Fernwärme Grundlagen

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Fernwärme – was ist das?

Unter Fernwärme versteht man die Versorgung von Gebäuden mit thermischer Energie, also Warmwasser und Heizwärme. Geliefert wird diese Energie direkt von den Versorgern über in der Erde verlegte und isolierte Rohrleitungen an die angeschlossenen Wohngebäude. Dort kommt die Fernwärme gebrauchsfertig an und kann sofort genutzt werden.

Ferwärmerohr © JürgenL, stock.adobe.com
Ferwärmerohr © JürgenL, stock.adobe.com

Versorger sind heute meist Heizkraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung, diese nutzen die bei der Stromerzeugung entstandene Abwärme und stellen diese als Fernwärme zur Verfügung. Da der Wärmetransport über das Leitungssystem Verluste verzeichnet, werden die Fernwärmenetze ab einer bestimmten Länge immer ineffizienter. Deshalb sind Verbraucher meist in einem Radius von unter 20 Kilometer vom Kraftwerk entfernt angesiedelt. Von Nahwärme spricht man bei der Fernwärmeversorgung in einem sehr kleinen Gebiet um das Kraftwerk herum.

Fernwärme wird hauptsächlich in Ballungszentren angeboten. Denn bei vielen angeschlossenen Nutzern lohnt sich ein Fernwärmenetz für alle Beteiligten. In weniger dicht besiedelten, ländlichen Gebieten ist Fernwärme, obwohl sie als eine der effizientesten Formen der Energieversorgung gilt, weniger weit verbreitet. Deutschlandweit gibt es rund 1.400 Fernwärmenetze mit einer Gesamtlänge von mehr als 20.000 Kilometern.

Das Fernwärmenetz in Deutschland
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Fernwärme: Situation in Deutschland

Laut einer Studie des BDEW wurden in Deutschland Stand 2019 ungefähr 14 % der Wohnungen und circa 7 % der Wohngebäude mit Fernwärme versorgt. Dabei gibt es starke regionale Unterschiede, die topografisch, strukturell oder auch historisch gewachsen sind. So hat Fernwärme strukturell bedingt in den Stadtstaaten Berlin und Hamburg eine große Verbreitung. Historisch bedingt, ist Fernwärme im Osten Deutschlands, vor allem in Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen und Brandenburg verbreitet.

Fernwärme Kraftwerk © Andy Ilmberger, stock.adobe.com
Fernwärme Kraftwerk © Andy Ilmberger, stock.adobe.com

Die thermische Energie wird dabei zu 84 Prozent aus der Kraft-Wärme-Kopplung gewonnen. Eine höchst effiziente Technik, da ein und derselbe Brennstoff gleich doppelt genutzt wird – einmal zur Stromerzeugung und einmal die Abwärme zu Heizzwecken. Eine ungenutzte Abgabe der bei der Stromerzeugung entstandenen Wärme an die Umgebung wird somit weitestgehend vermieden. Hierdurch wird nicht nur der Brennstoffbedarf stark gesenkt, sondern auch der Kohlendioxidausstoß reduziert, was den nationalen CO2-Reduktions- und Energieeffizienzzielen sehr entgegenkommt.

Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung

Das Bundesumweltamt bekräftigt in einer aktuellen Studie von 2019, dass sich mit dem Einsatz von Blockheizkraftwerken der Primärenergiebedarf sowie die CO2-Emissionen auf Strom- und Wärmebereitstellung senken lassen. Aus Klimaschutzgründen wird deshalb ein weiterer Ausbau begrüßt.

Dafür sollen die bisher meist auf Kraft-Wärme-Kopplung basierenden Netzkonzepte auf neue innovative Netztypen mit Solarthermieanlagen, saisonalen Großwärmespeichern sowie Geothermie- und Abwärmeanteilen umgestellt werden.

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Diese Wärmenetzsysteme 4.0 sollen die Stellung von erneuerbaren Energieträgern und Abwärme auf dem Markt deutlich verbessern. Hauptaugenmerk liegt bei der vierten Generation an Wärmenetzen auf möglichst niedrigen Energieverlusten, niedrigen Temperaturen und einer damit verbundenen Effizienzsteigerung des Gesamtsystems. Unser Nachbarland Dänemark ist uns in Sachen Fernwärme weit voraus. Die Fernwärme-Experten sammeln schon seit Jahren Erfahrungen in diesem Bereich und betreiben ihre Wärmenetze wesentlich kostengünstiger als wir in Deutschland.

Verteilung der Fernwärmebrennstoffe in Deutschland
Verteilung der Fernwärmebrennstoffe in Deutschland

Fernwärme lässt sich mit diversen Brennstoffen erzeugen. Wie das Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie mitteilt, waren Stand 2018 Ergas mit 42 %, Stein- und Braunkohle mit 25 % und Abfall und Wärmelieferungen vom Dritten mit 32 % die wichtigsten Energieträger. Gleichzeitig gehen rund 12 % der Wärmemenge auf dem Transport verloren.

Beliefert wurden mit 35 % zum Großteil private Haushalte, gefolgt von der Industrie mit 31 % sowie Energieversorgungsunternehmen mit 19 % und sonstig mit 15 %. Laut aktuellem Monitoringbericht 2019 des Umweltbundesamts entwickelt sich die Fernwärme in Deutschland mit leichten Schwankungen auf einem gleichbleibenden Niveau.

Das Prinzip der Fernwärme
Das Prinzip der Fernwärme

Fernwärme vom Erzeuger bis zum Abnehmer

Die Fernwärme wird über ein gedämmtes Rohrleitungssystem mittels Heißwasser direkt vom Kraftwerk zum Abnehmer transportiert. Teilweise sind noch dampfgeführte Fernwärmenetze im Einsatz.

In der Regel wird die Hausanschlussleitung von der Hauptleitung über einen Durchbruch in der Kellerwand bis zum Gebäude des Endabnehmers gelegt. Entsprechend notwendige Genehmigungen für die Erdarbeiten werden dabei vom Versorger eingeholt.

Über dieses Leitungssystem, das aus Vor- und Rücklaufleitung besteht, wird das heiße Wasser an die Hausübergabestation geleitet, und kann sodann für Heizzwecke und zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Über den Rücklauf wird das abgekühlte Wasser dann wieder an das Netz zurückgegeben.

Tipp: Bei der Fernwärme handelt es sich um einen geschlossenen Kreislauf mit Vor- und Rücklauf. Das heißt, das abgekühlte Wasser wird wieder über das Fernwärmenetz zum Versorger transportiert.
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