Energienutzungsplan Stadt Rehau

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Maßnahmen VORABZUG(!) - Energienutzungsplan Stadt Rehau Die Nahwärmekosten (Tabelle 20) sind in München vergleichsweise hoch, was hauptsächlich auf die verbaute Wärmepumpentechnik zurückzuführen sein dürfte. Andere Projekte wie in Friedrichshafen von 1996 beweisen, dass solare Nahwärmekosten mit 15,9 ct/kWh durchaus in die Nähe einer Wettbewerbsfähigkeit kommen können. Größe des Solarkollektors Um eine sinnvolle Größe des Solarkollektors zu errechnen, gibt es mehrere Ansätze, überschlagsweise kann mit 1,25 bis 2,5 m² pro MWh Jahres-Gesamtwärmebedarf gerechnet werden. Ein anderer Ansatz ist der Richtwert von 0,14 bis 0,2 m² Kollektorfläche pro m² Wohnfläche. In Verbindung mit dem dazu passenden Speichervolumen kann es unter diesen Umständen als realistisch betrachtet werden, über das Jahr 50% der nötigen Wärmeenergie für das sanierte Schul- und Sportzentrum samt Freibad durch die Sonne bereitzustellen. Als Baufläche für das Kollektorfeld bieten sich die städtischen Wiesenflächen südlich des Schul- und Sportzentrums an. Diese Fläche hat insgesamt knapp über 20.000 m². Unter Berücksichtigung der oben genannten Auslegungskriterien müsste ein Solarkollektor eine Aperturfläche von 4.000 m² besitzen. Vergleicht man diesen Wert mit der Kollektorgröße des Solarwärmespeicherprojekts in München, könnte der Solarkollektor wahrscheinlich noch um einige 100 m² reduziert werden. Jedoch muss bedacht werden, dass im Sommer durch die Beheizung des Freibads nicht die komplette Wärme zur Speicherung bereit steht. Auch unter Berücksichtigung der Abstände zur Aufständerung der einzelnen Module zueinander wäre die Wiesenfläche des Schul und Sportzentrums ideal geeignet. Alternativ steht zwischen Schulzentrum und Freibad ausreichend Freifläche zur Verfügung. Als Kollektoren können herkömmliche Flachkollektoren gewählt werden. Sie sind vollkommen ausreichend und darüber hinaus günstiger und weniger störanfällig im Vergleich mit Vakuumröhrenkollektoren. Größe des saisonalen Wärmespeichers Wie jeder Speicher hat auch ein Großwärmespeicher Verluste. Das Forschungsinstitut Solites rät zu einer Mindestspeichergröße von 1.000 m³, darunter sind die volumenbezogenen Wärmeverluste zu hoch. Nach der Daumenregel zur Auslegung von Speichervolumina dieser Größenordnung benötigt man etwa 1,5-2,25 m³ Wasseräquivalent pro m² Kollektorfläche. Daher ergäbe sich vorerst eine Speichergröße von in etwa 8.000 m³ für einen Heißwasserwärmespeicher. Für einen Kies/Wasserwärmespeicher müsste man die Speichergröße etwa verdoppeln. Im Falle eines Erdwärmesondenspeichers müsste man das auf Heißwasserwärmespeicher berechnete Volumen gar um den Faktor 3-5 erhöhen. Aufgrund dieser Tatsache empfehlen wir den Bau eines Heißwasserwärmespeichers (Tank- Wärmespeicher), wie im Falle des vorgestellten Projektes „Solare Nahwärme Ackermannbogen“. Hierfür sollte eine Speichergröße von 7000 m³ ausreichen. Dies entspricht einem Wasserinhalt von 7 Millionen Litern. Aus Gründen der besseren Temperaturschichtung innerhalb des Speichers ist es günstig, den Speicher so hoch wie möglich auszuführen und gleichzeitig den 122 | Seite Energieagentur Nordbayern
Energienutzun gsplan Stadt Reh au - VORABZUG(!) Maßnahmen Durchmesser gering zu halten. Da die Dämmung eines freistehenden Betonbeckens schwierig ist, versucht man einen Teil des Speichers unterirdisch auszuführen. Das ausgehobene Erdreich kann gleichzeitig dazu dienen, den Speicher (nach den Dämmmaßnahmen) in die Umgebung zu integrieren. Desweiteren ist es sinnvoll, den Speicher nicht komplett zylindrisch auszuführen, sondern an Boden und Deckfläche als Kegelstumpf. Es entsteht also ein „Wärmespeicherhügel“ wie auf Abbildung 72 zu erkennen. Die mögliche Bautiefe wird vom Grundwasserspiegel begrenzt. Wir sind wegen des zu erwartenden Kluftgesteins in unseren Berechnungen von einer Tiefe von lediglich 5 m unter Geländeunterkante ausgegangen. Der oberirdische Teil beträgt 6 m. Nach Abzug der Dämmung bleibt für den Wassertank eine Innenhöhe von 9 m und 36 m Innendurchmesser (auf mittlerer Ebene). Die sich für das Bauwerk ergebende Gesamthöhe beträgt demnach 11 m, der Außendurchmesser der Baugrube würde an der breitesten Stelle 38 m betragen. Tabelle 21: Überschlägige Kostenkalkulation Position Spezifische Kosten Wert Betrag Solarkollektor 350 EUR/m² 1) 4.000 m² 1.400.000 € Wärmespeicher 150 EUR/m³ 2) 7.000 m³ 1.050.000 € Nahwärmeleitung 200 EUR/m 3) 100 m 20.000 € Wärmepumpen 120 EUR/kW 4) 500 kW 60.000 € Planungskosten - - 70.000 € Anlagentechnik - - 220.000 € Summe (Netto) 2.800.000 € 1) Eigene Kostenschätzung, enthält Aufständerung, Montagearbeiten und Verrohrung 2) Auswertung der Kosten bereits realisierter Großwärmespeicher. Quelle: Solites 3) auf unbefestigtem Boden 4) Forschungsbericht Industrielle Großwärmepumpen, Universität Stuttgart, Juli 2008 Fördermöglichkeiten KfW-Programm „Erneuerbare Energien Premium“: Solarthermieanlagen, die ihre Wärme in ein Nahwärmenetz einspeisen, können mit bis zu 40% der Nettoinvestitionskosten gefördert werden. Auch große Wärmespeicher (ab 10m³) können über das KfW-Programm „Erneuerbare Energien Premium“ gefördert werden. Die Höhe der Förderung liegt bei 250 EUR je m³ Wasseräquivalent. Seit August 2012 wurde der Förderhöchstbetrag auf 1 Mio. EUR angehoben. Die Wärmepumpe könnte ebenfalls über das Programm „Erneuerbare Energien Premium“ gefördert werden. Hierbei gibt es 80€ je kW Leistung, der Maximalbetrag liegt bei 50.000€ je Einzelanlage, auch eine Förderung des Wärmenetzes mit aktuell bei 60 Euro je Meter Leitungstrasse ist denkbar. Energieagentu r Nordbayern Seite | 123
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