Kaltwärmenetze (KWN)

Systematik und Funktionsweise der Kaltwärmenetzversorgung

Synergie durch Vernetzung – Nachhaltige Kostensenkung durch effiziente Bereitstellung von Anergie. Kaltwärmenetze (i.S.v. Niedrigtemperaturversorgung) ermöglichen die Vernetzung zahlreicher heterogener Anwendungen. Dies sind beispielsweise die Beheizung von Gebäuden, Kühlung von Industrieanlagen und Rechenzentren oder Temperierung landwirtschaftlicher Einrichtungen.
  • Die Synergien der Vernetzung steigen exponentiell mit der Heterogenität der angebundenen Anwendungen.
 
Nutzung von Abwärme – Gebäude beheizen statt die Außenluft

Wer Effizienzsteigerungen in der Wärmeversorgung erreichen will, muss sich – wohl oder übel – mit der technischen Thermodynamik auseinandersetzen. Das tun wir gern für Sie.

Industrielle Produktionsanlagen, Rechenzentren oder Kühlhäuser produzieren durch ihren Kältebedarf Unmengen an Wärme, die zum Großteil an die Umwelt abgegeben werden. Diese diffundiert ungenutzt in die Erdatmosphäre.

Kaltwärmenetze könne diese Abwärme – unabhängig vom Temperaturniveau – aufnehmen und zum Beheizen von Gebäuden nutzbar machen. Überschüssiger Wärme-„Abfall“ wird so in den regionalen Nutz-Temperaturkreislauf zurückgeführt. Kühlanwendungen werden folglich ihrerseits zu Wärmeenergieträgern.
  • Thermodynamische Kreislaufwirtschaft verringert den Bedarf an Primärenergie durch die konsequente Nutzung von Temperaturunterschieden
 

Die Richtige Temperatur – Minimierung von Übertragungsverlusten durch optimale Arbeitstemperaturen


Bei herkömmlicher netzgebundener Temperaturversorgung (bspw. Fernwärme) sind Temperaturunterschiede zwischen bereitstellender Infrastruktur und der Umwelt für einen Großteil der Übertragungsverluste verantwortlich. Je größer der Temperaturunterschied, desto größer die Verluste. Außerdem erfordert die konstante Bereitstellung hoher Temperaturen (~ 100 °C) einen fortwährenden Energieeinsatz – auch wenn im System gar keine thermische Energie nachgefragt wird. Wenn also tagsüber Wohnungen leer sind oder nachts Heizungen abgeschaltet werden, müssen dennoch stetig Vorlauftemperaturen unter Energieeinsatz bereitgestellt werden – treffender lässt sich Verschwendung nicht beschreiben.

Kaltwärmenetze basieren auf geothermisch gewonnener Wärme in ca. 2m Tiefe. Diese werden vom Erdkörper ganzjährig zur Verfügung gestellt. Je nach Jahreszeit bewegen sie sich zwischen 5-15 °C. Durch die Übertragung und Bereitstellung dieser entstehen keinerlei Verluste, da es zwischen Infrastruktur und Umwelt keinen Temperaturunterschied gibt.
  • "Just-in-time" Bereitstellung optimaler Temperaturen ohne Energieeinsatz durch Erdkopplung der Wärmeversorgung
 

Überschüssiger Ökostrom – her damit!


Windkraft- und PV-Anlagen erfreuen sich seit vielen Jahren großer Beliebtheit bei Investoren – weniger hingegen bei Endverbrauchern. In der Regel besteht ein Missverhältnis zwischen Erzeugung und Verbrauch, wobei häufig Unmengen an Strom produziert werden, die nicht direkt einer Anwendung zugeführt werden können.

Kaltwärme wird durch Wärmepumpen i.V.m. Pufferspeichern nutzbar gemacht. Die Erzeugung der Nutzwärme aus Kaltwärme kann somit zeitredundant im Tagesverlauf erfolgen. Logischerweise erfolgt dies zu Zeiten des allgemeinen Stromüberschusses. Zu diesen Zeiten ist elektrische Energie nahezu kostenlos verfügbar.
  • Zeitliche Entkopplung von Angebot und Nachfrage durch Strom-Wärme Wechselwirkung