Wie Fernwärme Städte ohne fossile Brennstoffe erwärmt

Wie Fernwärme Städte ohne fossile Brennstoffe erwärmt

Viele Städte mit kalten Wintern passen Fernwärme an, um die Menschen ohne fossile Brennstoffe warm zu halten.

Die Beheizung von Wohnungen und Büros ohne die Gefahren des Klimawandels zu erhöhen, ist für viele Städte eine große Herausforderung, aber neu erfundene Fernwärme bietet jetzt eine Antwort.

A Fernwärme Schema ist ein Netzwerk von isolierten Rohren, die Wärme in Form von heißem Wasser oder Dampf liefern, von wo es erzeugt wird, wo auch immer es verwendet wird.

Um Wärme für Tausende von Wohnhäusern, typischerweise in mehrstöckigen Wohnhäusern, zu liefern, hat Fernwärme eine lange Geschichte in Osteuropa und Russland. Aber das heiße Wasser, das es verteilt, kommt normalerweise von Kraftwerken, die Kohle oder Gas verbrennen, was mehr Treibhausgasemissionen bedeutet.

Die Nutzung anderer Formen der Erzeugung von heißem Wasser aus erneuerbarer Energie, Biogas oder Abfangen von Abwärme aus industrieller Produktion, Supermärkten oder IT-Systemen bietet alternative Quellen für die Heizung in großem Maßstab, ohne das Kohlendioxid in der Atmosphäre zu erhöhen.

Schweden hat die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf andere Arten der Wassererwärmung vorangetrieben. Das Schwedische Umweltschutzbehörde sagt, dass das Land von fast ausschließlich fossilen Brennstoffen zu 90% mit erneuerbarer und recycelter Wärme in 2017 geworden ist.

Einfache Verbindung

Heute enthält Stockholm, die Hauptstadt, die neun Monate im Jahr beheizt werden muss, 2,800-Kilometer unterirdischer Rohre, die an mehr als 10,000-Gebäude anschließen, sagt Erik Rylander aus Fortum, ein Energieunternehmen aktiv in nordischen und baltischen Ländern.


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"Solange Sie in Ihrem Gebäude einen wasserbasierten Heizkreis haben (was im Prinzip alle größeren Gebäude in Schweden haben), ist die Verbindung einfach", erklärt er. "Im Keller befindet sich ein Wärmetauscher, der das Fernwärmesystem mit dem Heizsystem des Gebäudes verbindet."

Das System verwendet Biokraftstoffe - Holzspäne, Holzpellets und Bio-Öl - sowie Haushaltsabfälle und rückgewonnene Wärme aus den Rechenzentren und Industrien der Stadt. Es bezieht auch Energie vom Meer unter Verwendung der großen Wärmepumpen, sagte Rylander.

Weiter südlich in Spanien, wo Heizung hauptsächlich nur in den Wintermonaten benötigt wird, war es für die Bevölkerung schwieriger, öffentliche Akzeptanz für die Installation von Bezirkssystemen zu gewinnen.

Die Einbeziehung der Bürger ist ein Schlüsselfaktor für die Initiativen von Smart City, sagte José Ramón Martín-Sanz García, Ingenieur für Energieeffizienz bei Veolia, Partner in einem spanischen Projekt in der Nähe von Valladolid.

"Durch die Installation eines Niedertemperatur-Fernwärmenetzes können die Wärmeverluste um ein Drittel reduziert werden"

"Eine der größten Herausforderungen war es, Hauseigentümer von der Notwendigkeit zu überzeugen. Es erforderte einen Kommunikationsplan ", sagte er. Über 31-Gebäude wurden seit 1,488 insgesamt 4,000-Wohnungen mit mehr als 2014-Bewohnern umgerüstet, um den Energiebedarf von Gebäuden um 40% zu senken.

Auch in Spanien ist San Sebastian in der Endphase der Installation eines Kraftwerks, das 1,500 neue Häuser beheizen wird. Die Konstruktion fällt unter das Dach der europäischen Forschungsinitiative Projekt replizieren, die den Primärenergieverbrauch von 35% durch ein mit Biomasse betriebenes Fernwärmesystem reduzieren will. Es wird bis zu diesem Sommer abgeschlossen sein.

"Dies ist das erste Projekt seiner Art", sagt Ainara Amundarain, intelligente Strategie- und Sektorspezialisierungstechniker für die Stadt San Sebastian
"Die meisten Gebäude im Fernwärmebereich werden im Verbund mit dem Fernwärmeprojekt gebaut, daher ist eine Nachrüstung kein Thema."

154-Gebäude, die bereits in der Zone stehen, müssen jedoch die neue Technologie aufnehmen. "Sie sind ziemlich alt, von den 1960s, also tun wir auch, diese alten Gebäude nachzurüsten", sagte sie. Im Falle eines längeren oder kälteren Winters hat die Stadt Unterstützungsmaßnahmen in Form von Gaskesseln.

Während viele Fernwärme-Systeme ziemlich großräumig sind, können andere viel kleiner sein, indem Abwärme von einem Gebäude verwendet wird, um ein anderes in der Nähe zu beheizen.
Die Strategie sieht vor, dass Wärme aus lokalen Abwärmequellen wie Verkaufsstellen, Gebäuden und IT-Serverräumen sowie aus erneuerbaren Quellen wie Solarstrom und Wärmepumpen - oft in Kombination mit Wärmespeichern - geliefert wird.

Neuer Name

"Die Ergebnisse unserer Modellstudien zeigen, dass durch die Installation eines Niedrigtemperatur-Fernwärmenetzes die Wärmeverluste um ein Drittel reduziert werden können", erklärt Dr. SINTEF-Forscher Hanne Kauko.

Sie sagt, der Begriff "Fernwärme" sei eher irreführend. "In diesen lokalen Wärmenetzen sind die Wärmequellen tatsächlich sehr nahe beieinander, und in Norwegen führt der Sektor einen neuen Begriff für solche Systeme ein - städtische Energie".

Ein Niedrigtemperatur-Wärmeverteilungsnetz in Verbindung mit Wärmepumpen oder Elektrokesseln, kombiniert mit Wärmespeichern, wird auch die Stromspeicherung in Form von Wärme in Zeiten der Stromüberproduktion aus erneuerbaren Quellen erleichtern.

Kauko ist der Ansicht, dass Bauträger bei der Planung künftiger Projekte Niedrigtemperatur-Energiesysteme in Städten berücksichtigen sollten. "Insbesondere neue Gebäude eignen sich sehr gut für Niedrigtemperatur-urbane Energiesysteme, da sie geringere Wärmeverluste aufweisen als ältere Gebäude und oft mit einer Fußbodenheizung ausgestattet sind, die sich ideal für die Wärmeverteilung bei niedrigeren Temperaturen eignet", sagt Kauko.

"Heutzutage wird Wärme in urbanen Energienetzen mit Temperaturen von etwa 100 ° C verteilt, aber moderne Gebäude brauchen einfach keine Wärme bei so hohen Temperaturen." - Klima-Nachrichten-Netzwerk

Über den Autor

brauner PaulPaul Brown ist der gemeinsame Herausgeber von Climate News Network. Er ist ein ehemaliger Umweltkorrespondent für The Guardian Zeitung und lehrt Journalismus in Entwicklungsländern. Er hat 10-Bücher geschrieben - acht zu Umweltthemen, darunter vier für Kinder - und Drehbücher für Fernsehdokumentationen geschrieben. Er ist erreichbar unter [Email protected]

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