Erst einmal klingt der Begriff „kalte Nahwärme“ wie ein Widerspruch. Aber tatsächlich ähneln kalte Wärmenetze in ihrer Grundfunktion herkömmlichen Wärmenetzen. In einem Leitungssystem zirkuliert Wasser als Wärmeträger und transportiert die Wärme von einer zentralen Wärmequelle zu den angeschlossenen Gebäuden. Der entscheidende Unterschied liegt im Temperaturniveau: Während konventionelle Wärmenetze mit Vorlauftemperaturen von über 70 Grad Celsius betrieben werden, liegen die Temperaturen in kalten Nahwärmenetzen deutlich niedriger – meist im Bereich von 10 Grad Celsius.

Aufgrund dieser niedrigen Temperaturen im Nahwärmenetz reicht die in den Leitungen zirkulierende Wärmeenergie nicht aus, um Wohnräume direkt zu beheizen. Stattdessen kommen in jedem angeschlossenen Gebäude dezentrale Wasser-Wasser-Wärmepumpen zum Einsatz. Diese hocheffizienten Systeme heben das Temperaturniveau im Nahwärmenetz auf die für die Gebäudeheizung erforderliche Vorlauftemperatur an. Wie genau eine Wärmepumpe funktioniert, haben wir in einem separaten Beitrag genauer erklärt.

Die Kombination aus kalter Nahwärme und dezentraler Wärmepumpe bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Heizungen oder einem klassischen Wärmenetz.

Wichtige Vorteile

• Bereitstellung von Wärme und Kälte möglich
• Keine gedämmten Rohre notwendig, da nur geringer Wärmeverlust
• Neben Erdwärme können Abwasser- und Grundwasserwärme, Umgebungsluft oder Solarthermie als Energiequellen genutzt werden
• Geringer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand
• Kopplung von Wärme- und Stromsektor
• Netzdienlicher Betrieb durch flexible Systemregelung und Wärmepumpensteuerung

Es gibt aber auch eventuelle Nachteile

• Immobilienbesitzer haben einen vergleichsweise höheren Anfangsinvest durch die Übergabestation mit Wärmepumpe
• Umsetzung in bestehenden Quartieren erfordert einen vergleichsweise hohen Aufwand, da die dezentralen Wärmepumpen in die Bestandsgebäude integriert werden müssen
• Größere Rohrdurchmesser aufgrund der höheren Volumenströme
• Zusätzliche Brachwasserwärmepumpe in jedem Haushalt notwendig

Nutzung einer Vielzahl unterschiedlicher Wärmequellen erfordert eine komplexere Planung und Steuerung des Gesamtsystems

Energieeffizienz und Kosteneinsparungen

Durch das geringe Temperaturniveau treten in kalten Nahwärmenetzen nahezu keine Wärmeverluste an das Erdreich auf. Dies ermöglicht den Einsatz kostengünstiger, ungedämmter Kunststoffrohre anstelle wärmeisolierter Rohre. Darüber hinaus fungiert das Rohrnetz bei Betriebstemperaturen unterhalb der Erdbodentemperatur als geothermischer Kollektor und nimmt so zusätzliche Wärme aus dem Erdboden auf.

Kühlung und Klimatisierung inklusive

Ein weiterer entscheidender Vorteil kalter Wärmenetze ist ihre Fähigkeit, nicht nur Wärme, sondern auch Kälte bereitzustellen – und das äußerst energieeffizient. Die geringen Netztemperaturen ermöglichen eine passive Kühlung der angeschlossenen Gebäude über Wärmetauscher. Diese Art der Klimatisierung ist nicht nur unsichtbar und geräuschlos, sondern auch deutlich stromsparender als herkömmliche Klimaanlagen.

Vielfältige Wärmequellen nutzbar

Kalte Wärmenetze können aus einer Vielzahl von Wärmequellen gespeist werden, darunter natürliche Quellen wie Erdwärme, Solarenergie, Umgebungsluft sowie Grund- und Flusswasser. Aber auch anthropogene Wärmequellen wie industrielle Prozess- und Abwärme, Abwärme aus Abwasserkanälen, Rechenzentren oder gewerblichen Kühl- und Kälteanlagen lassen sich in das System integrieren. Diese Flexibilität ermöglicht eine passgenaue Anpassung an die lokalen Gegebenheiten und eine effiziente Nutzung vorhandener Ressourcen.

Das Potenzial von Niedertemperatur-Quellen ist noch lange nicht ausgeschöpft. Durch die Kombination verschiedener Quellen können größere Netze versorgt und ausgebaut werden. Der technische Fortschritt, zum Beispiel bei der Erschließung saisonaler Speicher, erweitert die Einsatzmöglichkeiten für Wärmepumpen.

Die genaue Anzahl Kalter Nahwärmenetze in Deutschland lässt sich schwer beziffern, da es bislang keine umfassende Statistik gibt. Eines ist aber Fakt: es werden immer mehr. Auch alpha innotec hat bereits für diverse Kalte Nahwärmenetze Wärmepumpen geliefert. Etliche Quartierslösungen sind in der Planung. Auf unserer Referenzseite findest du ständig aktuelle Beispiele.

Das Potenzial dieser innovativen Wärmeversorgungslösung ist enorm – sowohl für Neubaugebiete als auch für die Sanierung bestehender Quartiere. Während Kalte Nahwärmenetze in Neubauquartieren bereits häufiger zum Einsatz kommen, sind sie im Bestand noch eher die Ausnahme. Doch auch hier bieten sie eine vielversprechende Alternative zu dezentralen Wärmepumpen-Lösungen, insbesondere bei der quartiersbezogenen Sanierung ganzer Stadtteile.

Die optimale Lösung für die lokale Wärmeversorgung hängt stets von den Randbedingungen ab. Ist beispielsweise eine Abwärmequelle auf hohem Temperaturniveau vorhanden, können konventionelle Wärmenetze die bessere Wahl sein. In Gebieten mit sehr geringer Wärmebedarfsdichte sind dezentrale Wärmepumpen-Lösungen oft überlegen.

Für ganze Quartiere, die ganzheitlich auf eine nachhaltige Wärme- und Kälteversorgung umgestellt werden sollen, bieten kalte Nahwärmenetze jedoch eine äußerst attraktive Alternative. Insbesondere bei der quartiersbezogenen Sanierung ermöglichen sie eine effiziente und kostengünstige Umrüstung einer Vielzahl von Gebäuden in einem Zug.

Wärmepumpen im Kalten Nahwärmenetz können direkt an den dynamischen Spotmarkt gekoppelt werden

Die ait Group hat die Entwicklung eines neuen, KI-basierten Energiemanagementsystems speziell für Betriebsnetze von Wärmepumpen maßgeblich begleitet. Es kann die Leistung wattgenau passend zur Stromlast bereitstellen und angeschlossene Energieerzeuger wie Wärmepumpen und PV-Anlagen nehmen am Spotmarkt teil. Man geht davon aus, dass das Wärmepumpen-Betriebsnetz im Zusammenwirken mit dem innovativen Home Energy Management System die Heizkosten, für die an das Kalte Wärmenetz angeschlossenen Gebäude selbst bei den momentanen Energiepreisen im Vergleich zu einem Gasbrennwertkessel deutlich senken wird. 25 bis 30 Prozent sind als Zielgröße anvisiert.

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Mehrere Faktoren des innovativen Energiemanagement-Systems zahlen auf die verbesserte Effizienz und Rentabilität des Kalten Wärmenetzes ein. Zum einen sind die Geräte im Betriebsnetz wattgenau steuer- und regelbar, soll heißen, die Leistung wird immer passend zur Stromlast bereitgestellt. Zum anderen nehmen sie direkt am dynamischen Strommarkt teil. Der Strom wird also vor allem dann bezogen, wenn er am günstigsten ist – oder am Ende gar in den negativen Bereich gefallen ist. Selbstverständlich sind die Wärmepumpen auch vom Verteilnetzbetreiber netzdienlich ansteuerbar.

Trotz aller Herausforderungen bei der Planung bieten Kalte Nahwärmenetze in Kombination mit Wärmepumpen ein enormes Potenzial für eine nachhaltige und effiziente Wärmeversorgung. Insbesondere in dicht besiedelten Gebieten, in denen eine Vielzahl von Gebäuden versorgt werden muss, können sie eine sinnvolle Alternative zu dezentralen Wärmepumpen-Lösungen sein.

Der Ausbau Kalter Wärmenetze hängt jedoch nicht nur von technologischen Aspekten ab, sondern auch von politischen Rahmenbedingungen und einer strategischen Planung auf kommunaler Ebene. Eine kommunale Wärmeplanung, die die Vorteile kalter Nahwärmenetze berücksichtigt, kann einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaneutralitätsziele leisten.

Nur durch eine enge Abstimmung zwischen Kommunen, Energieversorgern, Planern sowie Immobilienbesitzerinnen und -besitzern lassen sich die Vorteile kalter Nahwärmenetze optimal nutzen und in eine ganzheitliche Strategie für die kommunale Wärmewende integrieren.

Für Kommunen, Wohnungsbaugesellschaften und Immobilienbesitzer stellen Kalte Nahwärmenetze eine zukunftssichere Investition in eine nachhaltige Wärmeversorgung dar. Durch die Kombination verschiedener erneuerbarer Wärmequellen und die Möglichkeit der effizienten Kühlung bieten sie eine langfristige Lösung, die sowohl ökologischen als auch wirtschaftlichen Anforderungen gerecht wird.

Zwar erfordern die Planung und Umsetzung solcher Projekte einen gewissen Anfangsaufwand, doch amortisieren sich die Investitionen durch die geringen Betriebskosten und die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen auf mittlere Sicht. Nicht zuletzt tragen Kalte Nahwärmenetze dazu bei, die ambitionierten Klimaschutzziele zu erreichen und eine lebenswerte Umwelt für kommende Generationen zu erhalten.

Sprich uns einfach an. Wir erstellen gemeinsam mit erfahrenen Branchenpartnern das passende Energiekonzept für eine klimaneutrale Wärmeversorgung im Neubau- oder Bestandsquartier. In ganz vielen Fällen wird dies ein nachhaltiges Kaltes Nahwärmenetz in Verbindung mit zukunftsfähigen und zuverlässigen Wärmepumpen sein.