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42 Wissenschaftlich-technische Begleitung der Pilotanlagen
meversorgung mit Langzeit-Wärmespeicher betragen damit 17,63 Mio DM. Eine Zusammenstellung
der abgeschätzten Investitionskosten zeigt nachfolgende Tabelle 2.16 (Daten aus /8/).
Tabelle 2.16: Investitionskosten der Wärmeversorgung für das Gesamtgebiet in Potsdam
(inkl. Planung, ohne MwSt.)
Komponente
Wärmeverteilnetz
Hausübergabestationen
konventionelle Heiztechnik
Zwischensumme zentrale Nahwärmeversorgung
Solaranlage (15 028 m²), inkl. Pufferspeicher, etc.
Langzeit-Wärmespeicher (35 000 m³ Wasseräquivalent)
Zwischensumme Solarprojekt Langzeitwärmespeicher
Gesamtinvestitionen
Investitionskosten
1 719 TDM
890 TDM
1 349 TDM
3 959 TDM
10 050 TDM
3 620 TDM
13 670 TDM
17 629 TDM
Bezogen auf die Kollektorfläche ergeben sich Investitionskosten von rund 910 DM/m² für die
Solaranlage (inkl. Langzeit-Wärmespeicher).
2.4.2.4 Systemsimulation, Solarertrag, Wärmekosten
Ausgangslage für die begleitenden Systemsimulationen waren die Ergebnisse aus den Projekten
Friedrichshafen und Hamburg, in denen solar unterstützte Nahwärmeversorgungssysteme
mit Heißwasser-Wärmespeicher errichtet wurden. Wesentliche Neuerungen ergaben
sich durch die Umstellung von einem 2+2-Leiternetz auf ein 3-Leiternetz. Die Verwendung
eines anderen Speichertyps (Aquifer-Wärmespeicher inkl. Pufferspeicher anstatt eines Heißwasser-Wärmespeichers)
und Erfahrungen aus vorangegangenen Projekten erforderten eine
grundlegende Änderung des Steuerfiles für die Simulationsrechnungen. Erfahrungen mußten
vornehmlich mit dem Speichermodell und den Einflüssen der Bodenparameter gesammelt
werden. Hierzu wurde ein Unterauftrag an die Firma Geothermie Neubrandenburg (GTN)
erteilt /12/, die mit einer detaillierten Speichersimulation beauftragt wurde (die Ausgangsdaten
entsprachen den Ergebnissen einer ersten Systemsimulation mit TRNSYS /13/). Ein
Vergleich der Ergebnisse gestaltete sich schwierig, da das eigenständige Modell von GTN die
vielen Schaltzustände (z.B. die der Solaranlage) nicht nachbilden kann und somit nur ein
energetischer Vergleich durchgeführt werden konnte. Der Rückgewinnungsgrad, d.h. das
Verhältnis zwischen rückgewonnener und eingespeicherter Wärmemenge wurde zu etwa 75%
bestimmt (nach mehreren Jahren Betrieb des Wärmespeichers). Es zeigte sich weiterhin, das
mit dem in TRNSYS eingesetzten XST-Modell (Type 142) der Betrieb eines Aquifer-Wärmespeichers
nur bei horizontal geschichteten Speichern in erster Näherung nachgebildet werden
kann. Dies trifft für künstliche Aquifere (Kies/Wasser-Wärmespeicher) zu, nicht jedoch für
Aquifere mit räumlich getrennt liegenden warmen und kalten Brunnen in gleicher Speicherschicht.
Fragen der Temperaturverteilung können mit den gewählten Modellen nicht realistisch
nachgebildet werden. Dazu ist ein anderes Rechenmodell notwendig. Zur Einbindung
in TRNSYS steht jedoch ein solches Rechenmodell nicht zur Verfügung; dies ist bei Realisierung
eines Projektes mit Aquifer-Wärmespeicher zu entwickeln. Zur ersten groben Abschätzung
kann das vorhandene XST-Modell jedoch herangezogen werden /14/.
Bei der Simulation wurden die Wetterdaten des Testreferenzjahres Trier verwendet, da sowohl
die Gradtagszahl als auch die jährliche horizontale Globalstrahlungssumme dieser Testrefe-