Fernwärmenetzhydraulik für eine erfolgreiche Fernwärmestrategie 2021+

ENERKO unterstützt aktiv bei der Vorbereitung der Fernwärmenetze auf die Dekarbonisierung

Die Anforderungen an Wärmenetze steigen, gleichzeitig nimmt ihre Bedeutung politisch im Rahmen der Dekarbonisierung des Wärmesektors zu. Viele Stadtwerke haben in den letzten Jahrzehnten durch Umstellungen im Erzeugungspark dafür gesorgt, dass Fernwärme für viele Kunden ökologisch und ökonomisch interessant ist und daher verstärkt nachgefragt wird.

Viele Stadtwerke versorgen täglich viele Kunden mit Strom, Erdgas und Fernwärme, dazu betreiben sie ggf. einzelne hydraulisch getrennte Fernwärmeversorgungsnetze in der Stadt. Die Fernwärme wird häufig überwiegend in Kraft-Wärme-Kopplung an ggf. mehreren Standorten erzeugt. Standard-Brennstoff ist noch Erdgas, zusätzlich wird eine geringe Menge Heizöl in den Spitzenlastkesseln eingesetzt, zunehmend kommen Erneuerbare Wärme aus z.B. Solarthermiewärme oder die Einbindung von Abwärme hinzu.

Einige Stadtwerke haben sich zum Ziel gesetzt den Primärenergiefaktor für den Kunden ökologisch attraktiv zu halten und weiter zu verbessern – dies sowohl durch Maßnahmen in der Erzeugung wie KWK und Solarthermiewärme, als auch durch eine Reduktion der Netzverluste u.a. durch Absenkung des Temperaturniveaus.

Darüber hinaus besteht durch vermehrte Kundenanfragen der Bedarf kurzfristiger Entscheidungen im Netzausbau. Notwendig auch für eine proaktive Vorgehensweise ist die Ableitung einer Netzstrategie, deren hydraulische Berechnungsgrundlage derzeit nicht gegeben ist.

• Berücksichtigung durch Wärmewende notwendige Netztemperaturabsenkung
• Betrachtung Grenzbereiche -20 C° für Versorgungsengpässe
• Wechselwirkungen Stadtentwicklung und aktiver Beitrag zu Versorgungslösungen für Neubaugebiete
• Verknüpfung Stadtentwicklung und Wärmeatlas – aktive Nutzung von Fernwärmeausbaupotenzialen, Fernwärmeverdichtung

Die Fernwärmenetze sind dabei von sehr unterschiedlicher Dynamik geprägt. Während einige in den letzten Jahren nahezu unverändert im Wesentlichen einen großen Abnehmer versorgen, findet in vielen Netzen aktiver Netzausbau statt, und die Stadtwerke geraten unter Handlungsdruck, wenn Kundenanfragen in Netzengpassgebieten bedient werden müssen.

Nebenziel der Fernwärmenetzanalyse kann es daher sein, die Stadtwerke in die Lage zu versetzen, die Stadt bei den Herausforderungen in der Wärmewende aktiv zu unterstützen und im Rahmen der Bauleitplanung mitzuwirken. Diese kann z.B. die gezielte Verdichtung im Stadtgebiet mit einhergehender Fernwärmenetzverdichtung bedeuten – statt Neubaugebiete in Randgebieten erschließen zu müssen – mit infrastrukturellen Zusatzkosten.

Ziel kann daher der Aufbau einer systematischen Erfassung der Netzparameter differenziert in die hydraulisch getrennten Fernwärmenetze zur Ableitung einer Fernwärmenetzstrategie und der Ableitung von kurzfristigen Handlungsempfehlungen sein:

ENERKO berät z.B. im Rahmen von Fernwärme 4.0-Projekten und führt in dem Zusammenhang die netzhydraulische Analyse von Fernwärmenetzen mit dem Programm STANET durch. In  Kooperation mit Partnern simulieren wir auch bereits kalte Wärmenetze der 5. Generation. Neben der Entwicklung von Fernwärmekonzepten und Erzeugerstrategien unterstützen wir Sie auch gerne bei diesem immer wichtigeren Baustein zur Wärmewende.