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 (Wärmeübertrager) 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.
Die im Fernwärmenetz verteilten Pumpstationen stellen sicher, dass jederzeit der erforderliche Volumenstrom im gesamten Netz zur Verfügung steht. So kann die Wärme zuverlässig und in ausreichender Menge zu allen angeschlossenen Kund:innen transportiert werden.
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 (Wärmeübertrager), 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.
Die Fernwärmeübergabestation ist ein Bestandteil der Fernwärmehausstation. Sie bildet die Übergabestelle zwischen der Hausanschlussleitung (Fernwärmenetz) und der Hauszentrale (Kundenanlage). Das bedeutet: Über definierte Parameter wie Druck, Vorlauftemperatur und Volumenstrom wird die Wärme gemessen und bestimmungsgemäß an die Kundenanlage übergeben.
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 im Vor- und Rücklauf sind dabei nicht konstant, sondern passen sich dem Bedarf an. Sie hängen unter anderem von der Außentemperatur und den spezifischen Auslegungen des jeweiligen Fernwärmenetzes ab.
Beispielsweise liegen die Vorlauftemperaturen im Fernwärmenetz Innenstadt im Bereich von etwa 75 bis 128 Grad Celsius. Die Rücklauftemperaturen bewegen sich – entsprechend der Technischen Anschlussbedingungen (TAB) – in einer Spannweite von etwa 20 bis 60 Grad
Bei der Fernwärme‑Heizung gelangt das heiße Wasser über eine Hausanschlussleitung in die Hausstation im Gebäude. Dort passiert es zunächst die Fernwärmeübergabestation. Sie bildet die Übergabestelle zwischen der Hausanschlussleitung des Fernwärmenetzes und der Hausstation der Kundenanlage.
Anschließend strömt das Fernwärmewasser durch einen Wärmetauscher. Dabei wird die Wärme auf das hausinterne Heizungs‑ und Warmwassersystem übertragen. Das Fernwärmewasser selbst kommt nicht direkt mit dem Heizungswasser in Kontakt und fließt nach der Wärmeabgabe abgekühlt zurück in das Fernwärmenetz.
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.