Kalte Nahwärme

Projektpartner

Was ist kalte Nahwärme?

Kalte Nahwärme beschreibt ein Wärmenetz, bei welchem die Temperaturen unter 20°C liegen. Im Vergleich dazu arbeiten herkömmliche Wärmenetze mit Temperaturen von etwa 90°C. Obwohl 15 °C als „kalt“ empfunden werden, liefern sie dennoch genug Energie für dezentrale Wärmepumpen, um effizient Wärme zu erzeugen und dabei einen optimalen Wirkungsgrad zu erreichen.

Wie in der Abbildung dargestellt, entzieht das Energienetz aus der Umwelt Energie auf sehr niedrigem Niveau (Anergie) und bringt sie zu den Wärmepumpen bei den Endverbrauchern. Diese Energie wird dann mit Strom in den Wärmepumpen auf die richtige Temperatur gebracht. Das Netz kann auch direkt zur Kühlung genutzt werden, indem die Wärmepumpe inaktiv bleibt und die bestehenden Heizsysteme für die Kühlung verwendet werden.

Wenn der Strom für die Wärmepumpen aus erneuerbaren Quellen wie Wind, Wasser oder Sonne kommt, wird die Wärme oder Kälte annähernd ohne CO2-Ausstoß bereitgestellt. Das kalte Nahwärmenetz rund um das Rathaus in der Verbandsgemeinde Offenbach beheizt und kühlt mehrere Gebäude komplett mit erneuerbarer Energie.

Vorteile des Systems mit kalter Fernwärme

Kaltes Netz

Einfache Einbindung vorhandener Wärmequellen und gewerblicher Abwärme
Zusätzliche Wärmegewinne aus dem Erdreich für Heizen und Kühlen
Speicherwirkung des Netzes
Ausgleich von Energieangebot und Energiebedarf der einzelnen Quellen und Senken
Keine Netzverluste
Kostengünstig

Wärmepumpentechnik

Nutzung der Vorteile des stetig wachsenden Anteils an erneuerbarer Energie im Netz
Komplette Dekarbonisierung möglich, wenn nur Grünstrom verwendet wird

Welche Wärmequellen kommen in Frage?

In einem Wärmenetz können Wärmequellen unterschiedlich integriert werden. Bei der zentralen Wärmeerzeugung gibt es ein oder zwei feste Teilnehmer, die die nötige Wärme bereitstellen und den Transport regeln. Bei der dezentralen Erzeugung können viele Teilnehmer ihre überschüssige Wärme in das Netz einspeisen. Dies ist besonders im Sommer von Vorteil, da Gebäude bei dieser Variante ohne zusätzliche Aggregate über das Netz gekühlt werden können. Ebenso können angeschlossene Speicher wieder regeneriert werden, ohne Kosten und Energie zu verursachen.

Zur Wärmebereitstellung für niedrige Temperaturen ist die oberflächennahe Geothermie eine zuverlässige Quelle. Je nach den örtlichen Bedingungen können verschiedene Arten von Geothermie verwendet werden. Im kalten Nahwärmenetz in Offenbach sind die Quellen Grundwasserbrunnen, Erdsonden, Schwimmbadabsorber und PVT Kollektoren auf dem Dach des Rathauses. Ein Vorteil der Geothermie ist, dass sie auch als Wärmespeicher dienen kann. Dabei wird dem Erdreich im Winter Wärme entzogen und im Sommer überschüssige Wärme zurückgeführt, um den Boden thermisch zu regenerieren. Geothermie Wärme unterliegt nur geringen jährlichen Schwankungen (abhängig von der Tiefe) und ist dadurch sehr gut für ein kaltes Netz geeignet.

Wärmespeicherung

Wärmespeicher sind wichtig, um die Wärmeerzeugung von ihrem Verbrauch zu entkoppeln, da die Energieerzeugung nicht immer konstant ist. Sie helfen, Überschusswärme, etwa aus Solarthermie, zu speichern und diese in Zeiten der Unterversorgung zu nutzen. So befinden sich zum Beispiel im Rathaus zwei Wärme- und ein Kältespeicher. Diese ermöglichen, an sonnenreichen Tagen eine Bevorratung von Heizwärme, um sie in der Nacht zu nutzen. Somit kann der Solarertrag optimiert werden.

Standorte des geplanten kalten Nahwärmenetzes in Offenbach

das neue Rathaus
das Queichtalbad (mit Gaststätte),
Queichtal-Stadion mit Vereinshaus FSV 1920, aktuelle Sporthalle, , Sporthalle Erweiterungsbau, neues Gemeindezentrum.
die Queichtal Feuerwehr,
Kita Queichhüpfer
Mühlweg

Ergänzend zu den kommunalen Liegenschaften umfasst das Projektgebiet viele Wohngebäude und Nichtwohngebäude im Bestand, welche ggf. an das Wärmenetz angebunden werden können. Zusätzlich existiert östlich des Queichtalbads eine Ackerfläche, die für ein Neubaugebiet (ca. 44 WE) genutzt werden soll.

Projekt Rathaus

Konzept Rathausneubau und Systemschema

Die EnergieSüdwest Projektentwicklung wurde von der Gemeinde Offenbach beauftragt, das kalte Nahwärmenetz für das neue Rathaus in Offenbach zu entwickeln. Durch den Einsatz von Wärmepumpen kann das Gebäude beheizt und im Sommer gekühlt werden. Mittels Photovoltaikanlagen (PV) und PVT wird für das Gebäude der Strom für den Eigenverbrauch und die Direktbelieferung erzeugt.

Das Dach des neuen Rathauses ist mit Photovoltaikmodulen für Stromerzeugung und Hybrid-Modulen (PVT) ausgestattet, die sowohl Strom als auch Wärme produzieren (siehe Abbildung). Die Kühlrippen der Hybrid-Module nehmen die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme auf und liefern sie an eine Wärmepumpe. Damit kann das gesamte Rathaus beheizt und im Sommer gekühlt werden. Die im Sommer entnommene Wärme verbessert den Wirkungsgrad der Photovoltaikmodule. Überschüssige Wärme wird in ein Nahwärmenetz eingespeist und kann in anderen Gebäuden, wie dem Schwimmbad, genutzt werden. Durch diese Technologie kann das neue Rathaus ohne fossile Energieträger beheizt werden, was eine jährliche Einsparung von etwa 55 Tonnen CO₂ bedeutet.

Leitungsverlegung im Mühlweg

Im Rahmen der Sanierung des Mühlweges werden in der Straße die Leitungen des kalten Nahwärmenetzes mitverlegt. Die Anwohner*innen erhalten die Möglichkeit, sich an das Netz anzuschließen. Die Verlegung des Netzes erfolgt durch die Queichtal Energie Offenbach. In den Gebäuden ist eine Wärmepumpe notwendig. Die Installation der Wärmepumpe erfolgt bauseits. Wärmepumpen in jedem Haus sorgen für Heizwärme, Warmwasser und ggf. Klimatisierung. Die Wärme kommt aus einem erdverlegten Solenetz, das durch PVT-Module und Erdsonden mit Wärme versorgt wird.

Die QEO kann bei Bedarf ein Angebot erstellen. Die Nutzung des Netzes inkl. Quelle wird in Form einer Grundgebühr abgerechnet.

Nächste Schritte:

Abfrage des Anschlussinteresses
Vor-Ort-Begehung zur Festlegung des Anschlusses und der technischen Parameter
Angebot über die Verlegung der Leitung, ggf. Angebot über die Installation der Wärmepumpe

Eine Leitungsverlegung im Rahmen der Straßensanierung ist unbedingt zu empfehlen, auch wenn die Umstellung noch nicht unmittelbar erfolgen soll. Ein Anschluss zu einem späteren Zeitpunkt wird deutlich teurer sein, da die Straße dann wieder geöffnet werden muss.

Preise

Anschlusspreis (einmalig): 5.000,00 Euro*
Grundgebühr (jährlich): 68,25 Euro* / kW Anschlussleistung Quelle
Arbeitspreis: 0,00 Euro / kWh

Der Gebäudenutzer zahlt für die Bereitstellung der Quellenanlage und des Netzes eine Grundgebühr, die Energie wird kostenlos bereitgestellt. Der Strom der Wärmepumpe wird durch den Nutzer getragen.

* Nettopreise zuzüglich 19% Mehrwertsteuer

Wärmekörperaustausch

Häufig wird behauptet, dass Gebäude ohne Fußbodenheizung nicht für die Beheizung mit Wärmepumpen geeignet sind. Es gibt jedoch auch Möglichkeiten, Gebäude mit Heizkörpern fit für eine Wärmepumpe zu machen. So können beispielsweise die Bestandsheizkörper in der Regel durch spezielle Heizkörper getauscht werden, in denen ein kleiner Ventilator integriert ist. Dieser transportiert die Wärme besser ab. Dadurch lassen sich die Temperaturen im Heizkreis deutlich nach unten bringen, was die Effizienz der Anlage erhöht.

Zusätzlich kann mit einem solchen System der Raum herunter gekühlt werden.

Bei einer Klimatisierung ohne Kondensat wird der Raum hauptsächlich aufgefrischt. Dies ist eine energieeffiziente, nicht kondensierende Kühlung, die in Kombination mit Wärmepumpensystemen verwendet wird. Hiermit kann die Raumtemperatur um 3 bis 5 Grad gesenkt werden. Sie sorgen für eine angenehme Erfrischung des Hauses. Sie sind ebenfalls förderfähig durch das BEG.

Förderfähigkeit

Die aktualisierte Förderrichtlinie der Bundesförderung Effiziente Gebäude (BEG-EM) ist am 01. Januar 2024 in Kraft getreten. Förderfähig sind alle Maßnahmen an Gebäuden, die die Energieeffizienz verbessern. Dadurch werden neben energetischen Sanierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle auch die Investition in weitere Anlagentechnik und der Heizungsaustausch gefördert.

Die maximale Förderquote beträgt 70%. Die Zuschussförderung setzt sich aus insgesamt drei Komponenten zusammen, welche kumulierbar sind:

Eine Grundförderung von 30% steht für den Einbau neuer Heizungen auf Basis erneuerbarer Energien in Bestandsgebäuden offen. Für Wärmepumpen, die als Wärmequelle Wasser, Erdreich oder Abwasser nutzen oder ein natürliches Kältemittel einsetzen, ist ein Effizienz-Bonus von zusätzlich 5% erhältlich. Für
Ein Klimageschwindigkeits-Bonus von 20% wird selbstnutzenden Eigentümerinnen und Eigentümern gewährt für den frühzeitigen Austausch besonders ineffizienter, alter Heizungen. Bis 31. Dezember 2028 beträgt dieser Bonus 20%, danach sinkt er alle zwei Jahre um 3% ab. Der Klimageschwindigkeits-Bonus wird für den Austausch von funktionstüchtigen Öl-, Kohle-, Gasetagen- oder Nachtspeicherheizungen sowie mehr als zwanzig Jahre alten Biomasse- und Gasheizungen gewährt.
Der Einkommensbonus liegt bei 20% und wird Eigentümerinnen und Eigentümern mit einem zu versteuernden Haushaltseinkommen von maximal 40.000 € gewährt

Die maximal förderfähigen Ausgaben für den Heizungstausch werden auf 30.000 Euro für ein Einfamilienhaus bzw. die erste Wohneinheit in einem Mehrparteienhaus angepasst.

Weitere Infos zu den Förderrichtlinien und das Förderportal finden Sie hier: BAFA – Informationen zur Antragstellung