Was ist Fernwärme und wie funktioniert das Prinzip?
Fernwärme ist ein zentral organisiertes Heizsystem, das ganze Stadtgebiete mit Wärme (thermischer Energie) versorgt. Dabei wird Wärme an wenigen, hochmodernen Anlagen erzeugt und über ein unterirdisches Rohrnetz direkt zu den angeschlossenen Haushalten und Betrieben verteilt.
So funktioniert Fernwärme
In den Wärmeerzeugungsanlagen wird Wasser auf bis zu 128 Grad Celsius erhitzt.
Das heiße Wasser fließt unter Druck über gut gedämmte Vorlaufleitungen zu den Gebäuden.
Dort wird die Wärme mit Hilfe eines Wärmetauschers an den Heizkreislauf des Gebäudes abgegeben. Diese Wärme kann zum Heizen und für die Warmwasseraufbereitung genutzt werden.
Das abgekühlte Fernwärme-Wasser wird über die Rücklaufleitung zurück zu den Wärmeerzeugungsanlagen geleitet.
Dort wird es erneut erhitzt und es entsteht ein geschlossener Kreislauf, der zuverlässig Wärme liefert.
Energiequellen und Wärmegewinnung
Kraft-Wärme-Kopplung
Aktuell entsteht ein Großteil der Fernwärme entsteht nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Hierbei wird durch Verbrennen eines Brennstoffs Strom und Wärme erzeugt. Durch dieses Verfahren wird die eingesetzte Energie besonders effizient genutzt.
Sonstige Abwärme
Wärme, die zum Beispiel bei industriellen Prozessen, in Rechenzentren oder Kläranlagen anfällt, kann als Abwärme ins Netz eingebunden werden. So wird Energie verwertet, die sonst ungenutzt verpuffen würde. In Düsseldorf wird zum Beispiel die industrielle Abwärme vom Werksgelände Henkel eingespeist.
Erneuerbare Energie
Immer stärker gewinnen erneuerbare Energien an Bedeutung: Großwärmepumpen, große Solarthermieanlagen sowie Geothermieanlagen ermöglichen es, den Anteil klimafreundlicher Energie in der Fernwärmeversorgung stetig zu erhöhen.
Aufbau eines Fernwärmenetzes
Das Fernwärmenetz ist das Rückgrat der Wärmeversorgung: Es verbindet die zentralen Erzeugungsanlagen mit den angeschlossenen Gebäuden in der Stadt. In diesem geschlossenen Kreislaufsystem zirkuliert heißes Wasser als Wärmeträger.
Hier wird die Wärme produziert – meist nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Die Anlagen speisen die erzeugte Energie über Wärmetauscher in das Netz ein.
Das Rohrsystem ist das zentrale Element des Fernwärmenetzes. In der Vorlaufleitung fließt das heiße Wasser vom Erzeugungsstandort zu den Verbraucher:innen, in der Rücklaufleitung kehrt das abgekühlte Wasser zurück, um erneut erhitzt zu werden. Die Rohre sind gut isoliert, um Wärmeverluste zu minimieren.
Die Versorgungsleitungen bilden das Herz des Fernwärmenetzes. Gebäude werden über Hausanschlussleitungen an die Versorgungsleitungen angeschlossen. Sowohl die Versorgungsleitungen als auch die Hausanschlussleitungen haben jeweils eine Vorlauf- und eine Rücklaufleitung.
Damit das heiße Wasser gleichmäßig durch das gesamte Netz strömt, sorgen Pumpen für konstanten Druck und Durchfluss. Sie gleichen Höhenunterschiede und variable Verbrauchsmengen aus.
So gelangt die Fernwärme zu Ihnen nach Hause
Die Fernwärme erreicht Ihr Zuhause über eine unterirdische Anschlussleitung, die an das städtische Hauptnetz angebunden ist. Im Haus selbst befindet sich die Hausstation. Sie ist das technische Bindeglied zwischen dem Fernwärmenetz und Ihrer Heizungsanlage.
In dieser Station fließt das heiße Wasser aus dem Fernwärmenetz durch einen Wärmetauscher, der die Energie auf das hausinterne Heizungs- und Warmwassersystem überträgt. Dadurch kommt das Heizungswasser im Gebäude in der Regel nicht direkt mit dem Fernwärmewasser in Kontakt, sondern wird indirekt erwärmt. Nachdem die Wärme abgegeben wurde, fließt das abgekühlte Wasser über die Rücklaufleitung wieder zurück ins Fernwärmenetz.
Sie bildet die Schnittstelle zwischen Fernwärmenetz und hausinterner Heizungsanlage. In der Wärmeübergabestation wird die Wärmemenge im Vor- und Rücklauf gemessen und der Differenzdruck angepasst. So wird die genaue Messung der übertragenen Wärme sichergestellt.
In der Hauszentrale erfolgt die Übertragung der Wärme aus der Fernwärme an das Haussystem mit Hilfe eines Wärmetauschers (Wärmeübertrager). Das bedeutet die beiden Systeme sind hydraulisch voneinander getrennt. Durch das Fernwärmenetz fließt nicht das selbe Wasser wie durch die Hausanlage.
Die Hausanlage beschreibt das Hausinterne Rohrnetz mit den jeweiligen Heizflächen (zum Beispiel Heizkörper oder Fußbodenheizung) sowie die Warmwasserbereitung. Das Fernwärmeheizwasser kommt dadurch weder mit dem Heizmittel der Hausanlage noch mit dem Trinkwasser direkt in Berührung.
Häufige Fragen zur Funktion von Fernwärme
In einem Fernwärmenetz zirkuliert heißes Wasser als Wärmeträger. Die Temperaturen liegen dabei in Abhängigkeit des jeweiligen Fernwärmnetztes zwischen 75-128 Grad Celsius im Vorlauf und etwa 40-50 Grad Celsius im Rücklauf.
Bei der Fernwärme-Heizung gelangt das heiße Wasser über eine Hausanschlussleitung in die Wärmeübergabestation im Gebäude. Dort wird die Energie über einen Wärmetauscher auf das hausinterne Heizungssystem übertragen. Das Fernwärmewasser selbst fließt anschließend abgekühlt zurück ins Netz.
Ob ein Gebäude an Fernwärme angeschlossen werden kann, hängt von der Lage des Hauses zum bestehenden Netz ab. In dicht bebauten Stadtteilen ist der Anschluss meist problemlos möglich, weil die Leitungen bereits vorhanden oder leicht erweiterbar sind.
Mehrere Erzeugungsanlagen sorgen dafür, dass die Wärmeversorgung stabil bleibt. Das Netz wird zudem rund um die Uhr überwacht, damit wir Unregelmäßigkeiten sofort erkennen und beheben können. So stellen wir eine zuverlässige Wärmeversorgung zu jeder Jahreszeit sicher.