Intelligente Vernetzung von Wärme und Strom

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Bislang war die beschauliche niederbayerische Gemeinde Bodenmais hauptsächlich bekannt als attraktive Touristenregion - mit gut 900.000 Übernachtungsgästen im Jahr zählt Bodenmais sogar zu den beliebtesten Touristenregionen im Bayerischen Wald. Ein weiterer Imageträger ist die ortsansässige Firma Joska, eine der traditionsreichsten Glashütten in Deutschland und zugleich Weltmarktführer für Kristall- und Glaspokale. Doch seit dem Frühjahr 2015 verfügt Bodenmais nun noch über ein weiteres Aushängeschild, denn als eine der ersten Gemeinden in Deutschland verfügt die 3000-Seelen-Ortschaft über ein so genanntes "kaltes" Nahwärmenetz.

Das in einer Mischstruktur angelegte Gewerbegebiet hat sich sowohl mit seinen Privathaushalten als auch mit den ansässigen Gewerbetreibenden dazu entschlossen, seine Wärmeversorgung über diese neue, äußerst innovative regenerative Technologie laufen zu lassen. Dabei hat alle Anschlussteilnehmer die enorme Leistungsfähigkeit eines "kalten" Nahwärmnetzes überzeugt, wodurch sich eine klare ökologische Zielsetzung für die zukünftige Wärmeversorgung der Gewerbegebiets Bodenmais definieren lässt: eine Reduzierung des Energieaufwands um rund 70 Prozent – bei gleichzeitiger CO2-Einsparung von ebenfalls fast 70 Prozent.

Gewerbetreibende und Privathaushalte ziehen an einem Strang

Das Gewerbegebiet in Bodenmais besteht aus einer bunten Mischstruktur, was sich entsprechend in der Charakteristik der Anschlussteilnehmer an das Nahwärmnetz wiederspiegelt: So findet sich unter den Anschlussteilnehmern die Dorfbäckerei, eine Tankstelle, ein 4-Sterne Wellness Hotel oder die beliebte Pizzeria im Ortskern genauso wie 12 private Ein- und Mehrfamilienhäuser. Insgesamt erstreckt sich die autarke Energieversorgung der Anschlussteilnehmer über eine Fläche von 50.000 qm.

Die recht umfangreiche Dimensionierung des Nahwärmenetzes in Bodenmais war ursprünglich eigentlich gar nicht so geplant, wie Christian Zelzer, Initiator dieser besonders Ressourcen schonenden Form der Wärmeversorgung sowie Inhaber der ortsansässigen Sanitär- und Heizungsfirma , verrät. "Am Anfang wollte ich eigentlich nur für mein Wohnhaus und meine gewerblichen Flächen die Energieversorgung über ein Nahwärmenetz realisieren. Aber dann hat sich mein Vorhaben - typisch für eine kleine Gemeinde wie Bodenmais - schnell herum gesprochen. Mich haben mit der Zeit immer mehr Nachbarn auf das Konzept angesprochen. Und anscheinend hat sie das umweltfreundliche und energieeffiziente Konzept überzeugt, so dass wir heute in Bodenmais tatsächlich von einem echten Versorgungsnetz sprechen können."

Attraktive Fördergelder zusätzlicher Motivationsschub

Zudem gab es in Bodenmais den glücklichen Umstand, dass die meisten Anschlussteilnehmer eine veraltete Öl- oder Gasheizung besaßen und somit sowieso ein Anlagenaustausch auf dem Programm stand. Den letzten Motivationsschub für die Realisierung des kalten Nahwärmenetzes gaben dann die sehr attraktiven Fördergelder. So konnten in Bodenmais gut 35 Prozent der Gesamtinvestitionen von 850.000 Euro eingespart werden, konkret knapp 300.000 Euro.

Bei der Suche nach einem kompetenten Planungsunternehmen für die professionelle Realisierung des Nahwärmenetzes in Bodenmais musste Christian Zelzer gar nicht groß in die Ferne schweifen. Es bestand schon aufgrund früherer erfolgreicher Zusammenarbeit ein guter Kontakt zwischen dem Handwerksbetrieb Zelzer und dem Unternehmen ratiotherm aus dem oberbayerischen Dollnstein. ratiotherm, das mit den Oskar°-Schichtspeichern in der Heizungsindustrie schon vor vielen Jahren Pionierarbeit leistete, gilt in Deutschland als einer der führenden Wärmespeicherspezialisten.

Seit einigen Jahren bietet ratiotherm über sein neues Geschäftsfeld ratioplan seinen Kunden auch umfassende Wärmekonzepte an. Im Fokus stehen dabei Lösungen für nachhaltige Nahwärmenetze, vorrangig für größere Anschlusseinheiten wie Gemeinden, Kommunen oder Gewerbegebiete. So erarbeitete ratioplan auch für besagtes Mischgebiet in Bodenmais ein umfassendes Wärmeversorgungskonzept – angefangen von der Bestandsanalyse über die konkrete Konfiguration der technischen Komponenten bis hin zur gesamten Regelungstechnik.

Temperaturen passen sich dem Verbrauch an

Das Konzept für ein kaltes Nahwärmenetz ruht im Wesentlichen auf zwei Säulen: der Nutzung erneuerbarer Energien und flexiblen Temperaturen, die sich dem tatsächlichen Verbrauch anpassen. In einem konventionellen Netz stellt die Heizzentrale permanent 70 bis 80°C warmes Wasser bereit. Während der Sommermonate gibt es aber zumeist keinen Bedarf für solch hohe Temperaturen, so dass große Netzverluste entstehen. Um diese Verluste zu minimieren, wird das System im Sommer als so genanntes "kaltes Netz" betrieben. Dafür wird die Netztemperatur von Mai bis Ende September – in Bodenmais sogar von April bis Oktober – auf 20 bis 40 °C abgesenkt. Mit einem solchen vergleichsweise kalten Betriebsmodus lässt sich der Wärmebedarf der Anschlussteilnehmer in der warmen Jahreszeit vollständig durch erneuerbare Energien abdecken, in Bodenmais durch Solarthermie-Kollektoren an der Außenfassade der Heizzentrale.

Von zentraler Bedeutung für die Umsetzung eines kalten Nahwärmenetzes in Bodenmais war natürlich die positive Bewertung der Vor-Ort-Bedingungen durch ratioplan. Sprich eine ausreichende Ressource erneuerbarer Energiequellen, in diesem Fall Solar und Holzheizung. Dabei war durch das angrenzende Waldgebiet die Bereitstellung von Hackschnitzeln kein Problem, mit denen die 400kW Hackgut-Anlage in der Heizzentrale, dem Zentrum des Nahwärmesystems, betrieben werden kann.

Solarkollektoren, Holzheizung und Pufferspeicher werden durch Wärmepumpen ergänzt

Als Heizzentrale fungiert im Übrigen ein Anbau an das Firmengebäude der Firma Zelzer. An die Außenfassade der Heizzentrale wurden dabei über eine Fläche von 110m² besagte Solarthermie-Kollektoren eingebaut. Mit fast fünf Stunden Sonnenscheindauer am Tag liegt die Region Bodenmais gut 10 Prozent über dem Jahresdurchschnitt im Bundesgebiet, so dass eine effiziente Auslastung der Solarkollektoren gewährleistet ist.

Die technische Ausstattung der Heizzentrale wird komplettiert durch einen leistungsstarken Pufferspeicher mit einem 25.000 Liter Fassungsvermögen. Hinzu kommen in der Peripherie für jeden der bisher 19 angeschlossenen Haushalte beziehungsweise Gewerbetreibenden noch jeweils eine kleine Wärmepumpe als Übergabestation sowie ein Speicher mit mindestens 500 Liter Fassungsvolumen. Die Wärmepumpen sind dabei jeweils auf rund 50 Prozent der jeweiligen Gebäudeheizlast ausgelegt.

Alle Komponenten sind über eine Datenleitung miteinander verbunden und können sich somit – dank einer hochkomplexen Regelungsleittechnik – über die jeweilige Wärmebereitstellung und den Bedarf der Verbraucher informieren. Die Leitungsverlegung geschah in Bodenmais in zwei Phasen: Die erste Trasse wurde im Februar 2014 verlegt, die zweite Trasse im Oktober des gleichen Jahres. Und bereits drei Monate später waren alle Teilnehmer an das Wärmenetz angeschlossen. Wobei das kalte Nahwärmenetz in Bodenmais als offenes System konzipiert ist, was bedeutet, dass jederzeit neue Anschlussteilnehmer in das System integriert werden können.

Kurze Leitungen reduzieren Wärmeverluste

Insgesamt beläuft sich die Trassenlänge zur Einbindung aller Netzteilnehmer auf nur 950 Meter. Diese relativ geringe Trassenlänge bedeutet sehr kurze Rohrleitungswege und damit eine Minimierung möglicher Wärmeverluste auf dem Transportweg. Dadurch kann die Anlage in Bodenmais äußerst energieeffizient arbeiten.

Zu einem ersten Fazit nach nun gut 1,5 Jahren Betriebszeit des kalten Nahwärmenetzes meint Christian Zelzer: "Ich glaube, ich kann hier guten Gewissens für alle Anschlussteilnehmer sprechen, wenn ich sage, dass die Anlage vom ersten Tag an ohne nennenswerte Störungen oder Zwischenfälle gelaufen ist. Und auch über mehr Geld in der Haushaltskasse kann sich jeder Teilnehmer freuen, denn der Energieeinspareffekt liegt für jedes Gebäude – unabhängig ob privat oder gewerblich – bei mindestens 20Prozent." Mit diesem Konzept eines kalten beziehungsweise Niedrigenergie-Nahwärmenetzes wurden in Bodenmais gezielt zwei zentrale Nachteile klassischer Nahwärmeversorgung ausgeglichen: Zum einen die Vermeidung relativ hoher Leitungsverluste aufgrund starker Temperaturdifferenzen. Zum anderen der Wegfall der Anschaffungskosten für eine eigene Heizanlage für die eingebundenen Anschlussteilnehmer. Und letztendlich sind alle Beteiligten nicht mehr dem unkalkulierbaren Risiko steigender Energiepreise ausgesetzt, da Hackschnitzel und Sonnenstunden ausreichend vorhanden sind. Das Beispiel Bodenmais zeigt eindrucksvoll, wie eine kleine Gemeinschaft aus überzeugten und engagierten Bürgern und Unternehmen einen großen Schritt in Richtung nachhaltige und autarke Energieversorgung gegangen ist, die sicherlich Beispielcharakter in der Region haben wird. Weitere Informationen zu intelligenten Nahwärmenetzen finden Sie unter www.ratioplan.bayern.

Daten und Fakten

 

  • Versorgungsfläche/ -gebiet: 50.000 qm
  • Installierte Leistung: 400 kW Hackgut + Solar 110m² + WP (Unterstationen)
  • Trassenlänge (gesamt): 950 m
  • Betriebsweise(n) des Netzes: Warm / Kalt (Winter - November-März / Sommer - April-Oktober)
  • Vorlauf-, Rücklauftemperatur (je Betriebsweise): 70°C, 45°C - Sommer Vorlauf 25°
  • Anzahl Anschlussteilnehmer: 20 + 1 Hotel (in der Endausbaustufe)
  • Zentraler Speicher: 25 m³ Speichervolumen
  • Investition: 850.000 Euro
  • Höhe der Fördermittel: 290.000 Euro
  • Inbetriebnahme des Netzes: März 2015

Auführende Beteiligte

Bauherr/Betreiber/Gemeinde: Zelzer Christian Natürliche Wärme Bodenmais GmbH

Gesamtplanung/ Energiekonzeption: Ratioplan

Steuerung/ Regelung Wärmeversorgung: Ratioplan

Bauleitung/federführende Installationsfirma: Haustechnik Zelzer