Vernetztes Heizen mit Abwärme
Forschende der Hochschule Luzern schaffen im Auftrag des Bundesamtes für Energie (BFE) eine Plattform, die Wissen über die Technik der thermischen Netze bündelt.
Der Schweizer Gebäudepark ist für rund 33 Prozent der CO₂-Emissionen verantwortlich. Denn geheizt wird in rund 60 Prozent der Wohnbauten immer noch vor allem mit fossilen Energieträgern wie Heizöl oder Gas. Auch wenn die Heizungen ersetzt werden müssen, wird mehrheitlich wieder eine Öl- oder Gasheizung einbaut; Alternativen werden kaum je überprüft. Deshalb leistet das frisch gestartete Programm «erneuerbar heizen» von EnergieSchweiz mit gezielten Beratungen einen Beitrag zur Förderung von Alternativen. Denn an vielen Orten können erneuerbare Energien wie Sonne, Erdwärme, Holz oder auch ein Fernwärmeanschluss installiert werden.Fernwärme nutzt zum Beheizen von Liegenschaften Abwärme, zum Beispiel von Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA), Abwasser, industriellen Prozessen, Wärmekraftkopplungsanlagen oder Geothermie. In der nahen Zukunft wird wegen der Klimaerwärmung der Aspekt der Fernkälte immer wichtiger. Denn auch kaltes Wasser kann über thermische Netze geleitet werden. Als Kältequellen stehen zum Beispiel See-, Fluss- und Grundwasser sowie das Geocooling zur Verfügung.
Wissen und Grundlagen erarbeiten, sammeln und vermitteln
Thermische Netze beziehen die Wärme oder Kälte dort, wo sie ohnehin anfällt. Über ein Leitungsnetz mit warmem oder kaltem Wasser transportieren sie diese dorthin, wo sie genutzt wird. «So können Unterdeckungen an einem Ort mit Überschüssen an einem anderen Ort kompensiert werden», erklärt Prof. Joachim Ködel. Er leitet seit 2016 und noch bis 2021 das Programm «Thermische Netze» am Institut für Gebäudetechnik und Energie der Hochschule Luzern. Sein Team hat vom Bundesamt für Energie (BFE) den Auftrag bekommen, Wissen über die Technik der thermischen Netze zusammenzutragen. Denn in der Schweiz wird an verschiedenen Orten bereits seit Längerem mit Fernwärme oder seit einigen Jahren auch mit Niedertemperaturnetzen für Heizung und Kühlung gearbeitet oder zum Thema geforscht. Das geschieht teilweise dezentral und auf kantonaler Basis. Das bedeutet: Zum Beispiel in Graubünden erworbenes Wissen dringt nicht nach Luzern oder Bern. Dieses Wissen wird nun gesammelt, systematisiert und in Grundlagendokumenten allen Entscheidungsträgern in Sachen Wärme- und Kälteversorgung zugänglich gemacht. «Wichtig ist, dass die Entscheider mit Fakten operieren können und die Diskussion um die Technik versachlicht wird», sagt Ködel.
Leitungsnetz ist Voraussetzung
Damit Fernwärme und Fernkälte in einem Gebiet sinnvoll eingesetzt werden können, muss eine genügend hohe Wärmedichte vorhanden sein. Das ist vor allem in Stadtzentren, Mehrfamilienhausquartieren sowie in Gewerbezonen der Fall. In diesen Gebieten empfiehlt Ködel, Fernwärme und -kälte mit Priorität in Betracht zu ziehen, da individuelle Heizungen oder Kälteanlagen kaum eine ökologisch gleichwertige Alternative bieten können. In urbanen Gebieten ist die Verlegung von Leitungen zurzeit allerdings häufig kostenintensiv. Hier ökonomische Lösungen zu identifizieren, neue zu finden und das Wissen mit Weiterbildungen zu vermitteln, steht zum jetzigen Zeitpunkt im Fokus des Programmes.
Angesprochen sind Raumplaner, Investoren, Industrie sowie Energieplaner und -lieferanten. Sie sollen damit befähigt werden, sich an fundierten Methoden zu orientieren, und so von einer höheren Planungssicherheit profitieren. Dafür werden Aus- und Weiterbildungskurse angeboten und Präsentationen von realisierten Projekten organisiert. «So werden alle befähigt, thermische Netze dort einzusetzen, wo es zweckmässig sowie ökologisch und ökonomisch sinnvoll ist», sagt Joachim Ködel.
Der Bedarf in Zukunft ist gross. Es wird erwartet, dass im Jahr 2050 rund 40 Prozent des Raumwärme- und Brauchwarmwasserbedarfs über thermische Netze, also Hoch- bis Niedertemperaturnetze, gedeckt werden könnten, vorausgesetzt, dass der Energiebedarf des Gebäudeparks dank Sanierungsmassnahmen um rund die Hälfte reduziert werden kann.
