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Solarthermie-Anlagen für Nahwärme und Fernwärme

Wie werden Solarthermie-Anlagen in Wärmenetzen eingesetzt?

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Funktion und Aufbau solarer Nah- und Fernwärmenetze

Solarthermie-Anlagen können nicht nur die Wärmeversorgung von Ein-, Zwei- oder auch Mehrfamilienhäuser einzelnd unterstützen. Mit Solarthermie können auch Nah- und Fernwärmenetze versorgt werden. Dabei wird von einer zentralen Solarthermie-Anlage aus Wärme in ein Wärmenetz eingespeist, die dann über eine einige hundert oder auch tausend Meter lange Wärmeleitung zu den Wärmeabnehmern transportiert wird. Das kalte Wasser fließt dann in einer weiteren Wärmeleitung zurück zur Solarthermie-Anlage. Vorgeschaltete Pufferspeicher mit Fassungsvermögen von häufig mehreren hunderttausend Litern Wasser sorgen in diesem System für eine zeitliche Trennung von Erzeugung der Solarthermie und Einspeisung in das Nah- oder Fernwärmenetz.

Saisonale Langzeit-Pufferspeicher in Wärmenetzen

In Solarthermie-Anlagen zur Brauchwassererwärmung oder Heizungsunterstützung kommen fast ausschließlich Kurzzeit-Wärmespeicher zum Einsatz. Um einen höheren Deckungsbeitrag der Solarthermie-Anlage zu erreichen, werden in solaren Wärmenetzen Langzeit-Wärmespeicher eingesetzt, die Wärme auch über Monate hin speichern können. So können insbesondere Wärmeüberschüsse im Sommer bis in den Winter hinein gespeichert und dann in das Nah- oder Fernwärmenetz abgegeben werden. Dies hat zudem den Vorteil, dass mit der Größe des Pufferspeichers auch die Energieverluste und damit auch Speicherkosten abnehmen. Dies erhöht wiederum die Wirtschaftlichkeit der Solarthermie-Anlage gegenüber einer reinen dezentralen Nutzung.

Bivalente Versorgung solarer Nah- und Fernwärmenetze

In der Praxis können solarthermisch versorgte Nahwärme- und Fernwärmenetze immer nur zu einem gewissen Anteil den für Raumheizung und Brauchwassererwärmung benötigten Wärmebedarf der an das Wärmenetz angeschlossenen Haushalte decken. Um Bedarfsspitzen wie z. B. im Winter zu bedienen, wird immer noch eine weitere Zusatzheizung notwendig. Eine Auslegung der Solarthermie-Anlage nach dem höchsten Wärmebedarf des Nahwärme- oder Fernwärmenetzes im Winter würde zu einem enormen Wärmeüberschuss im Sommer und in den Übergangsmonaten führen, was wiederum die Unwirtschaftlichkeit der Solarthermie-Anlage nach sich ziehen würde.

Solarthermische Wärmenetze immer noch Modellprojektcharakter

Solarthermie-Anlagen zur Versorgung von Fernwärme- oder Nahwärmesystemen weisen zudem andere thermodynamische Anforderungen an die Regelungstechnik und Hydraulik auf. So herrschen in solaren Wärmenetzen niedrigere Rücklauftemperaturen, die wiederum eine andere Auslegung der Wärmenetze erfordert. Und auch die Speichertechnik insbesondere zur Aufnahme verschiedener Heizwärmeerzeuger mit unterschiedlichen Temperaturen weisen noch Optimierungsbedarf auf. Daher haben Solarthermie-Anlagen in Wärmenetzen immer noch einen gewissen Modellprojektcharakter. Viele Praxisbeispiele in Deutschland und z. B. in Dänemark zeigen jedoch, das Nahwärme- und auch Fernwärmenetze zu einem Großteil durch Solarthermie-Anlagen versorgt werden können.

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"Nahwärme und Fernwärme" wurde am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.