60 procent av all uppvärmning i Sverige sker med fjärrvärme. Nedgrävt i marken löper rör med hett vatten som gör avstickare in till varje hus och där värmer upp både element och ledningen med varmvatten som strömmar ut i kökskranen och duschen. Fjärrvärmenätets avsvalnade vatten leds tillbaka till värmeverket där det värms upp igen. Som ett slutet blodomlopp.
Detta kollektiva uppvärmningssystem har utvecklats i etapper sedan det infördes på 1950-talet.
Från hett till varmt
Nu är det dags för ett nytt tekniksprång. Genom att sänka temperaturen på vattnet blir dels värmeförlusterna mindre, dels kan mer överskottsvärme användas. Med lågtempererad fjärrvärme, som den officiella beteckningen på den nya fjärrvärmen lyder, kan både koldioxidutsläpp och kostnader kapas. Idag värms vattnet nästan uteslutande med exempelvis biobränslen, träpellets och sopor – tidigare var fossil olja och torv vanligare.
Elen behövs till så många andra saker, nu när vi står inför en elektrifiering av industrin och transportsektorn.
– Temperaturen in till husen på dagens fjärrvärme ligger på mellan 70 och 120 grader beroende på om det är sommar eller vinter. En hel del restvärme från industrier eller datahallar håller inte så höga temperaturer, berättar Kerstin Sernhed som är lektor i Energivetenskaper vid LTH, Lunds universitet och expert på fjärrvärme, bland annat som ledamot i den nationella Fjärrvärmenämnden.
Kunden märker inte någon skillnad med den nya, inte fullt så heta, fjärrvärmen, intygar hon. Varmvattnet i kranen blir exakt lika varmt som idag.
– Den bärande tanken är att det är rumsuppvärmningen som kan tillgodoses med lägre temperaturer om man har tillräckligt stora värmeavgivande ytor, till exempel större i element i nybyggnationer.
I EU-projektet Cool DH, som avslutades i höstas, har hon och hennes forskningsgrupp som arbetar med fjärrvärme tillsammans med lokala fjärrvärmebolag och andra experter utforskat nya sätt att bygga och styra denna relativt sett kallare fjärrvärme.
Fjärrvärme sparar på elen
Målsättningen att sänka temperaturen passar bra i takt med att husen blir alltmer energieffektiva, vilket minskar behovet av uppvärmning.
Hushållens värmekostnader har blivit betydligt lägre än i det konventionella nätet.
En annan omvärldsfaktor som talar för fjärrvärme, enligt Kerstin Sernhed, är den pågående elektrifieringen av samhället. Hon menar att det sällan är resurseffektivt att använda el för att göra värme.
– Elen behövs till så många andra saker, nu när vi står inför en elektrifiering av industrin och transportsektorn.
Fjärrvärme är bra för att man kan ta tillvara sådant som annars går till spillo. Överskottsvärme och avfall som man kanske inte kan göra så mycket annat med, säger Kerstin Sernhed.
Lättast i samband med nybyggnation
Kerstin Sernhed leder den forskargrupp som nyligen har utvärderat den nya fjärrvärmen som installerats i Lund och även i ett bostadsområde i Danmark. Slutsatserna är intressanta för alla som vill renovera eller bygga ny fjärrvärme, anser hon.
Sammanfattningsvis beror fördelarna på själva platsens förutsättningar. Lättast att anlägga ett lågtempererat fjärrvärmesystem är i samband med nybyggnation, vilket det lokala energibolaget Kraftringen gjort i en framväxande stadsdel i nordvästra Lund, Brunnshög.
Där finns världens hittills största utbyggda lågtempererade fjärrvärmenät med en framledningstemperatur på ca 67 grader. Lågtempererade nät finns i begränsad omfattning även på andra platser, i Sverige till exempel i Halmstad, Stockholm och Uppsala.
Billigare rör och räkningar
Tack vare lägre temperaturer kunde de konventionella plastmantlade stålrören i Lund ersättas med en ny typ av plaströr som tidigare inte har gått att använda till följd av alltför höga temperaturer och högt tryck.
Kan man använda miljövänlig fjärrvärme istället för exempelvis naturgas skulle det göra en stor klimatnytta.
En stor fördel med plaströren, framhåller Kerstin Sernhed, är att de i många fall är betydligt enklare och billigare att installera jämfört med stålrören.
I stadsdelen Brunnshög hämtas spillvärmen från forskningsanläggningen Max IV.
– Hushållens värmekostnader har blivit betydligt lägre än i det konventionella nätet.
Här används också fjärrvärmen för att värma upp spårvagnshållplatser vilket gör snöröjning överflödig.
Legionella sätter stopp för temperaturer under 45 grader
Det finns dock en undre gräns för hur kallt vattnet kan bli.
– Skulle fjärrvärmen enbart användas för att värma upp rum skulle temperaturen in till husen kunna sänkas rejält. Men eftersom fjärrvärmen också värmer varmvattnet som går ut i kranen finns krav på 50 grader vid tappstället för att garantera att legionellabakterier dör, vilket sker från 45 grader. Andas man in legionellabakterier i duschen finns risk för att man insjuknar i Legionärssjuka som är en typ av lunginflammation.
Det finns andra metoder, såsom att tillsätta klor, sätta filter i kranar och duschmunstycken, eller höja temperaturen på varmvattnet lokalt i byggnaden med hjälp av el. Men dessa alternativ har också nackdelar.
Fyra sätt att förbättra gamla fjärrvärmenät
Också befintliga nät kan tjäna på att sänka systemtemperaturerna för att på sikt kunna föra in mer spillvärme än idag och på så sätt sänka kostnaderna.
Hur gör man då? Kerstin Sernhed ger fyra förslag.
Det första handlar om att effektivisera kundernas byggnader och fjärrvärmecentraler. Här kan fjärrvärmebolaget erbjuda felsökning och service.
Ett annat förslag är att placera ut punktvisa värmeförsörjningsanläggningar, exempelvis värmepumpar eller spetslastpannor, i nätets periferi där temperaturen dalar.
Ytterligare en åtgärd är att bygga bort flaskhalsar.
– Det är inte ovanligt att gamla nät här och där har otillräcklig ledningskapacitet. Det kan bero på att det byggts ett nytt område intill som ledningarna inte dimensionerats för. Byggs kapaciteten ut på dessa platser kan man öka flödet och mer energi kommer in till området.
Ett fjärde sätt, som inte kräver någon grävning alls, är att fjärrvärmebolaget går in och styr användningen för att minska energianvändningen. Det kan man göra i alla slags fjärrvärmesystem.
– Det kan handla om att hos vissa kunder stänga av rumsuppvärmningen i en halvtimme, till exempel på morgonen då många duschar. Kunderna hinner inte märka något till följd av den värmetröghet som finns i byggnadens väggar och stomme.
– Eller så kan man jämna ut användningen över dygnet genom att erbjuda kunder sänkt taxa vid tider när användningen brukar var låg, och omvänt höja den när användningen brukar vara hög, till exempel på morgonen.
Från början vanlig i länder med kommunistiskt styre
Fjärrvärme passar bäst i städer och tätbebyggda områden. Det är ett vanligt uppvärmningssystem i Nordeuropa och även Ryssland och Kina. Att många före detta kommunistiska länder har fjärrvärme är ingen slump, enligt Kerstin Sernhed.
– I länder med planekonomi kan staten helt enkelt bestämma att "här ska det vara fjärrvärme". Det blir lättare att få ekonomi i fjärrvärmen om alla ansluter sig till nätet.
Fram till avregleringen av den svenska energimarknaden på 1990-talet sköttes fjärrvärmeverksamheten som en teknisk förvaltning under kommunerna såsom vatten och avlopp fortfarande sköts idag. Kommunerna hade värmeplaner och kunde bestämma vilka områden som skulle ha fjärrvärme.
Med fjärrvärme kan Europa slippa naturgasen
I länder som nu börjar titta på fjärrvärme kan det vara svårt att hitta investerare som vill ta de stora investeringskostnader som ett fjärrvärmenät kräver. Man vet ju inte om kunderna i slutändan kommer att välja fjärrvärme eftersom de får bestämma själva.
Trots detta finns ett växande intresse för fjärrvärme i flera länder, till exempel England, Belgien, Holland, Italien och Spanien. Den stora utbyggnaden av lågtemperatursystem spås dessutom ske i ute i Europa där det än så länge inte finns så mycket fjärrvärme.
– Europa kan värmas med spillvärme i stället för naturgas. Detta har ”Heat road map Europe” visat som är ett annat EU-projekt om fjärrvärme, säger Kerstin Sernhed.
I Europa slösas nämligen mer värme bort under elproduktionen än vad som behövs för att värma upp alla byggnader, förklarar Kerstin Sernhed. Om man skulle ta tillvara spillvärmen både från industrier och elproduktion och använda smarta fjärrvärmenät så skulle man helt kunna komma ifrån naturgasanvändningen för uppvärmning i Europa.
– Kan man använda miljövänlig fjärrvärme istället för exempelvis naturgas skulle det göra en stor klimatnytta.
Kerstin Sernheds profil i Lunds universitets forskningsdatabas inklusive kontaktuppgifter.
EU-projektet Heat Roadmap Europe About HRE4 – Heat Roadmap Europe
Edit: Naturgas kallas också fossilgas