Forschungsprojekt OptiFlow: Fernwärme in Bestandsgebäuden effizienter nutzen

Im Forschungsprojekt OptiFlow arbeitet termios gemeinsam mit starken Partnern daran, Fernwärme- und Gebäudenetze smarter, effizienter und zukunftsfähig zu machen. Im Fokus steht ein datengetriebener hydraulischer Abgleich, der Wärmenetz und Gebäude als ein zusammenhängendes System denkt – speziell im Bestand.

Forschungsprojekt OptiFlow: Fernwärme in Bestandsgebäuden effizienter nutzen

Warum Effizienz in Fernwärmenetzen jetzt den Unterschied macht

Viele Fernwärmenetze kämpfen aktuell mit demselben Problem: Die Rücklauftemperaturen aus den Gebäuden sind zu hoch. Und das nicht nur wenige Grad; oft liegen sie deutlich über dem vereinbarten Temperaturniveau.

Das weist darauf hin, dass der hydraulische Abgleich im Netz und in den angeschlossenen Gebäuden nicht optimal umgesetzt ist. Um auch entfernte Räume zuverlässig zu versorgen, werden Vorlauftemperaturen unnötig hochgehalten. Die Folgen:

  • Die Netztemperatur steigt und damit auch die Wärmeverluste im Verteilnetz.
  • Die Anforderungen an die Fernwärmeerzeugung steigen.
  • Es wird schwieriger, erneuerbare Energien in die Wärmenetze zu integrieren.

Das Problem mit dem hydraulischen Abgleich

Zwar ist der hydraulische Abgleich gesetzlich vorgeschrieben; allerdings wurde er in der Vergangenheit oft nicht flächendeckend umgesetzt. Denn der Aufwand für den klassischen hydraulischen Abgleich nach Verfahren B ist hoch – und damit auch die Kosten.

Genau hier setzt OptiFlow an. Das Projekt verfolgt das Ziel, Wärme- und Energieeffizienz in Wärmenetzen und Gebäuden systematisch zu steigern. Die Herausforderung dabei: Das soll möglichst minimalinvasiv geschehen, also ohne große und kostspielige Eingriffe in die bestehende Infrastruktur.

OptiFlows Ansatz: Daten als Schlüssel für den hydraulischen Abgleich

Ziel von OptiFlow ist es, die Wärme- und Energieeffizienz in den Wärmenetzen und Gebäuden zu steigern. Dafür werden innovative, datengetriebene Verfahren entwickelt, die einen hydraulisch optimierten Betrieb der angeschlossenen Gebäude und des Wärmenetzes ermöglichen.

Das Besondere: Das Verfahren lässt sich ohne bauliche Anpassungen, also minimalinvasiv, anwenden – sowohl im Wärmenetz als auch im Gebäude.

Kern des Ansatzes ist die Kombination von Messdaten auf verschiedenen Ebenen. Dazu gehören Messwerte aus Smart-Home-Anwendungen wie smarte Thermostate und vorhandene Zählerdaten. So können wir:

  • Vorlauftemperaturen gezielt reduzieren
  • größere Temperaturspreizungen erreichen
  • Wärmenetze mit geringerem Massenstrom und reduzierter Pumpenleistung betreiben
  • niedrigere Rücklauftemperaturen realisieren

Das Ergebnis: Die Netze arbeiten effizienter und es wird einfacher, erneuerbare Energien in die Fernwärmeerzeugung zu integrieren.

Pilotprojekt im LEG-Bestand

Aktuell dreht sich bei OptiFlow alles um ein Pilotprojekt mit der ESP – EnergieServicePlus GmbH im LEG-Bestand. Ziel ist es, die Effizienz der Kombination aus Fernwärmenetz und Verteilnetz im Gebäude systematisch zu verbessern.

Dafür wird ein hydraulischer Abgleich umgesetzt, der Erzeugung, Übergabe und Wärmeverteilung gemeinsam betrachtet – vom Fernwärmenetz über die Übergabestation bis in die einzelnen Wohnungen. Das Projekt wird an einem Wärmenetz in Monheim am Rhein in Nordrhein-Westfalen entwickelt und zahlt direkt auf die Mission Wärmewende 2045 ein.

Die OptiFlow Projektpartner

Für die praktische Umsetzung im Gebäude kommen in den Wohnungen unsere smarten Thermostate termios Pro zum Einsatz. Sie erfassen die relevanten Messdaten direkt am Heizkörper und ermöglichen einen automatisierten, kontinuierlichen hydraulischen Abgleich im Bestand.

Im Heizungskeller bildet die von heatbeat engineering entwickelte Wärmeübergabestation die Schnittstelle zwischen Wärmenetz und Gebäude. Dabei liefert sie wichtige Daten zu Betriebszuständen und Temperaturen.

Das Fernwärmenetz selbst wird von E.ON betrieben. Hier greifen die Optimierungsansätze auf Netzebene und im Gebäude ineinander. Die LEG bringt ihre Bestände und die Perspektive der Wohnungswirtschaft ein.

Wissenschaftlich begleitet wird OptiFlow vom Institute for Energy Efficient Buildings and Indoor Climate (EBC) der RWTH Aachen. Das Team übernimmt die Analyse und Bewertung der gewonnenen Messdaten und leitet daraus übertragbare Optimierungsstrategien ab.

Getragen wird das Projekt vom Projektträger Jülich und gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Beitrag zur Wärmewende 2045

OptiFlow bringt smarte Thermostate, intelligente Übergabestation, Netzoptimierung und wissenschaftliche Auswertung zusammen – und demonstriert damit, wie sich Fernwärme im großen Wohnungsbestand effizienter und nachhaltiger betreiben lässt.

Die Projektpartner leisten mit OptiFlow einen direkten Beitrag zur Beschleunigung der Wärmewende: hin zu niedrigeren Netztemperaturen, geringeren Verlusten und mehr erneuerbaren Energien in bestehenden Quartieren.

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