Kalte Umweltwärmenetze als grundlegende Infrastruktur für die Energiewende in Kommunen – AkE-Online

Datum: 02. Februar 2021
Zeit: 17:30 - 20:00


Experten UE: 3-3-3
Moderation: Dipl.-Ing. Bernd Steinhoff, Aktionskreis Energie e.V.
Referenten: Michael Viernickel, eZeit Ingenieure GmbH


Veranstalter: Aktionskreis Energie e.V., KEBAB gGmbH, Volkshochschule Steglitz-Zehlendorf
Förderung: Umwelt- und Naturschutzamt Steglitz-Zehlendorf

Bildungsvortrag

Kalte Umweltwärmenetze als grundlegende Infrastruktur für die Energiewende in Kommunen – AkE-Online

„Geothermisch gestützte „Kalte Nahwärme“/Umweltwärmenetze als grundlegende Infrastruktur für die Energiewende in Kommunen

Die Umstellung auf Erneuerbaren Energien im Gebäudesektor ist erklärtes Ziel der Klimapolitik. Diese Energien stehen jedoch nur dezentral in ausreichendem Umfang zur Verfügung.

Fernwärme ist zwar im Modus der Kraft-Wärmekopplung effektiv, im Sommer sinkt jedoch die Wärmeabnahme, sodass die Wärme ungenutzt abgeführt wird, wenn Strom aus Kraftwerken bereitgestellt wird. Um das zu vermeiden kann Photovoltaik einen wertvollen Beitrag liefern.

Bei Deckung des Wärmebedarfs im Winter würde hingegen die bei KWK-Prozessen erzeugte Strommenge bei Weitem den bestehenden Elektroenergiebedarf übersteigen, sodass reine fossilbefeuerte Heizkraftwerke zur Anwendung kommen. Hier könnten hybride „KWK-Wärmepumpen“-Lösungen zugleich netzstabilisierend als auch mit maximaler Brennstoffnutzung wirksam werden, die allerdings dezentral organisiert werden müssten. Der Einsatz von Wärmepumpen erfordert Umweltwärme, die im höheren Leistungsbereich nur aus Abwärme, aus Gewässern oder geothermisch geschöpft werden kann.

Geothermie bietet eine wirtschaftliche Form der saisonalen Speicherung, stößt aber häufig wegen Altlasten an genehmigungsrechtliche Grenzen, obwohl hier Win-Win-Situationen möglich wären.

Oberflächengewässer sind im Sommer bereits häufig überwärmt und im Winter so stark abgekühlt, dass eine Nutzung rasch an Grenzen stößt. Uferfiltration bietet hier Ansätze die thermische Situation und Qualität der Gewässer zu verbessern und zugleich saisonal ausgeglichene Temperaturen verfügbar zu machen.

Der Zugang zu Umweltenergie ist für dicht bebaute Grundstücke i.d.R. sehr begrenzt, hingegen gibt es oftmals gleichzeitigen Wärme- und Kältebedarf in räumlicher Nähe, sodass Synergien geschöpft werden können. Sowohl die Vernetzung der Gebäude untereinander als auch die Verbindung zu Potenzialflächen kann als verlustfreier Wärmetransport im Temperaturbereich von ca. 10° C mit preiswerten ungedämmten Rohren ermöglicht werden.

Aufgrund der Ungleichzeitigkeit von Sanierungs- und Neubauvorhaben lohnen zentralistische Lösungen selten, flexibler sind daher dezentrale Netzstrukturen die bedarfsgerecht erweiterbar sind. Dazu können initial kleinere Cluster („Zellen“) mit Synergienutzen entwickelt und sukzessive gekoppelt werden.

Die Strukturen, um Wärme zu handeln und z.B. aus dem öffentlichen Straßenraum anzubieten, könnten als genuine Aufgabe eines kommunalen Stadtwerkes begriffen werden, ähnlich der Kanalisation oder anderer Versorgungsstrukturen und damit einen disruptiven Ansatz für die Energiewende darstellen.

In diesem Vortrag werden folgende Aspekte diskutiert: Grenzen und Potenziale von Fernwärme
  • Synergien und Sektorkopplung in Quartieren
  • Kombination von KWK (BHKW & Brennstoffzellen), Wärmepumpen, Solarthermie und Photovoltaik
  • Saisonale Wärmespeicherung mit Geothermie und Uferfiltration
  • genehmigungsrechtliche Rahmenbedingungen
  • Vernetzung mit warmen und kalten Netzen
  • Quartierssanierung mit zellularen Ansatz
  • Die Umweltenergie-Plattform als kommunale Lösung der Energiewende

 


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