Forschungsvorhaben vergleicht zentrale und dezentrale Wärmeversorgung

Zwickau sucht den Königsweg zur Energiewende

Im Zwickauer Stadtteil Marienthal sollen Konzepte zur klimaneutralen Energieversorgung erprobt werden. © Stadt Zwickau/Helge Gerischer

Wie kann man Bestandsquartiere am besten auf klimaneutrale Energieversorgung umstellen? Diese Frage soll das Vorhaben "Zwickauer Energiewende Demonstrieren – ZED" beantworten. In benachbarten Blocks wollen 13 Projektpartner in den kommenden Jahren zentrale und dezentrale Systeme der Wärmeversorgung vergleichen.

Zu einer Anhöhe im Westen Zwickaus hin verteilen sich die Mehrfamilien-Häuser im Stadtteil Marienthal. Die typischen 60er-Jahre-Blocks, meist viergeschossig mit Schrägdach und kleinen Grünflächen dazwischen, rücken in den kommenden Jahren in den Mittelpunkt des Forschungsinteresses. Geht es nach der Stadt Zwickau, der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) sowie den weiteren Partnern aus Forschung und Wirtschaft, soll hier ab 2021 ein 22-Millionen-Euro Vorhaben umgesetzt werden, das aufzeigt, wie die Energiewende bei der Wärmeversorgung gelingen kann.

Nach Angaben des Projektkoordinators bei der Stadtverwaltung, Sven Leonhardt, ist man bestrebt, mehr als 100 Wohneinheiten regenerativ und zumindest nahezu CO2-neutral zu versorgen. Insgesamt gibt es in Marienthal etwa 3000 Wohneinheiten, in denen rund 8000 Menschen leben. Welche Quartiere ins Projekt kommen, wägen die Beteiligten derzeit ab. Zu ihnen gehört auch die Gebäude- und Grundstücksgesellschaft Zwickau (GGZ) als Eigentümerin. Die Stadt als Konsortialführer erhofft sich eine Vorbildrolle für den nachhaltigen Umbau von Städten und Quartieren in Ostdeutschland.

Forschungsvorhaben vergleicht verschiedene Wärmeerzeuger

Um Teile Marienthals zum Nullemissionsquartier zu machen, steht weniger die Strom- als die Wärmeversorgung der Gebäude im Mittelpunkt, erklärt der Projektleiter Tobias Teich, Professor für Vernetzte Systeme in der Betriebswirtschaft an der WHZ. Geplant sei, drei Quartiere miteinander zu vergleichen, die jeweils mehrere Wohnblocks enthalten. Da diese bereits gedämmt wurden, ist dieser Aspekt nicht Teil des Vorhabens. Im ersten Areal soll alles so bleiben, wie es ist. Es dient als Vergleichsquartier. Im zweiten Gebiet sollen dezentrale Wärmepumpen die Häuser beheizen. Im dritten wird voraussichtlich ein großes Solarthermiefeld über eine Heizzentrale die Wohnungen versorgen. Die Bundesministerien für Bildung und Forschung sowie für Wirtschaft fördern ZED mit mehr als 16 Millionen Euro. Damit ist es eines der größten Forschungsvorhaben in der Region.

Schon frühere Projekte in Marienthal hätten gezeigt, dass man mit dem dezentralen Ansatz mehr als 30 Prozent Primärenergie einsparen könne, berichtet Teich. Vor vier Jahren habe man dort vier Gebäude umgestellt, in denen zuvor zwei 360kW-Gaskessel Wärme erzeugten. Heute arbeiten dort drei 40kW-Wärmepumpen sowie ein Spitzenlast-Erzeuger mit 300kW, alle weiterhin auf Gasbasis. Aber der Gasverbrauch sei um ein Drittel zurückgegangen, so Teich. Als Hauptgründe dafür nennt er, dass jede der Wärmepumpen die anderen Gebäude mitversorgen könne, dass man alle Wohnungen mit intelligenter Heizungssteuerung ausstattete und dass die Vorlauftemperatur im gesamten System deutlich gesenkt wurde: "Bei der Heizkörpertemperatur hatten wir vorher einen Median von mehr als 50 Grad. Jetzt haben wir gerade mal noch einen Median von 30 Grad – ohne Komfortverlust. Das erreicht man nur, wenn die Solltemperaturen in den Gebäuden gleich bleiben. Das harte Absenken und wieder Aufheizen funktioniert nicht mehr."

Forscher nehmen auch das Nutzerverhalten unter die Lupe

Weil sich das Nutzerverhalten so deutlich auswirkt, ist auch dies Teil von ZED, an dem auch die Technische Universität Chemnitz und die Ludwig-Maximilians-Universität München mitwirken. Die Wissenschaftler wollen Strukturen, Dienstleistungen und Rahmenbedingungen rund um die Wärmeversorgung betrachten: Wie wirken sich die Veränderungen auf die Bürger aus? Was sind deren Bedenken? Wie gestaltet man die Energiewende sozial verträglich? Bei dem Vorläuferprojekt hätten sich die Mieter daran gewöhnt, die Regler an den Heizkörpern auch dann nicht mehr herunter zu drehen, wenn sie eine Woche in Urlaub fahren, so Teich. "Es geht darum, durch intelligente Steuerung in den Wohnungen eine andere Wärmeversorgung zu gewährleisten."

Deshalb sei es auch so wichtig, dass mit der Brunata-Metrona das Unternehmen Teil von ZED sei, das in den Gebäuden die Verbrauchsdaten erfasst und abrechnet. An den Zählern lässt sich schließlich klar ablesen, wie viel weniger Energie man verbraucht, nachdem das System umgestellt wurde. Das erleichtere die Argumentation gegenüber den Bewohnern. In das Projekt bringt das Unternehmen zudem die intelligente IT-Infrastruktur ein.

Bis die Bewohner allerdings profitieren könnten, wird es noch dauern. Im Moment erstellen die ZED-Partner ihre Konzepte und wägen ab, welche Technologien sie einsetzen wollen. Vorgesehen ist aber nach Angaben der Stadt, neben der Solar- und Geothermie auch den den Anteil Photovoltaik zu steigern und Speichertechniken zu erproben. Zudem sollen Ladestationen für Elektrofahrzeuge entstehen. Zur Halbzeit des Fünf-Jahres-Projekts im Februar 2021 ist laut Teich aber ein Abbruch-Meilenstein vorgesehen. Dann muss insbesondere die GGZ entscheiden, ob es für sie wirtschaftlich ist, die Wärmeversorgung umzustellen. Beantworten die Entscheider dieser Frage mit ja, wird erst dann der eigentliche Umbau beginnen. von Daniel Völpel

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