Forschungsprojekt DekaHEAT untersucht Schweinfurter Fernwärmenetz
Wie lassen sich bestehende Fernwärmenetze klimafreundlicher betreiben, ohne die gesamte Infrastruktur neu errichten zu müssen? Mit dieser Frage beschäftigen sich die Stadtwerke Schweinfurt und das Institute for Sustainable Energy Systems (INSYS) der THWS im gemeinsamen Forschungsprojekt DekaHEAT.
Beim Jahresprojekttreffen in Schweinfurt stellten die Projektpartner jetzt erste Ergebnisse ihrer Untersuchungen vor.
Im Mittelpunkt steht die sogenannte Dekarbonisierung der Fernwärme. Gemeint ist damit, den Einsatz fossiler Energieträger schrittweise zu reduzieren und verstärkt erneuerbare Energien sowie bislang ungenutzte Wärmequellen einzubinden.
Dabei verfolgen die Wissenschaftler drei Ansätze: niedrigere Betriebstemperaturen im Fernwärmenetz, eine bessere Abstimmung auf den tatsächlichen Wärmebedarf der angeschlossenen Gebäude und den verstärkten Einsatz von Wärmepumpen.
Die Besonderheit: Erstmals werden diese Maßnahmen im Projekt gemeinsam und in ihrem Zusammenspiel untersucht.
Bis zu 21 Prozent weniger Wärmeverluste möglich
Ein Schwerpunkt der bisherigen Forschungsarbeiten war die Untersuchung des bestehenden Schweinfurter Fernwärmenetzes.
Dabei zeigte sich, dass die angeschlossenen Gebäude sehr unterschiedliche Anforderungen an die benötigte Heiztemperatur stellen.
Für zwei Netzgebiete untersuchten die Wissenschaftler deshalb angepasste Temperaturverläufe, sogenannte Fahrkurven.
Die Idee dahinter ist vergleichsweise einfach: Statt das Fernwärmenetz ständig mit hohen Temperaturen zu betreiben, wird die Vorlauftemperatur an die tatsächlichen Anforderungen und die Außentemperatur angepasst.
Im Winter könnte die Vorlauftemperatur nach den untersuchten Szenarien um bis zu 35 Kelvin abgesenkt werden. Das entspricht einer Temperaturdifferenz von 35 Grad Celsius.
Die Simulationen zeigen, dass dadurch die jährlichen Wärmeverluste in den untersuchten Netzgebieten um rund 16 bis 21 Prozent reduziert werden könnten.
Das bedeutet allerdings nicht, dass der gesamte Energieverbrauch der Schweinfurter Fernwärmeversorgung automatisch um diesen Prozentsatz sinkt. Die Ergebnisse beziehen sich auf die untersuchten Wärmeverluste und beruhen bislang auf Berechnungen.
Abwärme aus Rechenzentren könnte künftig Heizenergie liefern
Ein weiterer Schwerpunkt des Forschungsprojekts ist die Frage, wie bisher ungenutzte Wärmequellen für das Fernwärmenetz erschlossen werden können.
Untersucht wurden unter anderem:
- Abwärme aus Rechenzentren
- Wärme aus Flusswasser
- Wärme aus Abwasser
- Unterschiedliche Wärmepumpentechnologien und Kältemittelkonzepte
Besonders interessant ist dabei die Abwärme von Rechenzentren. Beim Betrieb der Server entsteht kontinuierlich Wärme, die vielerorts bislang ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird.
Mithilfe großer Wärmepumpen könnte diese Energie künftig auf ein für Fernwärmenetze nutzbares Temperaturniveau gebracht werden.
Die Simulationen der THWS zeigen dabei bemerkenswerte Ergebnisse.
Aus einer Kilowattstunde Strom bis zu sieben Kilowattstunden Wärme
Nach den bisherigen Berechnungen können bestimmte Wärmepumpenkonzepte bei der Nutzung von Rechenzentrumsabwärme eine Jahresarbeitszahl von bis zu 7 erreichen.
Das bedeutet: Eine Wärmepumpe könnte unter den untersuchten Bedingungen mit einer Kilowattstunde Strom im Jahresdurchschnitt bis zu sieben Kilowattstunden nutzbare Wärme bereitstellen.
Die zusätzliche Energie stammt dabei aus der aufgenommenen Abwärme.
Entscheidend für die Effizienz sind unter anderem die Temperatur der Wärmequelle, die eingesetzte Wärmepumpentechnik und die erforderliche Temperatur im Fernwärmenetz.
Je niedriger die benötigte Fernwärmetemperatur ausfällt, desto einfacher und effizienter lassen sich viele dieser Wärmequellen nutzen.
Ob und in welchem Umfang solche Konzepte künftig tatsächlich in Schweinfurt umgesetzt werden können, ist noch offen. Die bisherigen Ergebnisse stammen aus wissenschaftlichen Untersuchungen und Simulationen.
Stadtwerke Schweinfurt sehen großes Potenzial
Andreas Göb, Prokurist der Stadtwerke Schweinfurt GmbH, bewertet die bisherigen Ergebnisse positiv.
„Die bisherigen Ergebnisse zeigen, welches Potenzial in der intelligenten Weiterentwicklung bestehender Fernwärmenetze steckt. Für uns ist besonders wichtig, dass wir die Erkenntnisse direkt mit den Anforderungen eines realen Wärmenetzes verbinden können.“
Die Untersuchungen eröffneten neue Perspektiven für die Einbindung zusätzlicher Wärmequellen und stärkten damit die langfristige Transformation der Wärmeversorgung, so Göb.
Für die Stadtwerke ist insbesondere die Verbindung zwischen wissenschaftlicher Forschung und den tatsächlichen Anforderungen des Schweinfurter Fernwärmenetzes von Bedeutung.
Forschungsergebnisse könnten auch anderen Städten helfen
Auch Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Miguel Gonzalez-Salazar vom Institute for Sustainable Energy Systems der THWS sieht in den bisherigen Erkenntnissen einen wichtigen Ansatz für die Wärmewende.
„Viele Stadtwerke in Deutschland stehen vor derselben Frage wie Schweinfurt: Wie wird ein bestehendes Netz klimaneutral, ohne es neu zu bauen?“
Die bisherigen Ergebnisse zeigten, dass insbesondere das Zusammenspiel von niedrigeren Netztemperaturen und Wärmepumpen entscheidend sein könne.
Gerade die Nutzung von Abwärme aus Rechenzentren werde dadurch interessant.
Nach Angaben des Wissenschaftlers soll die entwickelte Methode auch auf andere bestehende Fernwärmenetze übertragbar sein.
Bund fördert Forschungsprojekt DekaHEAT
Das Forschungsprojekt DekaHEAT wird im Rahmen des Förderprogramms EnEffärme des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie unterstützt.
Neben Projektleiter Prof. Miguel Gonzalez-Salazar arbeiten an der THWS die wissenschaftlichen Mitarbeiter Verena Jetzinger und Fabian Büttner an den Untersuchungen.
Assoziierter Partner ist der Energieeffizienzverband AGFW. Die Projektbetreuung erfolgt durch Dr. Carsten Magaß vom Projektträger Jülich.
Erste Forschungsergebnisse wurden bereits auf der IEA Heat Pump Conference 2026 in Wien vorgestellt.
Was bedeutet das für die Fernwärme in Schweinfurt?
Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass sich bestehende Fernwärmenetze durch technische Anpassungen möglicherweise deutlich effizienter betreiben lassen.
Für Schweinfurt könnten sich daraus langfristig neue Möglichkeiten ergeben, Wärmeverluste zu reduzieren und zusätzliche klimafreundliche Wärmequellen einzubinden.
Noch handelt es sich allerdings um Forschungsergebnisse und Simulationen. Konkrete Entscheidungen über Investitionen, den tatsächlichen Einsatz von Rechenzentrumsabwärme oder mögliche Auswirkungen auf die Fernwärmepreise wurden nicht bekannt gegeben.
Fest steht: Mit DekaHEAT wird das Schweinfurter Fernwärmenetz bereits heute wissenschaftlich auf Möglichkeiten für eine künftig klimafreundlichere Wärmeversorgung untersucht.
