Reallabor Fernwärme: Lauwarm gleich CO2-arm

In den nordrhein-westfälischen Kohlerevieren werden viele Fernwärmenetze auf hohen Systemtemperaturen betrieben, um zum Beispiel Wärme aus der Kohleverstromung zu nutzen. Erneuerbare Energie oder Abwärme auf Niedertemperaturniveau, etwa Geothermie oder Abwasserwärme, effizient einzuspeisen, ist dabei nicht möglich. Mit dem jetzt gestarteten Reallabor der Energiewende TransUrban.NRW soll sich das ändern.

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Stadtquartiere mit CO2-armer Wärme und Kälte versorgen und gleichzeitig eine Perspektive für Strukturwandelregionen aufzeigen, deren Fernwärmeversorgung vom Kohleausstieg betroffen ist – das ist das Ziel eines Modellvorhabens in Quartieren in Nordrhein-Westfalen.

Das von der E.ON Energy Solutions koordinierte Projekt hat eine Laufzeit von fünf Jahren. Ziel ist es, die klassische Fernwärmeversorgung über Hochtemperatur- und Dampfnetze in Quartieren in Gelsenkirchen, Mönchengladbach, Herne und Erkrath langfristig zu ersetzen. Die dazu erforderlichen Niedertemperatur-Netze für CO2-arme Versorgungssysteme werden neu errichtet oder in die bestehende Infrastruktur integriert.

Systemtemperaturen reduzieren, Strom integrieren

So genannte Energiesysteme der 5. Generation bilden hierfür die Basis. Diese Anergie- und LowEx-Systeme arbeiten im Temperaturbereich von nur circa 10 bis 40 °Celsius. Außerdem ermöglichen sie eine Wärmeverschiebung zwischen Erzeugern und Verbrauchern: Gebäude erhalten zum Beispiel die Abwärme von anderen Gebäuden, Rechenzentren oder Industrieanlagen, die zum gleichen Zeitpunkt gekühlt werden müssen.

Über Power-to-X Technologien werden Wärme-, Kälte- und Stromsektor miteinander gekoppelt. So kann etwa lokaler PV-Strom die Wärmeversorgung über Wärmepumpen unterstützen. Eine intelligente Steuerung der Netztemperatur ist hierfür Voraussetzung. Saisonale Speicher oder Kurzzeitspeicher erhöhen die Flexibilität.

Rolle der Energielieferanten und Verbraucher wandelt sich

Damit die Umstellung funktionieren kann, müssen die verschiedenen Erzeuger und Verbraucher sowie Netze digital miteinander verknüpft und gesteuert werden. Es entstehen so genannte Energie-Plattformen, die von Partnerschaften aus Fernwärmenetzbetreibern, Stadtwerken und Immobilienentwicklern realisiert werden. Die Verbraucher werden zunehmend zu Prosumern: Sie benötigen nicht nur Wärme, sondern erzeugen diese auch selbst, etwa über dezentrale Wärmepumpen in ihren Gebäuden.

TransUrban.NRW ist nach SmartQuart im Forschungsbereich Gebäude und Quartiere das zweite Reallabor der Energiewende. In den Reallaboren der Energiewende sollen Innovationen im realen Umfeld erprobt und so Blaupausen für den Umbau des Energiesystems entwickelt werden.

Weitere Informationen: TransUrban.NRW

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In Niedertemperaturnetzen lassen sich nicht nur erneuerbare Energien einbinden, durch eine intelligente Vernetzung kann auch der Wärme- und Kältebedarf der Gebäude untereinander ausbalanciert werden.