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Neue Spezial-Wärmepumpen für kalte Wärmenetze

„Kalte“ Nahwärmenetze versorgen ganze Siedlungen energieeffizient mit Wärme. Im Mittelpunkt stehen dabei Wärmepumpen, die als Schnittstelle zwischen dem Nahwärmenetz und den einzelnen Haushalten fungieren. Mit der WP Max-Grid und der WP Max-Grid Kompakt bringt ratiotherm jetzt spezielle für regenerative Wärmenetze optimierte Wärmepumpen auf den Markt, die auch deutlich höhere Temperaturen nutzen können.

Die Wärmepumpen WP Max-Grid und WP Max-Grid Kompakt sind optimiert für den Einsatz in Nahwärmenetzen und können Quelltemperaturen von bis zu max. 55 °C nutzen. (Foto: ratiotherm Heizung + Solartechnik GmbH, Dollnstein)

Die Wärmepumpen WP Max-Grid und WP Max-Grid Kompakt sind optimiert für den Einsatz in Nahwärmenetzen und können Quelltemperaturen von bis zu max. 55 °C nutzen. (Foto: ratiotherm Heizung + Solartechnik GmbH, Dollnstein)

So genannte "kalte Nahwärmenetze" sind Wärmenetze, die mit Medientemperaturen von 8 bis 20°C betrieben werden. Die ansonsten für Heizzwecke viel zu niedrigen Temperaturen bieten gerade Wärmepumpen ein Quellentemperaturniveau, um sehr effizient, mit Jahresarbeitszahlen von über 4 zu heizen. Auch ein Kühlen ist direkt oder mittels Kältemaschinen möglich. Als Energiequelle von kalten Wärmenetzen dienen Umwelt- oder Abwärmequellen. Das Prinzip ähnelt dabei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe, nur in einem größeren Maßstab.

Um weitere, neue Energiequellen für kalte Wärmenetze nutzbar zu machen, unter anderem industrielle Abwärme oder über Solarthermie erhitztes Wasser, hat ratiotherm aus der oberbayerischen Gemeinde Dollnstein nun die Wärmepumpen WP Max-Grid und Max-Grid Kompakt für den Einsatz in Nah- und Fernwärmenetzen optimiert. Kernstück dabei ist die sogenannte "Grid-Technologie", die zusätzlich in den Kältekreis der Wärmepumpe integriert wurde, um Quelltemperaturen von bis zu max. 55 °C zu ermöglichen. So können neben Grundwasser- bzw. Soletemperaturen auch höherkalorische Wärmequellen nutzbar gemacht werden.

Die WP Max-Grid als Hybridsystem ist eine Kombination aus einer klassischen Wärmeübergabestation und einer im gleichen Gehäuse verbauten dezentral arbeitenden Wasser/Wasser-Wärmepumpe. Optimiert für den Einsatz in Nahwärmenetzen, eignet sie sich außerdem auch in größeren Versorgungseinheiten im Neubau wie beispielsweise für Mehrfamilienhäuser oder Kindergärten. Voraussetzung dabei ist, dass ein nebenstehender Pufferspeicher mit mindestens 300 Litern bauseits vorhanden ist bzw. installiert wird. Sie ist in Leistungen von 5 bis 15 kW, in Sonderbauform bis 60 kW verfügbar.

Die WP Max-Grid Kompakt findet ihren Einsatz indessen hauptsächlich in Neubaugebieten. Das Gerät beinhaltet neben Wärmenetzübergabestation und integrierter Wärmepumpe zusätzlich entweder einen Brauchwasserspeicher oder einen Pufferspeicher mit Frischwasserstation. WP Max-Grid Kompakt stellt damit ein komplettes Heizsystem auf kleinstem Raum dar. Leistungen für diese Variante stehen von 3 bis 7 kW zur Verfügung.

Die beiden ratiotherm-Wärmepumpen eignen sich insbesondere im Hinblick auf die hohe Flexibilität der nutzbaren Energiequellen ideal für den Einbau in kalte Nahwärmenetze. Gerade den solarthermischen Nahwärmenetzen können die entsprechend optimierten Wärmepumpen auch in Deutschland zur weiteren Verbreitung verhelfen.

In den Ländern der Europäischen Union gibt es 2018 fast 300 Solarthermie-Anlagen mit einer Leistung über 350 kWth, die in Wärmenetze einspeisen. Die installierte Gesamtkapazität liegt bei rund 1.100 Megawatt. Solarthermieanlagen tragen europaweit damit bereits eine Terawattstunde (= 1 Mrd. kWh) zur Fernwärmeversorgung bei. Die Erzeugungskosten liegen bei 30 bis 50 €/MWh.

In Deutschland sind 2018 rund 25 große Solarthermie-Anlagen mit Anbindung an ein Wärmenetz in Betrieb. Weitere Anlagen mit einer Gesamtleistung von rund 40 MWth sind in Planung und Vorbereitung. Das stärkste Marktsegment sind zum jetzigen Zeitpunkt Energiedörfer. Gleich fünf solcher Solarthermie-Anlagen sollen 2018 in Betrieb gehen. Sie entstehen in Randegg und Liggeringen (beide in Baden-Württemberg), Mengsberg (Hessen), Ellern (Rheinland-Pfalz) sowie Breklum (Schleswig-Holstein).

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"Neue Spezial-Wärmepumpen für kalte Wärmenetze" wurde am 22.08.2018 verfasst