Reduzierung der Rücklauftemperatur

Grenzen für die Versorgung mit Fernwärme

Uwe Gröschner

Damit moderne Wärmequellen, wie z.B. Brennwertkessel, möglichst effektiv arbeiten, ist es erforderlich, dass das Heizmedium von den Wärmebedarfsstellen, wie Heizkreisen oder Trinkwassererwärmungssystemen, möglichst stark abgekühlt wird. Noch wichtiger wird eine hohe Auskühlung des Wassers im Heizkreis in Bezug auf die Wärmeverteilung. Je stärker das Wasser von der Wärmebedarfsstelle abgekühlt wird, desto weniger umlaufende Wassermenge ist zum Übertragen einer bestimmten Leistung erforderlich. Zusätzlich reduziert eine niedrige Temperaturdifferenz zur Umgebung die Verteilverluste wesentlich. Je weiter ein Verteilnetz verzweigt ist, desto stärker macht sich jedes Grad bemerkbar, um welches das Heizwasser stärker abgekühlt wird. Aus den o.g. Gründen kann durch Senkung der Heizwasserrücklauftemperatur die Effizienz von Fernheiznetzen enorm gesteigert werden, da eine wesentlich geringere Pumpleistung zum Wärmetransport ausreicht und die Verteilverluste an die Umgebung stark reduziert werden. Mit modernen Flächenheizungen, wie z.B. einer Fußbodenheizung, werden sehr leicht Rücklauftemperaturen unter 40°C erreicht. Auch bei der Trinkwassererwärmung von 10°C auf 60°C ist eine Auskühlung des Heizmediums auf eine Temperatur unter 30°C nichts besonderes mehr, so dass fernwärmenetzseitige Rücklauftemperaturen unter 40°C realistisch erreicht werden können.

Effizienzsteigerung bei der Wärmeverteilung

Mit dem Betrieb der Fußbodenheizung wird das Heizmedium auf ca. 30°C abgekühlt. Durch die Trinkwassererwärmung von 10°C auf
60°C wird auch von der Warmwasserbereitung das Heizwasser bis auf ca. 25°C abgekühlt. Daraus resultiert eine Mischwassertemperatur von 28°C, die über den Wärmeübertrager der Fernwärmeübergabestation auf 70°C erwärmt werden muss. Folge: Eine Auskühlung des Fernheizwassers von 80°C auf 31°C ist problemlos möglich.

Einfluss der Trinkwasserzirkulation auf die Rücklauftemperatur.

Bei größeren Objekten ist es jedoch erforderlich, dass das erwärmte Trinkwasser im Gebäude verteilt wird. Ab einer bestimmten Anlagengröße sind aus Gründen der Trinkwasserhygiene und des Komforts für die Nutzer verschiedene Bedingungen an den Betrieb von Warmwasserbereitern und das dazugehörige Verteil- und Zirkulationsnetz geknüpft.
Beispiele aus dem Arbeitsblatt W551 des DVGW (Stand April 2004): Anlagen mit Trinkwassererwärmern ab einem Wasserinhalt von mehr als 400 l und/oder einem Inhalt von mehr als 3 Litern in Rohrleitungen zwischen Trinkwassererwärmer und Entnahmestelle sind Großanlagen, für die unter anderem folgende Anforderungen gelten: Am Eintritt in das Verteilnetz muss zuverlässig eine Temperatur von min. 60°C eingehalten werden können. Dies gilt auch für zentrale Durchflusstrinkwassererwärmer (Frischwassersysteme) Es muss sichergestellt werden, dass das Wasser an allen Stellen gleichmäßig erwärmt wird. Folge: Totraumfreie Erwärmung der Warmwasserbereitung auf min. 60°C. Die Vorlauftemperatur der Fernwärmeversorgung ist so zu wählen, dass eine Temperatur von 60°C am Warmwasseraustritt des Trinkwassererwärmers sichergestellt werden kann. Bei Fernwärmeversorgung ist die Begrenzung der Rücklauftemperatur so zu wählen, dass eine stabile Speichertemperatur mit den oben genannten Mindesttemperaturen auch im Nachheizbetrieb mit Zirkulationsverlusten sichergestellt werden kann. Zirkulationsleitungen und Zirkulationspumpen sind so zu bemessen, dass im zirkulierenden Warmwassersystem die Temperatur nicht um mehr als 5 K gegenüber der Speicheraustrittstemperatur unterschritten wird.