Netzbetrieb
Ziele:
- Sicherheit
- Störungsfreiheit
- Wirtschaftlichkeit
- Effizienz
Zur Zieleereichung bedarf es permanent aktueller Informationen zum Anlagenbestand und -zustand des Fernwärmenetzes. Die Grundlage ist die Planung von Betrieb und Instandhaltung der technischen und baulichen Anlagen sowie eine vollständige Dokumentation.
Versorgungs- und Systemsicherheit erfordern Betriebsleistung mit geringstmöglichen Störungen und Ausfallzeiten. Längerfristig kommt der Rehabilitation eines Fernwärmeverteilnetzes besondere Bedeutung zu - andernfalls sorgen Netzausfälle für Image- und Vertrauensschäden.
Um einen wirtschaftlichen sowie effizienten Netzbetrieb zu ermöglichen, müssen die Wasser- und Wärmeverluste so gering wie möglich gehalten werden. Dazu ist u. a. eine kontinuierliche Anlagenkontrolle und -steuerung wie auch eine energetische Bilanzierung des Fernwärmeverteilssystems bedeutsam.
Themenschwerpunkte:
Betrieb
[+]Kontinuierliche Überwachung, Kontrolle und insbesondere Sicherheit sind wichtige Punkte beim Betrieb eines Fernwärmeverteilnetzes.
Wärmeversorgungsunternehmen tragen vielfältig Verantwortung als Eigentümer, Betreiber, Auftraggeber, Bauherr und Betriebsführer von Fernwärmeverteilnetzen. Werden die Pflichten als Bauherr und Betreiber an Dienstleister übertragen, so müssen diese eindeutig und umfassend geregelt sein. Neben dem Unternehmen, verantworten die handelnden Personen u. a. die Prozesse Neubau, Übernahme und Betriebsführung, Instandsetzung sowie Stilllegung der Wärmeverteilungsanlagen – wie der Haupt-, Verteil-, Hausanschlussleitungen, Unter- und Übergabestationen nach DIN 4747. Bedeutsames Hilfsmittel für Betrieb und Instandsetzung ist eine aussagefähige sowie aktuelle Bestandsdokumentation (AGFW FW 430).
Sicherheitsrelevante Anforderungen sind in den Berufsgenossenschaftlichen Regeln, z. B. in der DGUV Regel 103-002, dargelegt. Hierbei sind Arbeitsschritte im Detail den betrieblichen Gegebenheiten anzupassen und in Betriebsrichtlinien und -anweisungen konkret festzulegen.
Die stetige Weiterentwicklung des Energiemarktes wirkt kontinuierlich auch auf die Aufbau- und Ablauforganisation von Wärmeversorgungsunternehmen. In den zuständigen Verantwortungsbereichen erfordert dies eine regelmäßige Überprüfung.
Stand: 01.08.2024-FGa
Instandhaltung
[+]Fernwärmeverteilnetze sind gemessen an anderen Infrastrukturen relativ „junge“ Systeme. Viele dieser Netze sind erst in den 1960 - 1970iger Jahren entstanden. Der Erhalt der Verteilnetze beschränkte sich zunächst im Wesentlichen auf Wartungen und punktuelle Reparaturen.
Eine zukunftsorientierte, zuverlässige und sichere Wärmeversorgung bedingt eine strukturierte Instandhaltung. Hierzu zählen alle planmäßigen und außerplanmäßigen Maßnahmen zur Bewahrung und Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der Anlagen in einem Fernwärmeverteilnetz. Bedeutsam sind hierbei die Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes sowie der Erhalt, die Wiederherstellung und mögliche Verbesserung des Soll-Zustandes von Verteilnetzanlagen (siehe Bild).
Für einen beständigen Betrieb von Fernwärmeverteilnetzen sind beim Netzbetreiber weitreichende technische und wirtschaftliche Kenntnisse erforderlich sowie kontinuierlich strategische Überlegungen zu den technischen und baulichen Anlagen anzustellen, um an bestmöglichen Zeitpunkten Maßnahmen zur Rehabilitation zu ergreifen. Hierzu bedarf es detaillierter Instandhaltungsstrategien der Wärmeversorgungsunternehmen (AGFW FW 114).
Stand : 25.09.2024-FGa
Energetische Bilanzierung
[+]Die Ermittlung und Bewertung energetischer Bilanzen von Fernwärmeverteilsystemen erfordern eine ganzheitliche Betrachtung und systematische Abgrenzung des gesamten Fernwärmesystems in Bilanzierungsbereiche (siehe Bild).
In einem Fernwärmeverteilnetz wird zunächst die thermischen Energie von der Wärmeerzeugung übernommen, folgend diese über das Fernwärmeverteilsystem weitertransportiert und schließlich an den Wärmekunden übergeben. Bei diesem kontinuierlichen Prozess können auch Übertragungsverluste an thermischer Energie sowie weiteren Hilfsenergien und –medien (z.B. Strom, Wasser) entstehen.
Energieverluste resultieren aus den jeweils „vor Ort“ bestehenden Rahmenbedingungen, die möglichst genau, d. h. quantitativ und qualitativ, erfasst werden. Beispielsweise haben Größe und Struktur eines Fernwärmeverteilsystem sowie Betriebsweise und Anlagenalter wesentlichen Verlusteinfluss. In einer energetischen Bilanz werden auch sonstige Verluste, beispielsweise Datenerfassungs- sowie -verarbeitungsfehler, zur Bilanzvollständigkeit berücksichtigt.
Der Fachbericht AGFW FW 450 "Energetische Bilanzierung von Fernwärmeverteilsystemen" behandelt Einflussfaktoren auf eine Energiebilanz, Empfehlungen zu einer Bilanzerstellung sowie Ergebnisse einer energetischen Bilanzierung. Beispielhafte Rechnungen und Ausführungen sollen dem Anwender als Unterstützung bei der Erstellung und Analyse von Energiebilanzen dienen. Hierbei kann auch eine Berechnungsvorlage zur individuellen Ermittlung von verlegesystemspezifischen k*-Werten im Excel-Format (links, im Downloadbereich - nur für Mitgliedsunternehmen) genutzt werden.
Stand : 20.01.2023-FGa
Bestands- und Schadensdatenbank
[+]Um Fernwärmeverteilnetze kostenoptimal, effizient zu betreiben und zugleich langfristig instand zu halten, ist es bedeutsam, eine Rehabilitationsstrategie zu entwickeln. Dazu ist die Erfassung von Beständen und Schäden sehr wichtig, um daraus beispielweise mögliche Nutzungsdauern von Verlegesystemen beschreiben zu können. Gegenwärtig werden Nutzungsdauern überwiegend geschätzt, umfassende statistische Untersuchungen wurden noch nicht durchgeführt.
Der AGFW hat zur aussagekräftigeren Erfassung und Auswertung von Bestands- und Schadensdaten WEB-basiert für die AGFW-Mitgliedsunternehmen mit Fernwärmeverteilnetzen eine Bestands- und Schadensdatenbank seit 2020 im Aufbau bzw. in kontinuierlicher Weiterentwicklung. Durch eine engagierte Beteiligung unserer Mitgliedsunternehmen mit Fernwärmeverteilnetzen an der Datenerfassung wird nach und nach der weitere „Wissensaufbau“ ermöglicht.