GReENEFF-Projektbericht: Kalte Nahwärme – Eine Lösung der Pfalzwerke-Gruppe für das energieautarke Neubaugebiet
Emissionsfreie und klimaneutrale Gebäude – dieses Ziel ist durch den Einsatz kalter Nahwärmenetze machbar. Die Pfalzwerke-Gruppe setzt derzeit zwei Projekte um. Die beiden Projektleiter Katharina Schowalter und Peter Freudig berichten hier von ihren Erfahrungen.
Hocheffiziente Erdwärme – klimafreundlich & pflegeleicht
Erdwärme macht man sich seit Jahrzehnten zunutze. Tiefengeothermie gewinnt in Großanlagen sowohl Strom als auch Wärme. Die Wärmepumpe ist für Wärmebereitstellung die Variante für den Hausgebrauch. Dabei hat man die Wahl, ob Wärme aus der Luft, dem Grundwasser oder der Erde entzogen wird. Der Aufwand für eine Erdwärmepumpe ist für den privaten Einsatz für jedes einzelne Gebäude vergleichsweise hoch. Denn dafür müssen eventuell mehrere Sonden in bis zu 100 Meter Tiefe gebohrt werden. Diese Investition wollen viele vermeiden und entscheiden sich für eine einfach zu installierende Luft-Wärmepumpe. Doch die Effizienz der Technik ist wesentlich höher, wenn die Wärme der Erde statt der Luft entzogen wird. Zudem sind Erdsonden pflegeleicht.
Wartungskosten fallen so gut wie keine an, sie nehmen keinen Platz weg und sind weder hör- noch sichtbar. Gleichzeitig freut es das Klima, denn diese Form der Wärmegewinnung aus erneuerbarer Energie ist klimafreundlich und kann zu 100 Prozent CO²-neutral erfolgen.
Die Projekte – gemeinschaftlich genutzte Sondenfelder
Die Pfalzwerke-Gruppe setzt derzeit zwei Projekte mit kalter Nahwärme um: Ein Neubaugebiet in Maikammer sowie eines in Harthausen.
Im Neubaugebiet Eulbusch III in Maikammer profitieren zirka 52 Bauherren vom Konzept der sogenannten kalten Nahwärme, das erstmals von der Pfalzwerke-Gruppe umgesetzt wird. Dahinter steckt das Prinzip der Wärmepumpe. Mit dieser Technik haben die Pfalzwerke bereits über 15 Jahre Erfahrung. Die Idee: Statt dass jeder Hausbesitzer für sich Wärme aus der Erde zieht, erfolgt dies in Maikammer über gemeinschaftlich genutzte Sondenfelder im Neubaugebiet. Fünf bis 15 Grad warme Sole wird über eine Ringleitung an die angeschlossenen Häuser verteilt. Alles, was ein Haushalt dann noch braucht, ist eine Wärmepumpe, die die angelieferte Wärme weiter verdichtet und für Raumheizung und Warmwasser auf die benötigte Gradzahl bringt.
Vorteile der kalten Nahwärme
Für Hausbesitzer sind dies attraktive Argumente, vor allem, da in Maikammer nicht jeder im eigenen Garten bohren muss, sondern dies für das gesamte Wohngebiet passiert. Die kalte Nahwärme nutzt eine erprobte zukunftssichere Technik, die verlässlich Wärme liefert – unabhängig von den Preisen an den Rohstoffmärkten oder den Wetterbedingungen – und ist zudem klimafreundlich.
Aktive & passive Variante des Nahwärmenetzes
Bei der Umsetzung eines Kalten Nahwärmenetztes bestehen zwei verschiedene Vorgehensweisen. Einmal die Möglichkeit, die Erdbohrungen an einem zentralen Ort gesammelt in die Erde zu bringen. Hierbei transportiert eine zentrale Pumpe die erwärmte Sole zu den einzelnen Anschlussnehmern.
Die andere Möglichkeit ist ein passives System. Hierbei werden mehrere dezentrale Sondenfelder im Baugebiet eingebracht. Die Sonden werden im Baugebiet verteilt, dadurch gelangen sie in die Nähe der Abnehmer und die Sole kann durch die interne Umwälzpumpe innerhalb der Wärmepumpe im Gesamtsystem transportiert werden.
Die passive Variante bietet für die Neubaugebiete der Pfalzwerke-Gruppe in Maikammer und Harthausen zudem die Vorteile, dass durch den Entfall einer zentralen Netzpumpe das System erheblich störunanfälliger und auch preiswerter wird. Durch die Verlegung des Netztes im Straßenkörper sind zudem keine weiten Zuleitungsstrecken zwischen Sondenfeld und dem eigentlichen Verteilnetz notwendig.
Vorbereitung: Pilotbohrung & umfassende Planung
Herstellung der Pilotsonde 
Der Geothermal-Response-Test über eine Dauer von bis zu 72 Stunden – hier ist die Anlage unter dem Wetterschutz u sehen
Durch die Unsicherheit verschiedener Geologien und möglicher Entzugsleistungen der Böden in jedem neuen Gebiet ist im Gegensatz zu herkömmlichen Wärmenetzen eine umfassendere Vorplanung und Planung inklusive Pilotbohrung notwendig. Diese muss vor der Auslegung des eigentlichen Sondenfeldes erfolgen, um anschließend in einem sog. “Geothermal Response Test“ die Wärmeentzugsleistung des Untergrundes feststellen zu können.
Ausschreibungen und Genehmigungsverfahren beachten
Sowohl die Wärmeentzugsleistung, als auch die geologischen Schichten des Untergrundes haben Einfluss auf die Genehmigung der weiteren Sondenfelder. Daher ist es alleine für das Sondenfeld nötig, zwei Ausschreibungen und zwei Genehmigungsverfahren durchzuführen – jeweils für die Pilotbohrung und die weiteren Sonden. Hinzu kommen noch die Ausschreibungen für das Verteilnetz sowie weitere Gewerke.
Bildquelle: Pfalzwerke Gruppe
Für die Unterbringung der zentralen Technik des passiven Systems ist lediglich eine Fläche von wenigen Quadratmetern (einstellig) nötig. In Maikammer bietet sich für die Pfalzwerke-Gruppe die Gelegenheit, diesen Technikraum in dem Keller eines Mehrfamilienhauses einzurichten. Dieses wird nach aktuellem Aufsiedlungsszenario allerdings erst nach Inbetriebnahme des kalten Nahwärmenetztes errichtet. Daher ist vorzeitig eine provisorische Technikzentrale in einem Überseecontainer notwendig.
Die Pfalzwerke-Gruppe ist mit beiden Neubaugebieten im Interreg-Projekt GReENEFF vertreten und hat eine Förderung durch das Programm Interreg V A Großregion beantragt.
Die Expert*innen
Katharina Schowalter ist Projektleiterin im Vertrieb Energiedienstleistungen und Wärme bei den Pfalzwerken und Expertin für die Themen: Energetische Quartierskonzepte, Kraft-Wärme-Kopplung, Contracting für Bauträger & Immobilienwirtschaft.
Peter Freudig ist Projektleiter im Bereich Energiedienstleistungen und im Bau von Wärmeanlagen und Aufbau von Infrastruktur für Elektromobilität tätig. Im Wärmebereich sind besonders die innovativen Themen rund um Wärmepumpen sein Tätigkeitgebiet.
Mehr zu kalter Nahwärme erfahren
Auf dem Blog der Pfalzwerke-Gruppe finden Sie weitere Informationen zu den Vorteilen kalter Nahwärmenetze sowie weiterer energierelevanter Themen.
Quelle:
Pfalzwerke Gruppe
https://www.greeneff-interreg.eu/perch/resources/20200626layoutfachartikelpfalzwerkede.pdf
Weiter Informationen:
