw. jede dezentrale Wärmepumpe angeschlossen. Für die Bauherren entfällt die individuelle Quellenerschließung. Aufgrund der niedrigen Temperatur im Leitungsnetz sind die Wärmeverluste sehr gering, so dass eine Dämmung der Rohre überflüssig wird.

Dezentrale Wärmeerzeugung
Den dezentralen Wärmepumpen wird die Quellwärme mit geringem Temperaturniveau bereitgestellt, so dass diese das niedrige Temperaturniveau auf ein höheres, zur Gebäudebeheizung bedarfsgerechtes Niveau für die Gebäudewärmeversorgung anheben müssen. Anschließend wird der von der Wärmepumpe abgekühlte Wärmeträger über den Rücklauf des Leitungsnetzes zur Wärmequelle zurückgeführt.

© Grafik: Bundesverband Wärmepumpe

Klassische Nahwärme ist die leitungsgebundene Wärmeversorgung einzelner Gebäude in einem Quartier mit Wärme auf einem Temperaturniveau, das direkt für Raumheizung oder andere Zwecke genutzt werden kann. Im Falle der Wärmeerzeugung mittels Wärmepumpe sind eine oder mehrere zentrale Wärmequellen erforderlich.

Über eine Großwärmepumpe wird die Quellenwärme auf das benötigte Temperaturniveau „gehoben". Gedämmte Erdleitungen transportieren diese zu den angebundenen Gebäuden. Die Wärmeverluste des Wärmetransports hängen dabei von den Temperaturen in der Rohrleitung ab (je höher die Temperatur, desto höher die Verluste). Andererseits ist gerade eine gewissenhafte Ausführung der Rohrleitungen von entscheidender Bedeutung für deren Wärmeverluste und Lebensdauer. Die so bereitgestellte Wärme wird dann in den Gebäuden über Hausanschlussstationen den Heizsystemen der Häuser zur Verfügung gestellt. In den Gebäuden selbst stehen somit keine Wärmepumpen.
Effiziente Wärmeversorgung verlangt auch bei der klassischen Nahwärme, dass Vor- und Rücklaufleitungen auf einem möglichst geringen Temperaturniveau arbeiten. Dies sichert zum einen möglichst hohe Arbeitszahlen der Wärmepumpen, zum anderen minimiert dies die Wärmeverluste im Netz. Daher müssen auch die hier angeschlossenen Gebäude mit möglichst niedrigem Temperaturniveau ihren Wärmebedarf decken können.

© Grafik: Bundesverband Wärmepumpe

Vor der Entscheidung, welches Wärmenetz bei der leitungsgebundenen Wärmeversorgung zum Einsatz kommt, steht ein für die Kommune langfristiger und strategisch angelegter Prozess: Die kommunale Wärmeplanung. Sie ist ein integraler und eigenständiger Teil der kommunalen Energieleitplanung mit dem Ziel, eine weitgehend klimaneutrale Wärmeversorgung bis zum Jahr 2045 zu erreichen. Grundsätzlich sollte die Wärmeplanung das gesamte Gemeindegebiet umfassen und die privaten Wohngebäude, die kommunalen Liegenschaften und die gewerblichen Gebäude darstellen.

Die nicht leitungsgebundene Wärmeversorgung einzelner Gebäude erfolgt mit einer Wärmequelle je Gebäude. Diese kann eine Wärmepumpe sein. Bei der nicht leitungsgebundenen Versorgung sind die einzelnen Gebäudeeigentümer in der Pflicht, eine nachhaltige Wärmeversorgung zu realisieren. Hier kann die Kommune nur indirekt, zum Beispiel durch Information, monetäre Anreize, Vorbildfunktion etc., Einfluss nehmen.

Weitere Informationen sowie ein umfassender Leitfaden zur kommunalen Wärmeplanung.

Die Umsetzung von Erd-Wärmepumpenquartieren ist eine Möglichkeit, die Wärmewende auf kommunaler Ebene gezielt voran zu treiben. Andererseits hängen die Möglichkeiten der Erdwärmenutzung vor Ort stark vom Aufbau des Untergrundes ab und können lokal sehr unterschiedlich sein. Daher kann je nach Standort mehr oder weniger Wärme aus dem Erdreich gewonnen und für die Wärmeversorgung zur Verfügung gestellt werden.

Das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) bietet im Bereich der Erdwärmenutzung umfassende Daten für Niedersachsen an. Kommunen aber auch Privatpersonen können vom LBEG eine neutrale und wirtschaftlich unabhängige Beratung im Zusammenhang mit der Realisierung von Wärmepumpen erhalten. Der nachfolgenden Vortrag von Holger Jensen (Mitarbeiter des LBEG) gibt einen Überblick zu den Informationsangeboten des LBEG mit Blick auf:

• die energetische Eignung des Untergrundes,
• mögliche absehbare Einschränkungen für den Bau und Betrieb von Erdwärmeanlagen, z. B. durch vorhandene Schutzgebiete o. ä.,
• mögliche Risiken durch die Untergrundverhältnisse am Standort, z. B. artesisch gespanntes Grundwasser und
• aktuelle technische Optionen zur Erschließung der Erdwärme.

Wenn Sie den Einbau einer Wärmepumpe planen und bereits mit einer qualifizierten, unabhängigen Energieberatung die Optionen und Beschaffenheiten Ihres Gebäudes analysiert haben, geht es nun darum, den oder die geeigneten Fachkräfte des Handwerks zu finden.

Dafür können Sie die "Fachpartner-Suche" des Bundesverbandes Wärmepumpe e.V. nutzen.