Zentrale Wärmeversorgung mit Biogasanlagen und Wärmepumpen in ländlichen niedersächsischen Kommunen.

Abstract

Der Bau von Biogasanlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) sowie Biomasseheizwerken führte im Zuge der Energiewende zu einer Verbreitung kleiner Fernwärmenetze im ländlichen Raum. Die Arbeit fragt, ob eine Kombination von elektrisch angetriebenen Großmotorwärmepumpen mit Biogasanlagen zur zentralen Wärmeversorgung im ländlichen Raum energetisch sinnvoll ist. Die elektrische Antriebsenergie der Wärmepumpen soll zur Erreichung größtmöglicher Autarkie aus lokalen regenerativen Quellen bezogen werden. Grundstein der Beantwortung dieser Fragestellung bildet die Ermittlung der Zeitgänge von Wärmenachfrage und -angebot. Dazu werden die ländlichen Siedlungs- und Wärmeabnehmerstrukturen in Niedersachsen mit Auswertung von Literaturdaten sowie Datenaufnahmen vor Ort untersucht. Für einzelne Gebäude werden Referenzlastprofile erstellt. Parallel werden die theoretischen Grundlagen für den Betrieb von Biogasanlagen und Großwärmepumpen dargelegt. Die Angaben zum Eigenwärmebedarf der Biogasanlagen werden mit aus Messungen gewonnenen Standardlastprofilen unterlegt. Die Auswirkungen unterschiedlicher Standorte der Wärmequellen in Wärmenetzen werden an zwei Beispielorten demonstriert.