Die Erfindung betrifft ein Niedertemperatur-Wärmenetz zur Versorgung von Gebäuden mit Wärme zum Heizen und für Warmwasser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Gebäudestation gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Niedertemperatur-Wärmenetzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.

Derartige Niedertemperatur-Wärmenetze, Gebäudestationen hierfür sowie Verfah- ren zum Betreiben derartiger Netze sind grundsätzlich bekannt.

Dabei können im Rahmen der vorliegenden Offenbarung in einem jeweiligen zu versorgenden Gebäude mehrere Gebäudestationen vorhanden sein, die insbesondere einer separat zu versorgenden Gebäudeeinheit, zum Beispiel einer Woh- nung, zugeordnet sind. So kann ein zu versorgendes Gebäude beispielsweise ein Einfamilienhaus, ein Mehrfamilienhaus, ein Reihenhaus oder ein Wohnhaus oder Wohnblock mit einer Mehrzahl von separat zu versorgenden Wohnungen sein. Jeder Gebäudeeinheit, also beispielsweise jeder Wohnung, kann eine eigene Gebäudestation zugeordnet sein, die dann auch als Wohnungsstation bezeichnet wird. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist somit unter einer Gebäudestation auch eine Wohnungsstation zu verstehen, wenn es sich bei der zu versorgenden Einheit des Gebäudes um eine Wohnung handelt. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine Gebäudestation mehrere Einheiten eines Gebäudes, also beispielsweise mehrere Wohnungen, versorgt.

Obwohl in den letzten Jahren durchaus Fortschritte im Zusammenhang mit einer effizienten Nutzung von Energie bei der Wärmeversorgung von Gebäuden, auch unter Einbeziehung von regenerativen Energien, gemacht worden sind, stellt man gleichwohl fest, dass immer noch ein relevanter Anteil der eingesetzten Energie ungenutzt bleibt. Wenn im Folgenden der Begriff "Wärme" verwendet wird, dann ist darunter "Wärmeenergie" zu verstehen.

Die Nutzung von Raum-Fortluft durch Wärmepumpen zur Warmwasserbereitung in einem Gebäude, beispielsweise in einer Wohnung oder einer anderen Gebäudeeinheit, ist grundsätzlich bekannt. Problematisch ist, dass derartige Wärmepumpen, um einen akzeptablen Leistungswert (COP = Coefficient Of Performance; ein auch als "Leistungszahl" bezeichnetes Gütekriterium für Wärmepumpen) zu erhalten, an einem mehr oder weniger festen Arbeitspunkt betrieben werden müssen, also insofern nicht geregelt werden können, als die Zufuhr von Raum-Fortluft - also deren Volumenstrom - nicht entsprechend dem Bedarf gesteigert werden kann. In der Praxis wird daher dem Warmwasserspeicher (Boiler) eine beträchtliche Menge an elektrischer Energie zugeführt, um eine ausreichende Menge an Warmwasser bereiten zu können, wenn die Wärmepumpe nicht genügend Wärme von der Raum-Fortluft liefern kann. Dieser Nachteil besteht unabhängig davon, ob die Gebäudeheizung durch eine zentrale, mehr oder weniger weit entfernt gelegene und mehrere Gebäude versorgende Versorgungszentrale, deren Arbeitsprozess z.B. auf Kraft-Wärme-Kopplung basiert, oder durch eine eigene Heizung, beispielsweise eine Gas- oder Pelletheizung, gebildet wird. Wenn die Heizung des Gebäudes über eine zentrale Versorgung erfolgt, dann führt nicht nur der erwähnte Bedarf an elektrischer Energie für die Wärmepumpe der Gebäudestation zu einer ungünstigen Energiebilanz, sondern es entstehen zusätzlich relevante Verluste insbesondere durch Abwärme des Arbeitsprozesses in der Versorgungszentrale sowie im Netz-Vorlauf und im Netz-Rücklauf zwischen Versorgungszentrale und Übergabestation aufgrund der in der Praxis vergleichsweise hohen Temperaturen des Arbeitsmediums. Diese Temperaturen können in der Praxis 80 bis 85°C im Netz-Vorlauf und etwa 50°C im Netz-Rücklauf betragen. Relevante Streckenverluste lassen sich daher auch bei vergleichsweise guter Wärmedämmung der Leitungen für den Netz-Vorlauf und den Netz-Rücklauf nicht verhindern. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü- che 1, 14 und 15.

Die Erfindung zeichnet sich also gemäß einem Aspekt dadurch aus, dass in der Gebäudestation der Wärmepumpe nicht nur die Raum-Fortluft als eine Primärwärmequelle zugeführt wird, sondern außerdem der Heizkreis-Rücklauf, so dass die Wärmepumpe zusätzlich die im Heizkreis-Rücklauf enthaltene Wärme nutzen kann. Insbesondere im Winterhalbjahr kann die Steuerungs-Einheit also dem Wärmetauscher den Heizkreis-Rücklauf als weitere Primärwärmequelle zuführen, wenn die Raum-Fortluft eine zu niedrige Temperatur aufweist oder kein ausreichend großer Volumenstrom der Raum-Fortluft zur Verfügung gestellt werden kann, um die erforderliche Energie mit optimalem COP für die Warmwasserbereitung bereitzustellen. Dank der Erfindung kann die Steuerungs-Einheit in Abhängigkeit von der jeweiligen Verfügbarkeits- und Bedarfssituation den Betrieb der Wärmepumpe dahingehend regeln, dass die Beiträge der unterschiedlichen Primärwärmequellen Raum-Fortluft einerseits und Heizkreis-Rücklauf andererseits ent- sprechend variiert werden.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Konzeptes besteht darin, dass im Winterhalbjahr der ansonsten ungenutzte Heizkreis-Rücklauf zur Unterstützung der Primärseite der Wärmepumpe genutzt werden kann, um diese auch bei ungenügendem Wär- meeintrag durch die Raum-Fortluft an ihrem optimalen Arbeitspunkt betreiben und so für die Wärmepumpe den bestmöglichen COP erhalten zu können. Im Sommer dagegen steht genügend Wärme zur Verfügung, nämlich durch die Außenluft (und damit letztlich durch Sonnenenergie), die über die Frischluftzufuhr von außerhalb des Gebäudes und damit als noch wärmere Rauf-Fortluft der Gebäudestation zu- geführt werden kann. Die erfindungsgemäße Nutzung des Heizkreis-Rücklaufs als zusätzliche Primärwärmequelle für den primärseitigen Wärmetauscher der Wärmepumpe führt bereits in der Gebäudestation zu einer deutlich verbesserten Energiebilanz, da zu- sätzliche elektrische Energie für die Warmwasserbereitung nicht mehr notwendig ist oder zumindest auf ein Minimum reduziert werden kann.

Dieses Konzept bildet einen unabhängigen Gegenstand gemäß Anspruch 14 (Gebäudestation) und gemäß einem Aspekt von Anspruch 1 (Wärmenetz) und von Anspruch 15 (Betriebsverfahren).

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der grundsätzlich unabhängig von dem ersten Aspekt ist, besonders vorteilhaft aber mit diesem kombiniert werden kann, ist vorgesehen, dass in der Gebäudestation dem Rücklauf des Netz-Wärme- tauschers zusätzlich Wärme entzogen und zum Erwärmen des thermischen Zwischenspeichers genutzt wird. Hierdurch wird zum einen noch mehr Energie aus dem Netz-Vorlauf für die Erwärmung dieses Zwischenspeichers genutzt. Zum anderen ist es hierdurch möglich, dem Netz-Rücklauf zwischen Übergabestation und Versorgungszentrale eine Temperatur zu verleihen, die viel niedriger ist als bisher. Während bisher der Netz-Rücklauf typischerweise Temperaturen im Bereich von etwa 50°C oder bei anderen bekannten Niedertemperatur-Wärmenetzen immer noch etwa 10°C aufweist, kann dank der Erfindung das Arbeitsmedium im Netz- Rücklauf beispielsweise eine Temperatur von nur noch etwa 2 bis 4°C oder noch weniger aufweisen. Hierdurch können im Netz-Rücklauf Wärmeverluste drastisch reduziert oder es kann - in Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten - sogar eine Wärmegewinnung mittels des Netz-Rücklaufes erfolgen. Es kann nämlich zum Beispiel durch das umgebende Erdreich, in dem typischerweise die Leitung für den Netz-Rücklauf vergraben ist, das Arbeitsmedium im Netz-Rücklauf auf dem Weg zur Versorgungszentrale insbesondere durch das Erdreich erwärmt wer- den, und zwar beispielsweise von etwa anfänglichen 2 bis 4°C auf etwa 8 bis 9°C. Es versteht sich, dass hierdurch eine Wärmedämmung der Leitung des Netz- Rücklaufes überflüssig wird, was bereits erhebliche Kosteneinsparungen mit sich bringt. Zudem kann hierdurch eine noch weitergehende Optimierung dahingehend stattfinden, dass die Leitung des Netz-Rücklaufes nahe an der Leitung für den Netz-Vorlauf verlegt wird, so dass dort entstehende Wärmeverluste zumindest zum Teil zum Erwärmen des dank der Erfindung "heruntergekühlten" Netz-Rücklaufs verwendet werden können und somit tatsächlich keine Verluste mehr darstellen. Die dank der Erfindung vergleichsweise niedrige Temperatur des Netz-Rücklaufs an der Versorgungszentrale wiederum hat den weiteren Vorteil, dass eine effektive Wärmegewinnung durch die im Arbeitsprozess in der Versorgungszentrale entstehende Abwärme genutzt werden kann, beispielsweise durch die Abwärme aus dem Abgas eines den Arbeitsprozess in der Versorgungszentrale bildenden Kraft- Wärme-Kopplungs-Prozesses. Derzeit besitzen diese Abgase zum Beispiel Temperaturen von bis zu 100°C, bestenfalls von nicht weniger als 35°C. Mit einem Wärmetauscher kann die Abwärme des Arbeitsprozesses genutzt und dem Netz- Rücklauf zugeführt werden. So lässt sich beispielsweise die Temperatur der Abgase eines Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozesses auf beispielsweise 12 bis 15°C re- duzieren, d.h. die Abwärme des Arbeitsprozesses in der Versorgungszentrale kann praktisch vollständig genutzt werden. Dies wiederum reduziert den Energieeinsatz an der Versorgungszentrale zum Erwärmen des Netz-Vorlaufs und damit den Primärenergieanteil. Wie bereits erwähnt, ist dieser zweite Aspekt der Erfindung besonders vorteilhaft in Kombination mit dem ersten Aspekt, denn indem dem Heizkreis-Rücklauf des Gebäudes Wärme entzogen wird, gelangt dieser als Gebäude-Rücklauf zur Übergabestation, also in den Zwischenspeicher, mit einer geringeren Temperatur als bisher, nämlich mit einer Temperatur von beispielsweise etwa 20 bis 22°C oder noch weniger, beispielsweise etwa 15°C. Dies reduziert in vorteilhafter Weise den Energieeinsatz für die Wärmepumpe der Übergabestation, die dazu dient, dem Rücklauf des Netz-Wärmetauschers Wärme zu entziehen und diese Wärme dem Zwischenspeicher zusätzlich zuzuführen. Zudem kann insbesondere dann, wenn die Temperatur des Gebäude-Rücklaufes zumindest annähernd der Temperatur des Rücklaufs des Netz-Wärmetauschers entspricht, dieser besonders effizient arbeiten, d.h. der Netz-Wärmetauscher besitzt dann eine besonders gute Übertragungsqualität.

Vereinfacht ausgedrückt zeichnet sich die Erfindung - bezogen auf die Gebäude- Station - dadurch aus, dass der Rücklauf des Heizkreises genutzt wird, um die Warmwasserbereitung effizienter zu machen, und - bezogen auf die Übergabestation - dadurch, dass der Rücklauf des Netz-Wärmetauschers genutzt wird, um die Erwärmung des Zwischenspeichers effizienter zu machen und weitere Vorteile zu erzielen, insbesondere die damit einhergehende Reduzierung der Temperatur des Netz-Rücklaufes, die wiederum eine Energiegewinnung auf der Strecke zur Versorgungszentrale und aus der Abwärme der Versorgungszentrale ermöglicht, d.h. im Ergebnis eine Minimierung des Energieeinsatzes an der Versorgungszentrale zur Erwärmung des Netz-Vorlaufs. Mit der Kombination der beiden Aspekte der Erfindung ergeben sich dadurch - wie vorstehend erläutert - noch mehr Synergieeffekte, die es ermöglichen, ein Niedrigtemperatur-Wärmenetz mit einem Minimum an - über den Einsatz von regenerativer Energie hinausgehendem - Energieeinsatz zu betreiben. Wenn im Rahmen der vorliegenden Offenbarung von einem "Vorlauf" oder von einem "Rücklauf' oder von einem "Kreislauf' oder von einem "Speicher" die Rede ist, dann ist darunter in Abhängigkeit von dem jeweiligen Zusammenhang das jeweilige fluide Arbeitsmedium, insbesondere Wasser, oder eine Leitung bzw. ein Behältnis zu verstehen, in der dieses Arbeitsmedium strömt bzw. in dem dieses Arbeitsmedium enthalten ist. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben. Die erfindungsgemäße Gebäudestation kann in Form eines transportablen, als Ganzes handhabbaren, insbesondere im Nassbereich einer Gebäudeeinheit wie z.B. in einem Bad oder in einem WC aufstellbaren Geräts vorgesehen sein. Die Wärmepumpe und ein Warmwasserspeicher (Boiler) können dabei - wie bei derzeit bereits bekannten Geräten auch - zu einer baulichen und funktionalen Einheit zusammengefasst sein.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der Gebäudestation ein zusätzlicher Lüftungs-Wärmetauscher vorgesehen ist, an dem ein Wärmeaustausch zwischen zugeführter Außenluft und der Raum- Fortluft erfolgt und der zusammen mit der Wärmepumpe in zumindest zwei unterschiedlichen Schaltungskonfigurationen betrieben werden kann, wobei in einer Winter-Schaltkonfiguration die Raum-Fortluft vor dem Eintritt in die Wärmepumpe dem Lüftungs-Wärmetauscher zugeführt wird, um die Außenluft zu erwärmen, und in einer Sommer-Schaltkonfiguration die Raum-Fortluft zunächst der Wärmepum- pe und dann dem Lüftungs-Wärmetauscher zugeführt wird, um die Außenluft abzukühlen.

Mit nur einer zusätzlich zur Wärmepumpe vorgesehenen Komponente, nämlich einem grundsätzlich bekannten Lüftungs-Wärmetauscher, kann die Gebäudestation für jede Außentemperatur, also für jede Temperatur der Außenluft, eine optimale

Funktionalität erfüllen. Die Außenluft kann mit der Raum-Fortluft entweder erwärmt oder abgekühlt werden. In jedem Fall wird die Raum-Fortluft über den Aufnahme- Wärmetauscher der Wärmepumpe geführt und als energetisch genutzte Raum- Fortluft aus der Gebäudestation herausgeführt, um an die Umgebung, also aus dem Gebäude heraus, abgegeben zu werden. Hierdurch werden gleichzeitig eine Temperierung (Kühlung oder Erwärmung) der Außenluft und eine Lüftung des Gebäudes, in dem die Gebäudestation installiert ist, ermöglicht.

Dies bedeutet, dass hierdurch auf eine zusätzliche Lüftungsanlage verzichtet wer- den kann, die bei bekannten, mit einer Wärmepumpe arbeitenden Konzepten zusätzlich notwendig ist, um im Winterhalbjahr geheizte Raumluft nach außen zu fördern, da aufgrund der heutzutage sehr gut abdichtenden Fenster eine Raumentfeuchtung durch Lüftung notwendig ist. Bei derartigen bekannten Lüftungsanlagen ist zwar eine Wärmerückgewinnung aus der nach außen geführten warmen Raum- luft vorgesehen, die aber wenig effizient ist.

Der Lüftungs-Wärmetauscher und die Wärmepumpe sind insbesondere zu einer Einheit zusammengefasst. Vorzugsweise sind umschaltbare Ventile vorgesehen, um den Wechsel zwischen den unterschiedlichen Schaltungskonfigurationen zu ermöglichen. Diese Ventile können über die Steuerungs-Einheit der Gebäudestation gesteuert werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird in der Gebäudestation der Raum-Fortluft nicht nur die Wärme entzogen, sondern wird die Raum-Fortluft gleichzeitig mittels des primärseitigen Wärmetauschers der Wärmepumpe entfeuchtet. Die den primärseitigen Wärmetauscher der Wärmepumpe verlassende, kühlere und trockenere Raum-Fortluft kann als Gebäude-Fortluft aus dem Gebäude entlassen werden. Dies erfolgt so im Winter. Im Sommer dagegen kann gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung, wie vorstehend bereits erläutert, mittels eines nachgeschalteten Luft-Luft-Wärmetauschers diese durch den primärseitigen Wärmetauscher der Wärmepumpe abgekühlte Raum-Fortluft genutzt werden, um von außerhalb des Gebäudes angesaugte, wärmere Frischluft (Außenluft) zu kühlen. Auf diese Weise kann also eine vorteilhafte Raumtemperie- rung im Sommer erfolgen. Kühlbedarf und verfügbare Sonnenenergie, letztere in Form der von der Wärmepumpe nutzbaren warmen Außenluft, fallen also in vorteilhafter Weise zusammen. Folglich kann die Warmwasserbereitung ohne zusätzliche Wärmequellen erfolgen, insbesondere ohne zusätzliche Energie aus einer Versorgungszentrale.

Gemäß weiterer möglicher Ausführungsformen der Erfindung kann zumindest eine für ein fluides Arbeitsmedium, insbesondere Wasser, vorgesehene Leitung, insbesondere eine Leitung für den Netz-Vorlauf, für den Netz-Rücklauf, für den Ge- bäude-Vorlauf und/oder für den Gebäude-Rücklauf, gleichzeitig als elektrischer Leiter oder als T räger für einen elektrischen Leiter zur Übertragung von elektrischer Energie ausgebildet sein. Hierbei können Wärmeverluste aufgrund des elektrischen Widerstands genutzt werden, um das in der betreffenden Leitung strömende Arbeitsmedium zu erwärmen. Diese Nutzung von ansonsten verloren gehender Wärme stellt einen weiteren möglichen Synergieeffekt der Erfindung dar.

Wie auch an anderer Stelle näher beschrieben, kann die Übergabestation zusätzlich mit zumindest einem elektrischen Zwischenspeicher versehen sein, der mit elektrischer Energie von einer externen Quelle betrieben werden kann, z.B. mittels einer Photovoltaikanlage oder von der Versorgungszentrale. Dieser elektrische Zwischenspeicher kann die Übergabestation und/oder die Gebäudestation bzw. mehrere Gebäudestationen, die mit der Übergabestation verbunden sind, insbesondere während der Nachtstunden mit elektrischer Energie versorgen. Für die elektrische Anbindung dieses elektrischen Zwischenspeichers können die vorste- hend erwähnten Vorläufe E und J und/oder Rückläufe F und K dienen, wenn diese entsprechend ausgebildet sind.

Gemäß weiterer möglicher Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der Gebäudestation dem Warmwasserspeicher ein weiterer Wärme- tauscher zugeordnet ist, der über die Steuerungs-Einheit mit dem Gebäude- Vorlauf und/oder mit dem Heizkreis-Vorlauf verbunden werden kann, um in Abhängigkeit von der jeweiligen Verfügbarkeits- und Bedarfssituation Wärme von dem Warmwasserspeicher dem Gebäude-Vorlauf oder dem Heizkreis-Vorlauf und/oder Wärme von dem Gebäude-Vorlauf dem Warmwasserspeicher zur Verfü- gung zu stellen.

Durch diese Verschaltungs- bzw. Steuerungsmöglichkeiten kann dann, insbesondere in der Übergangszeit zwischen Sommer und Winter bzw. Winter und Sommer, wenn einerseits genügend Sonnenenergie zur Verfügung steht und so Wärme über die Wärmepumpe der Gebäudestation dem Warmwasserspeicher zugeführt werden kann, andererseits aber noch geheizt werden muss, das Heizen des Gebäudes zumindest teilweise über Solarenergie, also über den Warmwasserspeicher, erfolgen, ohne dass es zu einem Mangel an Warmwasser kommt. Auch ist es möglich, über den durch Sonnenenergie und die Wärmepumpe der Gebäudestation erwärmten Warmwasserspeicher und die Steuerungseinheit die Wärme an den Zwischenspeicher der Übergabestation abzugeben.

Des Weiteren ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass in der Übergabestation eine Steuerungs-Einheit vorgesehen ist, über welche der Gebäude-Vorlauf und der Gebäude-Rücklauf mit dem thermischen Zwischenspeicher verbunden sind und die dazu ausgebildet ist, zusammen mit der Steuerungs-Einheit der Gebäudestation den Betrieb des Wärmenetzes - zumindest bezogen auf die Übergabestation und die oder jede an diese Übergabestation angeschlossene Gebäudestation - in Abhängigkeit von der jeweiligen Verfügbarkeits- und Bedarfssituation zu steuern.

Beide Steuerungs-Einheiten können bezogen auf die jeweilige Gebäudestation als eine Gesamt-Steuerung betrachtet werden, die für die betreffende Gebäudestation sozusagen alles erfasst, überwacht, steuert und regelt, was für die gewünschte Wärmeversorgung des Gebäudes, zu der die betreffende Gebäudestation gehört, relevant ist.

Insbesondere das Zusammenspiel der hierin offenbarten Einrichtungen und Steu- erungen, wie sie insbesondere auch aus den nachstehend näher beschriebenen Figuren hervorgehen, ermöglicht eine in einem Höchstmaß effiziente und vorrangig mit Solarenergie betriebene Wärmeversorgung von Gebäuden bzw. Gebäudeeinheiten wie z.B. Wohnungen. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang auch, dass überschüssige Sonnenenergie, die während des Tages anfällt, sowohl in dem elektrischen Zwischenspeicher als auch - für jede angeschlossene Gebäudestation über die dortige Anordnung aus Wärmepumpe, Warmwasserspeicher und Gebäude-Vorlauf- in dem thermischen Zwischenspeicher gespeichert werden kann. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wärmenetz beschriebenen möglichen Weiterbildungen der Gebäudestation bzw. der beschriebenen, in der Gebäudestation vorhandenen Einrichtungen sind hiermit auch als Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Gebäudestation bzw. deren jeweiliger Einrichtung und - wenn es sich um steuerungsrelevante bzw. eine Steuerung erfordernde oder er- möglichende Aspekte handelt - auch als Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematischer Überblick über ein erfindungsgemäßes Niedertemperatur-Wärmenetz,

Fig. 2 schematisch weitere Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Niedertemperatur-Wärmenetzes, Fig. 2a die Wohnungsstation (Gebäudestation) von Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung, Fig. 2b die Übergabestation von Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung, und

Fig. 2c weitere Details der Gebäudestation von Fig. 2. Wie eingangs bereits erwähnt, umfasst das erfindungsgemäße Niedertemperatur- Wärmenetz eine oder mehrere Gebäudestationen 1 (die hier auch als Wohnungsstationen bezeichnet werden), eine Versorgungszentrale 3, die einer Mehrzahl von Gebäudestationen 1 zugeordnet ist, sowie jeweils zwischen einer Gebäudestation 1 und der Versorgungszentrale 3 eine Übergabestation 2.

Die Erfindung betrifft sowohl eine Gebäudestation 1 als auch ein Niedertemperatur-Wärmenetz, das zusätzlich zu einer oder mehreren erfindungsgemäßen Gebäudestationen 1 zumindest eine Übergabestation 2 und zumindest eine Versorgungszentrale 3 umfasst.

Der erfindungsgemäßen Gebäudestation 1 , die beispielsweise in Form eines transportierbaren Geräts in einem Badezimmer oder einem WC einer Wohnung (im Folgenden einfach: Gebäude) installiert ist, wird Raum-Fortluft A zugeführt, die aus dem Gebäude angesaugt wird und die die Gebäudestation 1 als energetisch genutzte Gebäude-Fortluft B verlässt. Auf Details hierzu wird an anderer Stelle näher eingegangen. Die Gebäudestation 1 dient zur Warmwasser-Versorgung C des Gebäudes sowie zur Versorgung eines Heizkreises D des Gebäudes über eine Steuerungs-Einheit SE (Fig. 2a), wobei der Heizkreis D einen Heizkreis-Vorlauf DVL und einen Heizkreis-Rücklauf DRL umfasst. Mit der Übergabestation 2 ist die Gebäudestation durch den Gebäude-Vorlauf E und den Gebäude-Rücklauf F verbunden.

Die Übergabestation 2 steht mit der Versorgungszentrale 3 über den Netz-Vorlauf J und den Netz-Rücklauf K in Verbindung. Durch die kleinen Pfeile ist beim Netz- Vorlauf J angedeutet, dass Wärmeverluste an das umgebende Erdreich der betreffenden Versorgungsleitung entstehen. Die in umgekehrter Richtung auf die Rücklaufleitung des Netz-Rücklaufs K gerichteten kleinen Pfeile deuten an, dass aufgrund der eingangs erläuterten niedrigen Temperatur des Arbeitsmediums des Netz-Rücklaufs K dieses Arbeitsmedium Wärme aus dem umgebenden Erdreich, die zumindest teilweise von der abgegebenen Wärme, also der Verlust-Wärme, des Netz-Vorlaufs J stammen kann, aufnehmen kann.

Für die Übergabestation 2 kann Sonnenenergie H beispielsweise mittels einer Photovoltaikanlage PV unmittelbar oder mittelbar genutzt werden. Hierzu ist die Übergabestation 2 mit einem nicht dargestellten elektrischen Zwischenspeicher versehen, nämlich einer Batterie, der mittels der Photovoltaikanlage PV und damit durch Sonnenenergie versorgt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der elektrische Zwischenspeicher der Übergabestation 2 auch mit Strom von der Ver- sorgungszentrale 3 versorgt werden. Der elektrische Zwischenspeicher dient zur Versorgung der Einrichtungen in der Gebäudestation 1 und in der Übergabestation 2 insbesondere während der Nachtstunden. Für die elektrische Anbindung dieses elektrischen Zwischenspeichers können - wie an anderer Stelle bereits erwähnt - die Leitungen für die einzelnen Vorläufe E und J und/oder Rückläufe F und K die- nen.

Die Versorgung der Übergabestation 2 mit elektrischer Energie I von der Versorgungszentrale 3 und die Versorgung der Gebäudestation 1 mit elektrischer Energie G durch die Übergabestation 2 kann - wie vorstehend bereits erläutert - über die Leitungen des betreffenden Vorlaufs J bzw. E und/oder Rücklaufs K bzw. F er- folgen. Separate elektrische Leitungen können dann entfallen, was in Fig. 2 und dementsprechend auch in den Fig. 2a und 2b durch die gestrichelten Linien bei H und I angedeutet ist. Wie Fig. 2a zeigt, dient die Steuerungs-Einheit SE, die mit dem Gebäudevorlauf E und dem Gebäuderücklauf F verbunden ist, zur Verteilung und Einstellung und somit zur Beeinflussung der einzelnen Arbeitsmedien-Durchflüsse, insbesondere mit Hilfe von entsprechenden Ventil-Stellgliedern. An die Steuerungs-Einheit SE sind zudem der Heizkreis-Vorlauf DVL und der Heizkreis-Rücklauf DRL angeschlos- sen. So kann erfindungsgemäß über die Steuerungs-Einheit SE der Primärseite der Wärmepumpe WP1 als Primärwärmequelle nicht nur die Raum-Fortluft A, sondern außerdem der Heizkreis-Rücklauf DRL zugeführt werden, nämlich über einen weiteren an die Primärseite der Wärmepumpe WP1 angeschlossenen und in Reihe mit dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher WT1 für die Raum-Fortluft A ge- schalteten Kältemittel-Wasser-Wärmetauscher WT2. Diesem kann die Steuerungs-Einheit SE bedarfsgerecht dosiert den Heizkreis-Rücklauf DRL zuführen. Hierdurch können dem Primärkreis der Wärmepumpe WP1 also zwei unterschiedliche Primärwärmequellen zugeführt werden, nämlich die Raum-Fortluft A und der Heizkreis-Rücklauf DRL.

Der Abgabe-Wärmetauscher WT3 der Wärmepumpe WP1 erwärmt über sein Arbeitsmedium (Kältemittel) das Arbeitsmedium, insbesondere Wasser, im Warmwasserspeicher WW zur Warmwasserversorgung C des Gebäudes. Über die Steuerungs-Einheit SE kann dem Warmwasserspeicher WW gegebenenfalls auch Wärme mittels eines weiteren Wärmetauschers WT4 zugeführt werden. Zu der möglichen Einbindung und Nutzung dieses weiteren Wärmetauschers WT4 wird auch auf die entsprechenden Ausführungen im Einleitungsteil verwiesen.

Mit Ausnahme der erfindungsgemäßen zusätzlichen Zufuhr von Wärme des Heiz- kreis-Rücklaufs DRL an die Primärseite der Wärmepumpe WP1 - hier über den zusätzlichen primärseitigen Wärmetauscher WT2 - ist dieser Aufbau einer Gebäudestation 1 grundsätzlich bekannt.

Hinsichtlich der weiteren Einzelheiten und insbesondere möglicher Temperaturen bzw. Temperaturbereiche der einzelnen Kreise bzw. Vorläufe und Rückläufe wird auch auf die übrige vorliegende Offenbarung einschließlich der Beschriftungen in den Figuren verwiesen. Dies gilt auch für die Ausführungen im Zusammenhang mit der Übergabestation 2 und der Versorgungszentrale 3. In Fig. 2 und 2a sind jeweils zwei Lüftungs-Wärmetauscher WTP dargestellt. Tatsächlich ist nur ein einziger derartiger Lüftungs-Wärmetauscher WTP, nämlich ein Luft-Luft-Wärmetauscher, vorgesehen, worauf nachstehend in Verbindung mit Fig. 2c näher eingegangen wird. Die diesbezüglich vereinfachte Darstellung in Fig. 2 und 2a mit den zwei Lüftungs-Wärmetauschern WTP soll lediglich zwei mögliche, unterschiedliche Schaltungskonfigurationen veranschaulichen, die mit dem einen Lüftungs-Wärmetauscher WTP und der Wärmepumpe WP1 realisiert werden können.

Fig. 2c veranschaulicht die Anordnung aus Lüftungs-Wärmetauscher WTP und Wärmetauscher WT1 der Wärmepumpe WP1 in zwei unterschiedlichen Schaltungskonfigurationen, die nachstehend kurz erläutert werden sollen. Der Einfachheit halber wird nachfolgend die jeweilige Luft bzw. Komponente nur durch ihr Bezugszeichen angegeben (A = Raum-Fortluft etc., siehe Bezugszeichenliste). Ob eine Linie gestrichelt dargestellt ist oder nicht, soll hier nicht von Bedeutung sein.

Der Weg von "M" nach "N" über die Sekundär-Seite des WTP ist und bleibt immer gleich. Dabei handelt es sich immer um frische Außenluft M, die im WTP entweder erwärmt (Winter) oder abgekühlt (Sommer) wird und an die Räume als Zuluft N abgegeben wird. Hingegen ist "A" stets die "verbrauchte" (C02 und Feuchtigkeit enthaltende, d.h. entsprechend angereicherte) Raum-Fortluft, welche zunächst grundsätzlich, auf welche Art und Weise sie auch immer durch die Ventile V1 - V3 umgelenkt wird, dieses "Gebilde" immer als Raum-(Gebäude)-Fortluft (verbrauchte Luft) über "B" verlässt.

Die Raum-Fortluft "A" wird ebenfalls grundsätzlich immer durch den WT1 der WP1 geführt.

"Grundstellung" = Winterbetrieb:

"A" wird über V1 nach oben zur Primärseite des WTP geführt und erwärmt dort im Wärmeaustauschverfahren die kältere Außenluft "M". Um diesen Energiefaktor abgekühlt, verlässt "A" den WTP und wird über V3 dem WT1 der WP1 zugeführt. Diesen verlässt "A" schließlich abgekühlt und entfeuchtet und passiert das V2 auf dem geraden Weg nach außen und wird zur Fortluft "B".

Sommer-Betrieb:

"A" passiert wieder V1, welches umgeschaltet wurde und "A" (nach unten umgelenkt) über eine Leitung zum V3 führt, welches ebenfalls umgeschaltet wurde und nun die zwei Wege: "6 Uhr" (unten) und "3 Uhr" (rechts) sowie "9 Uhr" (links) und "12 Uhr" (oben) offenhält. Damit gelangt "A" nun unmittelbar in den WT1 der WP1, wird dort abgekühlt und verlässt den WT1 über V2, welches ebenfalls umgeschaltet hat und nun "A" über die weitere Leitung zum WTP führt. Im WTP wird nun mit dem abgekühlten "A" über dessen Primärseite und das Wärmeaustauschverfahren die jetzt (im Sommer) wärmere Außenluft "M" abgekühlt. "A" hat hingegen jetzt Wärme aufgenommen und verlässt so erwärmt WTP und passiert über V3 und den Weg "9 Uhr" (links) und "12 Uhr" (oben) dieses auf dem Weg zur "B" und wird somit wiederum als Fortluft "B" aus der Gebäudestation und somit aus dem Gebäude entlassen. Eine Entfeuchtung der Luft findet stets, also in beiden Schaltungskonfigurationen, im WT1 der WP1 statt, wobei im Sommer zusätzlich die Außenluft M im WTP entfeuchtet wird.

Die vorstehend erläuterten Strömungswege lassen sich kurz wie folgt zusammenfassen:

Sommer:

A (warm) -> V3 -> WT1 (dort Abkühlung und Entfeuchtung) -> V2 -> WTP (dort (i) Aufnahme von Wärme von M und (ii) Entfeuchtung) -> 1V3 -> B (als abgekühlte und entfeuchtete Raum-Fortluft aus dem Gebäude heraus).

M (warm) -> WTP (dort Abgabe von Wärme und Entfeuchtung) -> N (= abgekühlte Frischluft; "Raumtemperierung").

Winter:

A (warm) -> WTP (dort Abkühlung durch Vorerwärmung von M) -> V3 -> WT1 (dort Abkühlung und Entfeuchtung) -> B (als abgekühlte und entfeuchtete Raum- Fortluft aus dem Gebäude heraus).

M (kalt) -> WTP (dort Vorerwärmung durch A) -> N (= vorerwärmte Frischluft).

Ein weiterer Vorteil dieser Konstellation ist, dass das im weiteren Verlauf (gegenüber dem Wert unmittelbar beim Verlassenen des Raumes) stets etwas kühlere "A" nach dem Verlassen des WTP (trotz der in diesem aufgenommenen Wärme aus der Außenluft) im V3 durch dessen Bauweise und die Führung der jeweiligen Luft an derselben Umschaltklappe des V3 durch den Luftmassenstrom und damit die Abkühlung auf der besagten Ventil-Umschaltklappe des V3, über diese, auf deren anderen Seite der dort noch etwas wärmeren dort vorbeiströmenden Raum- Fortluft "A" Wärme entzogen werden kann, was der Kühlleistung durch den WT1 und WP1 zu Gute kommt, weil diese Kühlleistung "natürliche" physikalische Grenzen besitzt. Auch die Übergabestation 2 gemäß Fig. 2b ist hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaus bekannt. Der Netz-Vorlauf J erwärmt über den Netz-Wärmetauscher WT7 den Zwischenspeicher ZS, der zusammen mit den Gebäude-Rücklauf F und dem Gebäude-Vorlauf E einen Gebäudekreislauf bildet, der hydraulisch von dem Ver- sorgungs- oder Netzkreislauf getrennt ist, der zusätzlich zu dem Netz-Vorlauf J und dem Netz-Wärmetauscher WT7 den Netz-Rücklauf K umfasst, zu dem der Rücklauf L des Netz-Wärmetauschers WT7 führt. Erfindungsgemäß wird zusätzlich der Rücklauf L des Netz-Wärmetauschers WT7 zur Erwärmung eines Zwischenspeichers ZS genutzt, und zwar über eine weitere Wärmepumpe WP2. Dem primärseitigen Wärmetauscher WT5 dieser Wärmepumpe WP2 wird der Rücklauf L des Netz-Wärmetauschers WT7 zugeführt, um mittels des abgabeseitigen Wärmetauschers WT6 der Wärmepumpe WP2 den Zwischen- Speicher ZS zu erwärmen. Das Medium des Zwischenspeichers ZS und damit des Gebäudekreises wird auch als Gebäudesystemwasser bezeichnet, das - wie erwähnt- in grundsätzlich bekannterWeise von dem Versorgungs- oder Netzsystemwasser (also von dem Netzkreis mit Netz-Vorlauf J, Netz-Wärmetauscher WT7 und Netz-Rücklauf K) hydraulisch getrennt ist.

Durch den primärseitigen Wärmetauscher WT5 der Wärmepumpe WP2 wird dem Rücklauf L des Netz-Wärmetauschers WT7 weiterWärme entzogen, so dass der Netz-Rücklauf K die bereits erwähnte niedrige Temperatur von beispielsweise 2 bis 4°C aufweist. Hieraus ergeben sich die weiteren Vorteile, die an anderer Stelle bereits erwähnt worden sind.

Während des Betriebs dieses Niedertemperatur-Wärmenetzes wird das Arbeitsmedium des Netzkreises über den Netz-Vorlauf J einer in der Übergabestation 2 vorhandenen Management-, Versorgungs- oder Steuerungs-Einheit SE zugeführt, die entscheidet, welcher Ebene (mittlerer Ebene oder oberer Ebene) des Netz- Wärmetauschers WT7 das auf einem hohen Temperaturniveau liegende Medium zugeführt wird, um die Wärme an den Zwischenspeicher ZS abzugeben. In einer möglichen Betriebssituation liegt das unterste Temperaturniveau des Arbeitsmediums am Ausgang des Netz-Wärmetauschers WT7, also an dessen Rücklauf L, un- gefähr auf dem Niveau der Temperatur des Arbeitsmediums des Gebäude-Rücklaufs F. Durch den sogenannten Rekuperator in Form des primärseitigen Wärmetauschers WT5 der Wärmepumpe WP2 und dem Abgabe-Wärmetauscher WT6 wird dem Netz-Arbeitsmedium weiterWärme entzogen, so dass der Netz-Rücklauf K eine Temperatur von etwa 2 bis 4°C (und damit ein aufnahmefähiges Tempera- turniveau zur Gewinnung von Wärme aus Umwelteinflüssen (z.B. aus dem umgebenden Erdreich)) erhält und die entzogene Wärme dem Zwischenspeicher ZS über den Wärmetauscher WT6 zugeführt wird.

Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, ist auch die Übergabestation 2 mit einer Steuerungs-Einheit SE versehen, an welche der Gebäude-Vorlauf E und der Gebäude-Rücklauf F mit dem thermischen Zwischenspeicher ZS angebunden sind und die dazu ausgebildet ist, zusammen mit der Steuerungs-Einheit SE der Gebäudestation 1 und der Steuerungs-Einheit SE, zu welcher der Netz-Vorlauf J führt, den Betrieb des Wärmenetzes - zumindest bezogen auf die Übergabesta- tion 2 und die oder jede angeschlossene Gebäudestation 1 - in Abhängigkeit von der jeweiligen Verfügbarkeits- und Bedarfssituation zu steuern.

Was den Gebäudekreislauf betrifft, der mit dem im Zwischenspeicher ZS erwärmten und überden Gebäude-Vorlauf E der Steuerungs-Einheit SE des Gebäudes zugeführten Arbeitsmedium einen vom Netzkreislauf getrennten Kreislauf darstellt, so sorgt die Steuerungs-Einheit SE für die Warmwasserbereitung im Boiler WW (Warmwasserspeicher) und für die Heizung des Gebäudes über den Heizkreis D. Dabei wird der Heizkreis-Rücklauf DRL über die Steuerungs-Einheit SE dosiert über den zusätzlichen Wärmetauscher WT2 an der Primärseite der Wärmepumpe WP1 geführt. Der dortige Arbeitsmedium-Kreislauf - umfassend den Wärmetauscher WT1 für die Raum-Fortluft A, den zusätzlichen Wärmetauscher WT2, die Wärmepumpe WP1 und deren Abgabe-Wärmetauscher WT3 - wird entsprechend dosiert um einen Wärmeanteil aus dem Heizkreis-Rücklauf DRL ergänzt, der für den Betrieb der Wärmepumpe WP1 im optimalen Arbeitspunkt bei bestmöglichem COP erforderlich ist.

In Fig. 2a, 2b und 2c- und somit auch in Fig. 2 - ist jeweils durch einen mit einer gestrichelten Linie umgrenzten Bereich angedeutet, was durch die Erfindung einem grundsätzlich bekannten Aufbau einer Gebäudestation bzw. einer Übergabe- Station hinzugefügt wurde, um die vorstehend erläuterten Vorteile und Synergieeffekte erzielen zu können, die nachstehend noch einmal zusammengestellt werden sollen.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Niedertemperatur-Wärmenetzes - wenn es als Ganzes betrachtet wird - liegt in der Nutzung und Bündelung einer Mehrzahl von einzelnen Vorteilen und Synergie-Effekten, und zwar wie folgt:

Versorqunqszentrale

In der Versorgungszentrale 3 ergibt sich ein im Vergleich zum Stand der Technik deutlich höherer nutzbarer Primärenergie-Anteil. Die eingesetzte Primärenergie wird dort vollumfänglich genutzt. Zudem können in der Versorgungszentrale 3 gleichzeitig sowohl der zum Betrieb des Wärmenetzes benötigte Strom als auch die Versorgungswärme erzeugt werden, wobei dies in vorteilhafter Weise bedarfsweise möglich ist. Letztlich können dadurch die bei der konventionellen Stromer- zeugung entstehenden Verluste vollständig eingespart werden. Zudem kann dank des „kalten“ Netz-Rücklaufs K außerdem die sonst mit der Abwärme (Abgase aus Arbeitsprozess) der Versorgungszentrale 3 entweichende Verlustenergie nahezu vollständig auf das Arbeitsmedium im Netz-Rücklauf K und im Netz-Vorlauf J übertragen werden. Folglich zeichnet sich erfindungsgemäß die Versorgungszentrale 3 durch die folgenden Punkte aus: - Energieerzeugung ausschließlich nach Bedarf

- Gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme

- Vollständige Nutzung von Abgaswärme

- Die Anteile "Stromerzeugung" und 'Wärmeerzeugung" können in Abhängigkeit von dem jeweiligen Bedarf unabhängig voneinander geregelt werden

- Hieraus resultiert insgesamt eine nahezu vollständige und damit in einem Höchstmaß effiziente Primärenergie-Nutzung

Arbeitsmedium-Leitunqen (Rohre) als elektrische Leiter Die zur Versorgung der Gebäudestationen 1 dienenden Leitungen für die fluiden Arbeitsmedien können - wie an andere Stelle bereits erwähnt - gleichzeitig als elektrische Leiter zur Stromversorgung der Gebäudestationen 1 genutzt werden. Auf zusätzliche Stromleitungen kann folglich verzichtet werden. Damit gehen durch den elektrischen Widerstand bedingte Leitungsverluste nicht vollständig ver- loren, sondern können dem fluiden Arbeitsmedium aufgrund der niedrigen "Ar- beitstemperaturen" als Wärme zugeführt werden. Die die Leitungen für die Arbeitsmedien bildenden Rohre besitzen einen vergleichsweise großen Leitungsquerschnitt. Dies kann für eine direkte Stromversorgung mit einer Sicherheitsspannung und insbesondere mit vergleichsweise hohen Strömen genutzt werden. Hierdurch werden Wandlungsverluste vermieden und können aufwendige Sicherheitseinrichtungen eingespart werden.

Vorrangige Nutzung von Solarenerqie

Generell ermöglicht das erfindungsgemäße Niedertemperatur-Wärmenetz eine un- mittelbare und vorrangige Nutzung von Solarenergie. Zum einen kann Solarenergie mittels Photovoltaik direkt als Betriebsstrom und als Ladestrom für den elektrischen Zwischenspeicher in der Übergabestation 2 genutzt werden. Dieser elektrische Zwischenspeicher wird daher auch als Betriebsstrom-Zwischenspeicher bezeichnet. Dank des systembedingt stets optimalen Arbeitspunktes der in den ein- zelnen Gebäudestationen 1 zum Einsatz kommenden Wärmepumpen WP1 ist es möglich, diese effizient mit einem vergleichsweise geringen solaren Betriebsstrom und mit einem optimal nutzbaren Temperaturniveau zu betreiben. Während des Tages anfallende, überschüssige Solarenergie kann in der Übergabestation 2 sowohl als Strom, nämlich im elektrischen Zwischenspeicher, als auch als Wärme, nämlich im thermischen Zwischenspeicher ZS, zwischengespeichert werden. Darüber hinaus gehende Überschüsse an Solarenergie können über das vorhandene Netz weiterverteilt und/oder an anderer Stelle zwischengespeichert werden. Diese bestehenden Möglichkeiten zur Zwischenspeicherung haben zur Folge, dass die Versorgung mit Solarenergie gewissermaßen über einen langen Zeitraum „ge- streckt“ werden kann, sodass letztlich die Wärmeversorgung C02-neutral im Wesentlichen aus Sonnenenergie erfolgen kann. Dank des aufgrund der Photovoltaikanlage PV vorhandenen elektrischen Stromes können im Sommerhalbjahr aufgrund der an anderer Stelle näher erläuterten Kombination aus Wärmepumpe und Lüftungs-Wärmetauscher gleichzeitig eine Kühlung der Luft und eine Warmwas- serbereitung erfolgen, ohne zusätzliche Primärenergie einsetzen zu müssen.

Ein Gerät- viele Funktionen

In den Gebäuden bzw. Gebäudeeinheiten (z.B. Wohnungen) können jeweils mit einem einzigen Gerät (Gebäudestation 1), nämlich mit der an anderer Stelle näher erläuterten Kombination aus Wärmepumpe und Lüftungs-Wärmetauscher, mehrere bislang nur mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Geräten mögliche Funktionen erfüllt werden, nämlich Lüftung, Rekuperation, Kühlung, Warmwasserbereitung und Heizenergiebereitstellung. Durch die Erfindung werden also zusätzliche Geräte eingespart. Zudem kommt es durch Lüftung bzw. Kühlung zu keinerlei Energieverlusten. Insbesondere ist hervorzuheben, dass für die Zwecke der Kühlung (Raumtemperierung) keine zusätzliche Primärenergie eingesetzt werden muss. Wärmenetz mit minimalen Verlusten

Generell zeichnet sich das erfindungsgemäße Niedertemperatur-Wärmenetz unter anderem dadurch aus, dass Energieverluste minimiert werden und vorhandene Wärme maximal genutzt und teilweise sogar gewonnen werden kann, insbeson- dere mittels des „kalten“ Netz-Rücklaufs K, der dazu in der Lage ist, Wärme aus dem umgebenden Erdreich aufzunehmen. Der Netz-Rücklauf K ist also vollkommen verlustfrei.

Wie an anderer Stelle bereits erwähnt, ist es hierdurch nicht mehr erforderlich, die Leitung für den Netz-Rücklauf K zu dämmen. Lediglich der Netz-Vorlauf J muss gedämmt werden. Dies bedeutet alleine im Hinblick auf den Aufwand für die Dämmung der Leitungen eine Kostenreduktion um 50 %.

Eine Minimierung von Verlustenergie folgt unter anderem auch daraus, dass erfin- dungsgemäß gegenüber herkömmlichen Wärmenetzen mit deutlich niedrigeren Vorlauf-Temperaturen (insbesondere von deutlich weniger als 50°C) gearbeitet wird.

Dank des "kalten" Netz-Rücklaufs K wird das Spektrum der Nutzung von erneuer- barer Energie, von solarer Energie und von Verlustenergie stark ausgeweitet.

Überaabestation

Was die Übergabestation 2 anbetrifft, so stellt diese gleichzeitig eine Einrichtung zur hydraulischen Trennung, zur Verhinderung von Energieverlust sowie einen Rekuperator dar. Durch den erfindungsgemäß in der Übergabestation 2 vorgesehenen Wärmetauscher WT5 mit der Einheit WP2 verhindert die Übergabestation 2 aktiv einen Verlust von Wärmeenergie aus den jeweils angeschlossenen Gebäuden über das Wärmenetz. Des Weiteren bildet die Übergabestation 2 den Wärmekreislauf für das jeweils zu versorgende Gebäude, wobei gleichzeitig - vor allem rücklaufseitig - in hydraulisch-thermischer Form eine Abtrennung vom Wärmenetz erfolgt, so dass der Wärmekreislauf des betreffenden Gebäudes gegenüber dem Wärmenetz verlustfrei gehalten wird.

Des Weiteren ermögliche es der erfindungsgemäße Aufbau der Übergabestation 2, diese als einen thermischen Zwischenspeicher ZS zu nutzen. Ferner ermöglicht die Übergabestation 2 die Anordnung und den Anschluss eines elektrischen Zwischenspeichers.

Der Einsatz der Wärmepumpe WP2 in der Übergabestation 2 erlaubt es, aus dem Rücklauf des Wärmenetzes, also aus dem Rücklauf L des Netz-Wärmetauschers WT7, Wärme zu gewinnen, um durch diese Rekuperation Wärme zurück in den Wärmekreislauf des betreffenden Gebäudes zu bringen.

Art und Weise der Nutzung der Sonnenenerqie Sonnenenergie wird erfindungsgemäß durch die Photovoltaikanlage PV und - im Sommerhalbjahr - durch die warme Außenluft genutzt. Dieses Konzept hat einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen Konzepten, bei denen versucht wird, möglichst viel Sonnenenergie durch thermische Sonnenkollektoren zu sammeln, da thermische Sonnenkollektoren mit vertretbarem Aufwand nicht groß genug di- mensioniert werden können, um das prinzipiell unendlich große Reservoir an zur Verfügung stehender Sonnenenergie zu nutzen. Die durch Sonnenenergie erwärmte Außenluft dagegen steht unbegrenzt zur Verfügung und kann durch den Einsatz der Wärmepumpen WP1 in den Gebäudestationen 1 als unerschöpfliches Reservoir nach Bedarf genutzt werden, wenn - und dies ist durch die Erfindung si- chergestellt - die Wärmepumpen WP1 stets im optimalen Arbeitspunkt mit bestmöglichem COP betrieben werden können und keine zusätzliche Primärenergie für den Betrieb der Wärmepumpen WP1 erforderlich ist, wobei letzteres durch den Einsatz des aus Sonnenenergie gewonnenen Stroms über die Photovoltaikanlage PV sichergestellt ist. Und dank des erwähnten, stets im optimalen Bereich gehaltenen Arbeitspunktes der WP1 reicht auch bei entsprechender Dimensionierung der Photovoltaikanlage PV die diffuse Sonneneinstrahlung aus, um den notwendigen "Mindest-Betriebs- strom" bereitzustellen. Damit wird die "Nutzungsbandbreite" für den solaren Ener- gieanteil - im Vergleich zu bekannten Konstellationen dieser Art - deutlich ausgeweitet.

Bezuqszeichenliste

1 Gebäudestation

2 Übergabestation

3 Versorgungszentrale

A Raum-Fortluft

B Gebäude-Fortluft

M Außenluft

N Raum-Zuluft (Frischluft)

C Warmwasserversorgung

D Heizkreis

DVL Heizkreis-Vorlauf

DRL Heizkreis-Rücklauf

E Gebäude-Vorlauf

F Gebäude-Rücklauf

G elektrische Energie

H Sonnenenergie

I elektrische Energie

J Netz-Vorlauf

K Netz-Rücklauf

L Rücklauf des Netz-Wärmetauschers

SE Steuerungs-Einheit

WW Warmwasserspeicher

WP1 Wärmepumpe der Gebäudestation

WTP Lüftungs-Wärmetauscher der Gebäudestation

WP2 Wärmepumpe der Übergabestation

WT1 Wärmetauscher

WT2 Wärmetauscher

WT3 Wärmetauscher

WT4 Wärmetauscher

WT5 Wärmetauscher

WT6 Wärmetauscher

WT7 Netz-Wärmetauscher

PV Photovoltaikanlage

ZS Zwischenspeicher

V1 Ventil

V2 Ventil

V3 Ventil