Wissenswertes

Für Ihre Baustelle – über und unter der Erde

Kalte Nahwärmenetze

Energie aus dem Erdreich

Bei der individuellen Beheizung von Einzelgebäuden hat jede Wärmepumpe ihre eigene Wärmequelle. Immer weiter verbreitet ist die wirtschaftliche Lösung, Wärmepumpen auch in Nahwärmenetzen zur Versorgung ganzer Quartiere und Siedlungen einzusetzen. 

Dabei wird die aus einer oder mehreren Quellen gewonnene Energie in einem Wärmenetz zu den umliegenden Gebäuden verteilt. So kann beispielsweise auch in eng bebauten Siedlungen Erdwärme genutzt werden, ohne auf jedem einzelnen Grundstück eine Wärmequelle erschließen zu müssen.

Abbildung: Verschiedene Erdwärmenutzungsmöglichkeiten. © Frank GmbH
Abbildung: Prinzipdarstellung eines kalten Nahwärmenetzes. © Frank GmbH

Beim klassischen Nahwärmenetz erfolgt die Wärmeerzeugung durch eine zentrale Wärmepumpe. Anschließend wird die Wärme auf hohem Temperaturniveau zu den einzelnen Gebäuden verteilt.

Im Unterschied dazu wird in einem kalten Nahwärmenetz die gewonnene Erdwärme mit niedrigem Temperaturniveau in dem gesamten Netz verteilt und erst in den Gebäuden durch eine Wärmepumpe auf die benötigte Heizungstemperatur gebracht. Durch die niedrigen Temperaturen im Netz werden Wärmeverluste vermieden. Die Rohrleitung des Netzes trägt bei diesem Ausbau sogar noch deutlich zum Wärmegewinn bei. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit Gebäude im Sommer ökologisch zu kühlen. Die Komponenten für kalte Nahwärmenetze sind an die spezifischen Anforderungen moderner Netze angepasst.

Ganze Baugebiete können mit nachhaltiger Wärmeenergie aus dem Erdreich und anliegenden Gewässern versorgt werden.

Für kalte Nahwärmenetze können auch mehrere Systeme zur Energiegewinnung kombiniert werden: Erdwärmesonden, Flächen- oder Agrothermiekollektoren und/oder in Kombination mit Wasser- und Abwasserwärmetauschern, wie beispielsweise das PKS Thermpipe. Gerade durch die ganzheitliche Betrachtung aller Wärmequellen kann ein wirtschaftlicher Vorteil erarbeitetet werden.

Für eine beispielhafte Quartiersplanung mit einem kaltem Nahwärmenetz wird ein Wärmebedarf ermittelt. Dies könnte typischerweise entweder ausschließlich über die Nutzung von Erdwärmesonden bereitgestellt werden. Wählt man einen ganzheitlichen Ansatz für die Wärmequellen im Quartier und betrachtet zusätzlich das Potential aus dem ohnehin zu bauenden Kanalnetz, so kann das Investitionsvolumen der Wärmequellen für das kalte Nahwärmenetz um bis zu einem Drittel reduziert werden. Als Nebeneffekt erhält man neben der Kostenersparnis durch den Einsatz des PKS-Thermpipes einen hochwertigen Kunststoffkanal mit allen seinen Vorteilen und lndividualisierungsmöglichkeiten.

Abbildung: Prinzipdarstellung eines PKS-Thermpipe Abwasserwärmetauschers. © Frank GmbH
Abbildung: Der WET Wasserwärmetauscher. © Frank GmbH

Eine weitere Möglichkeit zur Wärmeerzeugung bieten Oberflächengewässer, denn sie speichern Wärme wie ein Akku. Mit den WET Wasserwärmetauschern kann diese kostenlose Energie für Gebäude in der Nähe von Seen, Flüssen oder an der Küste nutzbar gemacht werden. So lassen sich Wohnräume oder Büros unabhängig von fossilen Brennstoffen nachhaltig beheizen oder kühlen.

Verteilerschächte für den Anschluss von Wärmeenergiequellen

Verteilerschächte enthalten werksseitig komplett vormontierte Soleverteiler. Bis zu 40 Solekreise können in einem stehenden Schacht eingebaut werden, bei liegenden Verteilerschächten ist eine noch größere Kreisanzahl möglich. Die Verteiler sind mit allen erforderlichen Absperr- und Regulierventilen in den Solekreisen ausgerüstet. Alle Anschlüsse sind wasserdicht durch die Schachtwand geführt. Die anschlussfertigen Schächte können aufgrund des geringen Gewichtes problemlos transportiert und eingebracht werden.

Abbildung: Verteilerschacht komplett mit Absperr- und Regelarmaturen in den Solekreisen. © Frank GmbH
Abbildung: Alle Anschlüsse des Verteilerschachts sind wasserdicht durch die Schachtwand geführt. © Frank GmbH
PE-Rohre für Ring- und Hausanschlussleitungen

PE-Druckrohre sind für die für erdverlegte Hausanschluss- und Ringleitungen in kalten Nahwärmenetzen optimal geeignet. Diese Rohrsysteme verfügen über eine extrem lange Nutzungsdauer, sind korrosions- und inkrustationsarm. Aus PE 100-RC können sie darüber hinaus auch sandbettfrei verlegt werden. Für die Verbindung von PE-Rohrnetzen hat sich seit Jahrzehnten das Heizwendel- sowie Heizelementstumpfschweißverfahren bewährt. Diese Schweißverbindungen bzw. Formteile zeichnen sich vor allem durch ihre extreme hohe Betriebssicherheit aus. Auch PE-Armaturen im Bereich Haupt- und Hausabsperrungen sowie Armaturen für die Entlüftung stehen ebenfalls zur Verfügung.

Abbildung: Thermeline-Rohre mit Vor- und Rücklaufkennzeichnung für kalte Nahwärmenetze. © Frank GmbH
Abbildung: AGRU-Heizwendelformteile aus PE 100-RC. © Frank GmbH
Abbildung: Druckanbohrventil (DAV) Fabrikat AGRU als Hausanschlussarmatur. © Frank GmbH
Abbildung: DAV-Ausbläsereinheit Fabrikat FRANK zum Befüllen und Entlüften des Rohrsystems. © Frank GmbH
PE-Verteiler für Pumpstationen und Heizzentralen

Kompakte, modular aufgebaute Kunststoff-Soleverteiler für Erdwärmesonden, Flächenkollektoren Energiekörbe etc. sind für große Durchflussmengen bis 16 m3/h geeignet.

Durch ein Baukastensystem mit vormontierten Segmenten können sich die Kreisanzahl eines Verteilers schnell und einfach montieren. Alle Kreisanschlüsse werden mit den neuartigen Steck-Schweißstutzen ohne Schraubverbindung angeschlossen.

Abbildung: Kunststoffsoleverteiler Typ 2061/2062 mit Durchflussmengenmesser Fabrikat FRANK. © Frank GmbH

Weitere Informationen zu kalte Nahwärmesysteme finden Sie hier:

https://www.frank-gmbh.de/de/produkte/geothermie/kalte-nahwaerme.php

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