Kaltes Nahwärmenetz versorgt Neubaugebiet

Vakummröhrenkollektoren tragen einen Gutteil zum Energieeintrag in das kalte Wärmenetz bei. (Foto: Gemeindewerke Nümbrecht)
Vakummröhrenkollektoren tragen einen Gutteil zum Energieeintrag in das kalte Wärmenetz bei. (Foto: Gemeindewerke Nümbrecht)
02.03.2017

Die Gemeindewerke Nümbrecht (GWN), der lokale Energieversorger der nordrhein-westfälischen Gemeinde Nümbrecht hat ein Neubaugebiet mit einem kalten Nahwärmenetz ausgestattet. Die ungedämmte Nahwärmenetzleitung ist als Erdkollektor verlegt und dient so zugleich als Wärmequelle. Hinzu kommen weitere Wärmequellen wie Regenwasser-Zisternen und eine 43 m2 großen Solaranlage mit Vakuumröhrenkollektoren.

13 Häuser im Nümbrechter Neubaugebiet Sohnius-Weide sind mittlerweile an das kalte Nahwärmenetz angeschlossen. Für zwei weitere im Bau befindliche Häuser haben die Bauherren einen Anschluss an das Wärmenetz beantragt. Insgesamt entschieden sich mehr als zwei Drittel der Bauherren im Zuge der Planung ihres Gebäudes für die „Wärmelieferung aus der Straße“, zu Konditionen, die mit denen einer alternativen Eigeninvestition vergleichbar oder günstiger sind. Gemeinde und Energieversorger haben auf die Wettbewerbsfähigkeit des Projektes vertraut. Daher bestand kein Anschluss- oder Benutzungszwang für die Bauherren des am Rande der Ortschaft Nümbrecht gelegenen Neubaugebiets.

Während bei der klassischen Nah- oder Fernwärme heißes Wasser mit Temperaturen von 50 bis teilweise über 100 °C im Netz zirkuliert und ohne weiteren Wärmeerzeuger in den zu beheizenden Objekten für Raumheizung und Warmwasserbereitung sorgt, ist das Leitungsnetz der kalten Nahwärme mit einem Frostschutzmittel-Wasser-Gemisch, der sogenannten Sole, gefüllt. Die Sole im Nümbrechter Netz bewegt sich in einem Temperaturbereich von -4 bis 21 °C. Der Vorteil dieser Technik ist, dass so nicht nur auf die Dämmung der Nahwärmeleitungen verzichtet werden kann, sondern diese auch noch zusätzlich Energie aus dem Erdreich aufnimmt.  

Wärmenetz fast ohne Wärmeverluste

Im kalten Nahwärmenetz ist das umgebende Erdreich während der Heizperiode meistens wärmer als die Sole selbst. Im Verlauf der hier nicht gedämmten Netzleitungen entstehen somit Energiegewinne, nicht selten bis zu 50 W je laufendem Meter Leitungslänge. Diese so gewonnene Energie wird von Wärmepumpen in den zu beheizenden Gebäuden entzogen und die im Anschluss abgekühlte Sole wieder an das Netz abgegeben. Diese Sole erwärmt sich wieder im Laufe ihrer Zirkulation im Netz aufgrund der umgebenden Erdwärme und der Prozess beginnt wieder von neuem.

Die Trasse erstreckt sich derzeit über rund 450 m, ausgeführt über insgesamt etwa 1.200 m PE-Rohr der Nenngröße DN65. Im Fall von Sohnius-Weide reicht die Erdwärme im Umfeld der Netzleitungen nicht, um alle zu beheizenden Gebäude zu versorgen. Daher werden zusätzlich andere regenerative Wärmequellen genutzt. Es erfolgt ein Wärmeeintrag über Regenwasser-Zisternen in 1,5 bis 4 m Tiefe und eine solarthermische Anlage mit 43 m2 Vakuumröhrenkollektoren. In Verbindung mit Ökostrom betriebenen Wärmepumpen ist die Wärmeversorgung der Siedlung vollständig regenerativ.

Je nach Wohnfläche der Häuser wurden Wärmepumpen mit 6,8,11 und 18 kW Leistung installiert. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) der installierten 13 Wärmepumpen ergab im mehrjährigen Mittel durchschnittlich 4,23. Die Geräte werden monovalent betrieben, der Einsatz des Elektroheizstabs als zweiter Wärmeerzeuger ist auf den Notbetrieb bei Betriebsstörungen und den erhöhten Wärmebedarf der Estrichtrocknung während der Bauphase beschränkt.

Die Gesamtinvestitionskosten ohne Förderung für Infrastruktur zuzüglich aller Nebenkosten und inclusive der Wärmepumpen betragen 320.000 €. Gefördert wurde diese Maßnahme mit 49.000 € für die Wärmepumpen aus BAFA-Mitteln. Für die solarthermische Anlage sind rund 17.500 € aus KfW-Mitteln bewilligt worden.

Das kalte Nahwärmenetz ist kürzlich von der EnergieAgentur.NRW als Projekt des Monats ausgewählt worden. Es erfüllt ökologisch, ökonomisch und technisch die gestellten Erwartungen und zeigt, dass der Erhalt der Umwelt ohne Komforteinbußen im Hinblick auf die Wärmeversorgung gestaltet werden kann. Seit fünf Jahren ist das Projekt nun ein Erfolg und jetzt geht es weiter: Die beiden am Rande von Nümbrecht gelegenen Gebiete Homburg-Bröl und Benroth sollen als potenzielle Versorgungsgebiete für kalte Nahwärme erschlossen werden. Hier soll versucht werden, weitere Wärmequellen wie den Ablauf eines Klärwerkes in das Konzept einzubinden.

Jens-Peter Meyer / EnergieAgentur.NRW