Fernwärme

Im Rahmen der Energieversorgung ist eine kontinuierliche Belieferung der Verbraucher in Haushalt, Gewerbe und Industrie mit Nutzenergie vorgesehen. Die dabei transportierten Energieformen bzw. Energieträger können einerseits leitungsgebundene Energieträger wie zum Beispiel elektrischer Strom bzw. flüssige oder gasförmige Energieträger wie Erdgas und Fernwärme, andererseits aber auch feste Energieträger wie beispielsweise Kohle, Kraftstoffe oder Holz zur Beschickung von entsprechenden Feuerungs- bzw. Verbrennungsanlagen zur Strom- und / oder Wärmeproduktion im privaten oder öffentlichen Umfeld sein. In diesem Zusammenhang befasst sich dieser Artikel mit dem Themengebiet der Fernwärme.

Unter dem Begriff der Fernwärme bzw. der Fernwärmeversorgung generell ist der Transport von thermischer Energie über ein entsprechendes angeschlossenes Leitungsnetz zu verstehen, die in dafür vorgesehenen Kraftwerken oder Wärmeerzeugungseinheiten produziert wird. Wärme muss erzeugt und bereitgestellt werden, um Privat-, Gewerbe- und Industriekunden im Rahmen ihrer Bedürfnisse (Last) mit Raum- und Prozesswärme sowie mit Warm- und Prozesswasser zu versorgen. Das Verteilungsnetz besteht in einem in der Regel durch Kunststoffmaterialien isolierten bzw. wärmegedämmten Rohrleitungssystem, das die Lieferanten (Quelle) mit den Verbrauchern (Senke) untereinander verbindet.

Als Produzenten eignen sich zentrale und dezentrale Anlagen, die nach dem Prinzip der sogenannten Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) betrieben und mit fossilen oder regenerativen Energiequellen befeuert werden. Weiterhin kann Abwärme aus Industrieprozessen sowie geo- und solarthermische Energie genutzt werden. Somit kommen überwiegende Heizkraftwerke (HKW), Müllheizkraftwerke (MHKW, vergleiche Artikel „Das Müllheizkraftwerk Bremerhaven“) oder Blockheizkraftwerke (BHKW, vergleiche Artikel „Blockheizkraftwerke“) in Frage, die als Primärenergieträger Kohle, Öl, Gas, Abfall oder auch Holz verwenden. Diese sind an das öffentliche Fernwärmenetz angeschlossen, das überwiegend unterirdisch verlegt ist, teilweise aber auch oberirdisch über Freileitungen führt. Das Übertragungsmedium ist in der Regel heißes Wasser, könnte aber theoretisch wie früher auch noch Dampf sein.

Der Unterschied zur sogenannten Nahwärme besteht in der zu übertragenden Wärmemenge sowie in der zu überbrückenden Entfernung zwischen Last und Deckung und liegt demnach vor, wenn die benötigte thermische Energie für Heizung und Warmwasser örtlich bzw. lokal begrenzt über eigene Kraftwerke, zum Beispiel in Mini-, Mikro- oder Nano-BHKWs (vergleiche Artikel „Blockheizkraftwerke“), am Ort oder in unmittelbarer räumlicher Nähe zur tatsächlichen Abnahme produziert wird. Dazu wird das jeweilige Kraftwerk nicht im sogenannten Kondensationsbetrieb zwecks elektrischer Auskopplung für eine nachfolgende Stromproduktion gefahren, sondern der im Brennkessel des Kraftwerks generierte Dampf wird bereits vor der Turbine entnommen und für eine Wärmeversorgung ausgeleitet. In Bezug auf die Einspeisung der Kraftwerkswärme ins Netz sind dabei bestimmte Parameter wie zum Beispiel die sogenannten Vor- oder Rücklauftemperaturen einzuhalten. Dabei gibt es zwischen Nah- und Fernwärme keine definierten Grenzen bzgl. Wärmemenge oder Transportstrecke.

In Bezug auf die allgemeine Versorgung ist es somit wirtschaftlicher, die benötigte Fernwärme eher zentral ist größeren Kraftwerken zu produzieren und diese dann über Rohrleitungen zum jeweiligen Ort des Energiebedarfs zu transportieren, so dass durch das weit verzweigte Pipeline-System trotz der Kosten für die Errichtung, den Betrieb und die Instandhaltung dieser thermischen (und elektrischen) Verteilnetze sowie der durch den Transport anfallenden Übertragungsverluste eine flächendeckende Belieferung der Gesellschaft gewährleistet werden kann. Im Gegensatz zu einer solchen verbrauchsfernen Erzeugung werden Kraftwerke direkt dort errichtet, wo die elektrische oder thermische Energie benötigt wird. Dies ist das Modell einer verbrauchsnahen Erzeugung und trifft für die Versorgung von Gebäuden zu Heizzwecken in Form von Raumwärme und Warmwasser mit Nahwärme über verhältnismäßig kurze Strecken zu.