Solarthermie unterstützt Thüringer Fernwärme-Großstadtnetz
Neue Pilotanlage der Stadtwerke Energie Jena-Pößneck könnte zum Prototyp für viele Anwendungen werden.
Anfang Januar 2016 ging in Jena die erste dezentral in ein deutsches Fernwärmenetz einspeisende Solarthermieanlage von Ritter XL Solar in Betrieb. Es handelt sich um eine kleine 70-kW-Anlage der Stadtwerke Energie Jena-Pößneck, die vor allem zeigen soll, wie einfach und potent Solarthermie Fernwärme unterstützen kann. Schon seit 2011 speist in Wels (A) die weltweit erste dezentrale Solaranlage mit 2,5 Megawatt und 3.400 Quadratmetern Kollektorfläche in ein Fernwärmenetz ein. Diese Anlage benötigt keinen Speicher und arbeitet mit dem Fernwärmewasser anstelle des üblichen Glykolgemisches. In Jena konnte nun auch noch auf Wärmetauscher und eine Ausdehnungsvorrichtung verzichtet werden.
Hat Wels noch eine große SPS-Steuerung, so werden in Jena bereits alle Funktionen einschließlich des Monitorings und der Fernkontrolle vom Standard-Solarregler von Ritter XL Solar übernommen. Das Jenaer Anlagenschema bildet damit eine gute Blaupause, um auch mit mittelgroßen Anlagen Wärmenetze direkt und ökonomisch zu unterstützen, kann aber auch im zweistelligen Megawattbereich, also für Solarfelder mit mehreren 10.000 Quadratmetern Kollektorfläche eingesetzt werden.
Dezentrale Einspeisung in lokale Wärmenetze praktiziert Ritter XL Solar seit 2006 u.a. in Kasernen, Freizeiteinrichtungen und in Industriebetrieben mit Prozesswärmebedarf. Dazu ist es notwendig, dass die Solaranlage die Wärmenetztemperatur stets mit gutem Wirkungsgrad erreicht, was mit Hochleistungskollektoren wie den CPC-Vakuumröhrenkollektoren von Ritter XL Solar möglich ist. Einfach wird Netzeinspeisung erst, wenn die Solaranlage auch ohne Speicher stagnationssicher ist und am einfachsten wird es, wenn die Solaranlage wie in Jena das Wasser und die Ausdehnungsvorrichtungen des Netzes mit nutzt.
In der Fernwärme hat die dezentrale solare Wärmeeinspeisung das größte Zukunftspotential, mit hohen Druckdifferenzen und rasch wechselnden Druckverhältnissen aber auch neue Herausforderungen. Das Größenverhältnis der Rohre (dünn die Solaranlage, dick die FW-Leitung) zeigt geradezu sinnbildlich das gewaltige CO2-Einsparpotential, das hier noch schlummert. Um in Deutschland 10 % des Netzwärmebedarfs solar zu substituieren, was technisch sofort möglich und wirtschaftlich darstellbar ist und jährlich 4 Mio. Tonnen CO2 sparen würde, wären nur 30 km² Hochleistungs- Kollektorfläche notwendig. Das sind nur knapp 1/10 der heute bereits gebauten PV-Fläche.
