Modulare Ringnetze
Gewöhnliches Muster beim Wärmenetzausbau:
Konventionelle Wärmenetze sind sternförmig aufgebaut. Alle Verbraucher werden in immer kleineren Rohrdurchmessern ausgehend von einem Hauptstrang versorgt. Vereinfacht gesagt: die Anzahl der Verbraucher (die gleichzeitig angeschlossen sein können) ist durch die Dimensionierung der bereits verlegten Rohre begrenzt.
Das Ende der Fahnenstange:
Ab einem bestimmten Punkt ist ein weiterer Anschluss von Abnehmern nicht mehr möglich. Der Wärmenetzbetreiber lehnt dann entweder die Anschlussbegehren neuer Verbraucher ab oder muss ab diesem Moment die Trassen ausbauen. Die Übertragungskapazität ist zu erweitern. Der betreffende Netzabschnitt ist bis zu dem neuralgischen Punkt entweder auszutauschen oder um weitere Leiter zu ergänzen.
Weiterer innovativer Baustein ist das Ringnetzdesign. Ringnetze sind Wärmenetztrassen, die ein Gebiet in einem Ring umschließen. Im Gegensatz zu einzelnen Strängen (wie bei sternförmig aufgebauten Netzen) führen im Ringnetz zwei Wege zu jedem Punkt im Netz. Das verteuert zwar den Netzbau durch den zusätzlichen Leitungsweg, bietet aber auch verschiedene Vorteile.
Die Vorteile des Ringnetz-Designs:
Ringnetze erlauben mehr Flexibilität für eine spätere Netzerweiterung. Wird ein Ring-Netz erweitert, steht an jedem Punkt des Netz-Rings der gleiche Rohrquerschnitt zur Verfügung. In einem Strang- oder Sternnetz nehmen dagegen die Durchmesser und damit die Übertragungskapazität mit zunehmender Entfernung zur Heizzentrale ab. Verbindet man Ringnetze in größeren Maschen addieren sich dagegen die Querschnitte für den Wärmetransport in eine bestimmte Richtung. In einem Ringnetz sind zudem unterschiedlich gerichtete Strömungen möglich. Entweder eine Ringströmung (dem Ring folgend, links oder rechts herum) oder eine Querströmung durch beide Arme des Rings. Dadurch ist ein Ringnetz entweder eigenständig zu betreiben oder es dient der Verknüpfung angrenzender Ringabschnitte.
Zusammenhängende Wärme-Inseln:
Ein Ringnetz, das über ausreichend Prosumer verfügt, ist erst einmal dazu in der Lage, sich selbst mit Wärme zu versorgen. Verbindet man mehrere Ringnetze zu einem größeren Verbund, dann können sich die Ringabschnitte über Verknüpfungspunkte gegenseitig mit Wärme versorgen. Hierzu reichen sie einander Wärme wie in einer Kette weiter.
Ein Transport zwischen Netzabschnitten ist etwa dann vorteilhaft, wenn die Erzeugungsbedingungen in einem Netzabschnitt besonders günstig sind oder Versorgungsengpässe gegenseitige Unterstützung erfordern.
Step-by-step:
Für einen Wärmenetzausbau entstehen an den Rändern des Netzgebiets immer neue Ringnetze, sobald sich eine ausreichende Anzahl Anschlusswilliger gefunden hat. Dies ermöglicht einen sukzessiven Ausbau, anstelle der Errichtung eines monolithischen, sternförmigen Wärmenetzes. Die einzelnen Ringnetze werden wie Module aneinander gekettet. Ein modulares Ringnetz entsteht.
