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Tab. D 2 Modellrechnung für ein Wärmenetz Kirchdorf-Süd (Endenergie), das Solar-
SRT 1
Fläche
in ha
thermie, Erdwärme und Abwasserwärme kombiniert (vereinfacht).
EBF 2 in
ha
Heizwärmebedarf
3
in kWh/
m2*a
Warmwasserbedarf
3
in kWh/
m2*a
Heizwärmebedarf
in
GWh/a
Warmwasserbedarf
in
GWh/a
Ertrag
Erdwärme
in
GWh/a
Ertrag
Sonnenkollektoren
in
GWh/a
Ertrag
Abwasserwärme
in
GWh/a
Strombedarf
4 /ertrag
5 in
GWh/a
VII 12,71 10,57 30,00 26,00 3,17 2,75 0,62 8,62 2,75 -2,46 PV
Xc 8,36 10,70 30,00 17,00 3,21 1,82 0,33 0,00 1,82 0,00 PV
Parkplatz
Summe
5,17 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,91 PV
26,24 21,27 6,38 4,57 0,95 8,62 4,57 1,04
-1,41 WP
1 Stadtraumtyp; 2 Energiebezugsfläche; 2 pro Quadratmeter Energiebezugsfläche und Jahr; 4 für Wärmepumpen; 5 aus Photovoltaik.
sammen könnten den Heizwärmebedarf decken,
sofern der Systemnutzungsgrad 74% nicht unter-
schreitet, also nicht mehr als ein Viertel der Wär-
me verloren geht.
Für die Wärmepumpen der Erdwärmesonden und
der Abwasserwärmerückgewinnung ist bei Jah-
resarbeitszahlen von 3,5 und 4,0 ein Strombedarf
von 1,4 GWh anzusetzen. Durch die Belegung der
solar nutzbaren Flächen der Hochhaussiedlung
(2,6 ha) mit Sonnenkollektoren verliert der Mo-
dellraum 2,5 GWh photovoltaischen Strom. Die
ausschließliche PV-Nutzung auf den Zweckbauten
bleibt unverändert und braucht daher in der Ge-
samtbilanz nicht berücksichtigt zu werden. Die
5,2 ha große Überdachung des Parkplatzes bringt
wiederum einen jährlichen Stromertrag von 4,9
GWh. Durch die zusätzliche Nutzung dieser Fläche
sowie der Abwasser- und Erdwärme stellt sich die
Bilanz positiv dar, wie Tabelle D 2 zeigt.
Erneuerbares Methan
Ein innovative Konzept zur regenerativen Erzeu-
gung von Methan könnte eine weitere Komponen-
te im zukünftigen Wärmemix darstellen (Sterner
& Specht 2010). Dabei wird Wasserstoff mit CO 2
thermochemisch synthetisiert (methanisiert). Das
so erzeugte Bio-Methan kann gespeichert und in
das Gasnetz eingespeist werden, um bei Bedarf in
Wärme umgewandelt zu werden. Der Wirkungs-
grad bei der Umwandlung von Strom zu Methan
beträgt 60%, d.h. aus 1,0 kWh Strom lassen sich
0,6 kWh des Energieträgers Methan herstellen.
Der thermische Wirkungsgrad eines wärmege-
führten Erdgas-BHKW beträgt bei Nennleistung
etwa 55%, der elektrische Wirkungsgrad beträgt
etwa 35% (Wesselak & Schabbach 2009). Somit
lassen sich aus 1,0 kWh erneuerbaren Stroms
0,33 kWh Wärme „speichern“ und 0,21 kWh Strom
zurückgewinnen. Im Vergleich zu anderen Spei-
chermedien ist dies ein vertretbarer Wirkungs-
grad. Zudem kann die bestehende Infrastruktur
der Gasnetze und –speicher genutzt werden und
braucht nicht neu aufgebaut zu werden wie zum
Beispiel bei der Brennstoffzellen-Technologie. Al-
lerdings ist der Energieaufwand für die Einspei-
sung des Biomethans bei Nutzung des Gasnetzes
noch zu berücksichtigen. Von Vorteil ist die Mög-
lichkeit der bedarfsgerechten Strom- und Wärme-
produktion bei Nachfragespitzen.