Der Begriff Fernwärme ist vielen geläufig und Wärmeverbünde gibt es in der Schweiz schon seit rund 100 Jahren. Solche thermischen Netze, mit denen Wärme von einer Anlage an mehrere Gebäude verteilt werden kann, sollen in Zukunft eine grössere Rolle im schweizerischen Energienetz spielen: Der Bericht «Weissbuch Fernwärme» schätzt, dass bis 2050 gegen 38 Prozent der Energie für Heizungen und Warmwasser über thermische Netze abgedeckt werden könnten.

In den letzten fünf Jahren haben die Hochschule Luzern und Energie Schweiz im Programm «Thermische Netze» die Grundlagen für einen solchen Ausbau geschaffen. Das Programm wurde im Januar 2021 abgeschlossen und ein zusammenfassender Bericht veröffentlicht.

Energeiaplus hat bei Diego Hangartner nachgefragt, warum dieses Programm lanciert wurde und was nun aus den Ergebnissen wird. Diego Hangartner ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule Luzern am Institut für Gebäudetechnik und Energie. Er war stellvertretender Leiter des Programmes.

 

Energeiaplus: Thermische Netze gibt es schon lange in der Schweiz. Was gab den Ausschlag, das Programm «Thermische Netze» ins Leben zu rufen?

Diego Hangartner: Fernwärmenetze im Hochtemperaturbereich waren lange das gängige System in der Schweiz. Die Wärme wird typischerweise aus der Verbrennung von Kehricht und Biomasse gewonnen. Im letzten Jahrzehnt wurden vermehrt Niedertemperaturnetze (auch Anergienetze genannt) realisiert. Diese nutzen Energiequellen nahe der Umgebungstemperatur und können zusätzlich zur Wärme auch noch Kälte liefern. Diese Netze bestehen meist aus Kunststoffrohren statt Stahlrohren und benötigen dank den tieferen Vorlauftemperaturen keine Isolation.

Diego Hangartner ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule Luzern und war stellvertretender Leiter des Programmes „Thermische Netze“.

Hinsichtlich der Hydraulik gibt es hier bei gleichzeitiger Wärme- und Kälteversorgung einige Herausforderungen zu lösen. Ausschlag und Ziel des Programmes «Thermische Netze» war die Erarbeitung und Konsolidierung von Grundlagen für alle Temperaturniveaus und die Bestimmung von Entscheidungskriterien für die Systemwahl.

Hat das Programm die angestrebten Ziele erreicht?

Ja. Das Programm war in vier Arbeitsblöcke unterteilt: Grundlagen, Projektbeispiele, Aus- und Weiterbildung und Informationszugänglichkeit.

Bei den Grundlagen wurden insgesamt rund zwanzig Berichte zu technischen und nicht-technischen Themen erarbeitet. Dank den beiden Berichten «Entscheidungskriterien für die Systemwahl Phase I + II» konnte auch deutlich Klarheit über die relevanten Kriterien zur Systemwahl geschaffen werden. So konnte an einem fiktiven Beispiel gezeigt werden, dass Hochtemperaturnetze für Altbauten geeigneter sind als Niedertemperaturnetze. Und dass Niedertemperaturnetze eher für Neubauten oder Areale mit einem gewissen Anteil an Kältebedarf geeignet sind.

Im zweiten Arbeitsblock wurden neun realisierte Projekte als Fallbeispiele genau untersucht. Dann wurde auch eine Liste mit möglichst allen thermischen Netzen der Schweiz erstellt und als Karte auf dem Geoportal des Bundes aufgeschaltet. Diese Karte dient nun als Informationsplattform und nebenbei zur Überprüfung der Statistik Fernwärme Schweiz. Aus den erarbeiteten Grundlagen des Programmes konnten diverse Aus- und Weiterbildungskurse angeboten werden, unter anderem ein CAS (Certificate of Advanced Studies) Thermische Netze.

Im vierten Arbeitsblock wurde eine Informationsplattform geschaffen. Dort findet man alle Berichte, Medienbeiträge und Newsletter zum Thema Thermische Netze. (Die Berichte sind auf der Webseite des BFE oder auf der Webseite der HSLU zu finden.)

Für wen sind die Ergebnisse relevant?

Die Ergebnisse sind sehr vielfältig und haben für verschiedene Zielgruppen eine Bedeutung. Die technischen Berichte sind eher für Planerinnen und Planer sowie für Entscheidungsträgerinnen und -träger gedacht. Die nicht-technischen Berichte und die Fall- und Projektbeispiele sind eher für Bauherrschaften, Behörden und Investorinnen beziehungsweise Projektinitianten von Belang.

Die Aus- und Weiterbildungsangebote richten sich an alle Interessierten aus der Branche mit einer tertiären Ausbildung. Unser CAS ist zum Beispiel sehr gut für sogenannte «Quereinsteigende» im Bereich thermische Netze geeignet. Also Leute, die im Fach arbeiten aber keine tiefgründigen Kenntnisse von thermischen Netzen haben. Das Interesse daran ist gross: Die erste Durchführung des CAS hat bereits Mitte Februar begonnen und ist voll ausgebucht.

Welche Rolle sehen Sie für thermische Netze im Bereich nachhaltige Energie und Versorgungssicherheit?

Es ist nachgewiesen, dass Länder, die einen hohen Anteil an Fernwärme haben, auch tendenziell einen höheren Anteil an erneuerbarer Energie für die Beheizung der Gebäude nutzen. Die skandinavischen Länder wie Dänemark, Schweden oder Island und die Staaten der ehemaligen Sowjetunion sind gute Beispiele dafür. Die Schweiz hat mit ungefähr 10% Anteil an Fernwärme gegenüber den skandinavischen Ländern (> 60%) oder gegenüber unserem Nachbarland Österreich (25%) noch Nachholbedarf.

In den letzten Jahren sind in der Schweiz aber viele neue Holzschnitzelwärmeverbünde entstanden und einige grosse Seewasserverbünde sollen noch realisiert werden. Diese Netze generieren nebst der geringeren Umweltbelastung eine höhere inländische Wertschöpfung und erhöhen die Versorgungssicherheit.

Teil des Programms war auch eine Analyse der sozioökonomischen Aspekte von thermischen Netzen. Können Sie da die wichtigsten Punkte erklären?

Es gibt verschiedene Faktoren, warum ein Netz nicht realisiert wird, obwohl es eigentlich wirtschaftlich, also rentabel betrieben werden kann.

Der Koordinationsaufwand und der Einbezug der lokalen Bevölkerung und letztlich der potenziellen Kundinnen darf bei der Planung nicht unterschätzt werden. Wie alt sind deren Heizungen? Haben sie ihre Heizung gerade ersetzt oder stehen sie kurz davor?

Weiter ist relevant: Wurde die Strasse gerade erst saniert? Wenn ja, dann ist die Realisierung eines thermischen Netzes ebenfalls unwahrscheinlich und auch für die Gemeinde und der Bevölkerung nicht zumutbar. Besteht bereits eine Gasinfrastruktur in der Gemeinde, dann wird die Erstellung eines thermischen Netzes erschwert. Der politische Wille in der Gemeinde spielt ebenfalls eine grosse Rolle. Wie nimmt die Gemeinde ihre Vorbildfunktion wahr und wo setzt sie ihre Prioritäten?

Wir haben aber auch festgestellt, dass Fernwärmenetze realisiert werden, obwohl die Wirtschaftlichkeit nicht gegeben ist. Gründe dafür sind: Fehleinschätzungen über die Entwicklung des Wärmebedarfs der Abnehmer und euphorische Planung wie typischerweise die Überdimensionierung von Komponenten, welche höhere Investitionen verursachen und zu einem ineffizienteren Betrieb führen.

 

«Thermische Netze kurz erklärt»

Unter einem Thermischen Netz versteht man eine Infrastruktur, welche mehrere Gebäude auf verschiedenen Grundstücken mit thermischer Energie versorgt.

Oder um es anders zu formulieren: Ein thermisches Netz ist wie ein Gastrobetrieb. Es besteht aus einer Energiezentrale (der Küche), aus einem Transport (dem Kellner) und aus einem Wärmebezüger (der Kundin). Der Koch beziehungsweise die Energiezentrale muss effizient und am besten mit lokalen Zutaten arbeiten. Der Transportweg bis zur Kundin sollte so kurz wie möglich sein, um Wärme- oder Kälteverluste zu vermeiden. Die Kundin beziehungsweise die Wärmebezügerin muss hungrig sein, damit das Geschäft für den Betrieb rentabel ist.

 

Das Interview führte Lisa Brombach, Hochschulpraktikantin, Bundesamt für Energie

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