Die Wärmeversorgung als kommunales Ziel der Energiewende - GBI

25.03.2015
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Die Wärmeversorgung als kommunales Ziel der
Energiewende
Andreas Zacherl
GF GBi mbH & Co KG

25.03.2015
Das Unternehmen
25.03.2015
Entsorgung Versorgung
Analyse
Entwicklung
GeoDaten
Innovation

25.03.2015
Das Unternehmen
25.03.2015
3 Standorte
• Herzogenaurach
• Montabaur
• Fürth
26/30 Mitarbeiter
• 2 Geschäftsführer
• 7 Bauingenieure
• 1 Geograf
• 1 Geologe
• 4 Technische Zeichner
• 2 Bautechniker
• 1 Auszubildender
• 3 Verwaltungsmitarbeiter
• 5 studentische Hilfskräfte
• 4 freie Mitarbeiter

25.03.2015
Mitgliedschaften
25.03.2015

25.03.2015
Klimaziel
Quelle:
http://www.zeit.de
Die Bundesregierung hat sich auf konkrete Punkte ihres Klimaschutzpakets geeinigt, wie dpa auf
Berufung auf Regierungskreise berichtet. Die Maßnahmen sollen zwischen 62 und 78 Millionen
Tonnen Kohlendioxid zusätzlich einsparen. Das ist notwendig, damit Deutschland seine Klimaziele
doch noch erreicht. Bis 2020 sollen die Emissionen im Vergleich zum Jahr 1990 um 40 Prozent
reduziert werden – ein Ziel, das Deutschland nach aktuellem Stand deutlich verfehlen wird.
Im Zentrum der Maßnahmen stehen demnach Einsparungen von 25 bis 30 Millionen Tonnen CO2
durch einen geringeren Energieverbrauch, etwa durch energetische Sanierungen und bessere
Dämmung. Um dafür weitere Anreize zu schaffen, sollen Sanierungskosten künftig mindestens
teilweise über mehrere Jahre von der Steuerschuld abgezogen werden können. Hierzu soll ein
Gesamtpaket mit den Ländern geschnürt werden.

25.03.2015
25.03.2015
Die Wärmeversorgung als kommunales Ziel der
Energiewende
Quelle:
http://www.energieagentur.nrw.de - Klimahandbuch
Viele Gemeinden stellen sich der Herausforderung, die eigene Energieversorgung mit
regenerativen Energien sicher zu stellen und durch eine positive Energiebilanz einen
umfassenden Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
Gesamtkonzepte bilden alle relevanten Bereiche wie Mobilität, Strom- und
Wärmeversorgung ab.
Ziel energieautarker Gemeinden oder Regionen ist es, die Energieversorgung von
fossiler Energie zumindest bilanziell unabhängig zu machen und den Bedarf zu 100%
aus erneuerbaren Quellen im eigenen Gemeindegebiet zu decken.

25.03.2015
25.03.2015
Ziel und Motivation für eine kommunale Energieautarkie ist die Stärkung der Versorgungssicherheit,
die Unabhängigkeit von Energieimporten, eine kalkulierbare Stabilität der Energiepreise und eine
signifikante Ausnutzung der lokalen Wertschöpfungspotenziale. Mit einer breiten, gelungenen
Akteurs- und Bürgerbeteiligung wird darüber hinaus Akzeptanz für die Energiewende vor Ort
geschaffen.
Quelle:
http://www.energieagentur.nrw.de - Klimahandbuch

25.03.2015
25.03.2015
Die Zielerreichungsstrategie basiert im Wesentlichen auf drei Handlungsfeldern:
• Ausbau Erneuerbarer Energien (= Ersatz fossiler Brennstoffe)
• Steigerung der Energieeffizienz (= Energieeinsparung)
Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger (= Akzeptanz und Wertschöpfung)

25.03.2015
25.03.2015
Bei jeder Kommune, die das Ziel der Energieautarkie verfolgt, gilt es einen individuellen Weg zum
maximalen Ausbau des Anteils der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung
auszuarbeiten.
Dies betrifft alle erneuerbare Energien (Wind, Sonne,Erde, Wasser, Biomasse) gleichermaßen
sowie eine sinnvolle Vernetzung der Energieträger untereinander, z.B. durch Errichtung
regenerativer Energieparks. Hierfür eignen sich insbesondere Konversionsflächen oder
Brachflächen zur Folgenutzung.

25.03.2015
Ein weiterer Handlungsansatz ist die Substitution der fossilen Energieträger bei der
Wärmeversorgung. Im ländlichen Raum kommen dabei insbesondere Biogasanlagen oder
Holzhackschnitzelanlagen in Betracht. Auch der Ausbau von regenerativen Wärmeversorgungsnetzen
und die Technologie der Kraft-Wärme-Kopplung als effiziente Energiegewinnungsformen stellen
sinnvolle Alternativen dar.
Eine wichtige Bedeutung bei der Erreichung kommunaler Energieautarkie kommt außerdem der
lokalen Netzinfrastruktur sowohl für Strom als auch für Gas zu. Lokale Betreibermodelle sind hier
unter Umständen geeignete Instrumente zur Sicherung der örtlichen Energieversorgung, langfristiger
Preisstabilität sowie der Unabhängigkeit von Energieimporten.

25.03.2015
25.03.2015
2. Steigerung der Energieeffizienz
Neben einer konsequenten Umstellung auf erneuerbare Energien stehen im zweiten
Handlungsfeld Energieeinsparungspotenziale und Energieeffizienzmaßnahmen im Vordergrund.
Dabei geht es insbesondere in den Bereichen der Wärme- und Stromversorgung sowie der
Mobilität um nichtausgeschöpfte Einsparmöglichkeiten. Dies zielt neben dem Ausbau des
Angebotes effizienter Wärmeversorgungssysteme nicht zuletzt auf Einflussmöglichkeiten auf das
Nutzerverhalten (s.u.). Dazu ist der Aufbau umfangreicher zielgruppenspezifischer Informations-
und Beratungsangebote von entscheidender Bedeutung. Ebenso ist eine lokale Verankerung
sowie ein entsprechender Ausbau lokalen Know Hows von möglichst vielen Akteuren vor Ort
wichtiger Bestandteil einer entsprechenden Breitenwirkung (capacity building). Eingebunden
werden müssen die privaten Haushalte, Unternehmen aus Industrie und Gewerbe sowie die
Kommune mit ihrer wichtigen Vorbildfunktion gleichermaßen.

25.03.2015
25.03.2015
3. Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger
Ein wichtiger Garant für die Akzeptanz ist die Sicherung einer möglichst hohen
Mitwirkungsbereitschaft der Bevölkerung an der Zielsetzung kommunaler Energieautarkie. Diese ist
nicht alleine die Aufgabe der öffentlichen Hand, der Energieversorgungsunternehmen oder
einzelner Akteure, sondern eine gesamtgesellschaftliche Herausforderung für das Gemeinwesen.
Für die Bürger bedeutet dies, dass die Energiewende nicht nur auf technische Innovationen und
Neuerungen basiert, sondern vor allem durch eine Bewusstseinsänderung der Bevölkerung
vollzogen werden wird. Es geht dabei primär darum, die Ideen von Klimaschutz in die Köpfe der
Menschen zu transportieren, für Mitwirkung zu werben, eine möglichst breite Umsetzungsebene
aufzubauen und langfristig eine Verhaltensänderung beim Energieverbrauch zu bewirken. Daher
sind Maßnahmen und Projekte zur Änderung des Verbraucherverhaltens ein wichtiger integrativer
Konzeptansatz in der Strategie zur kommunalen Energieautarkie.

25.03.2015
Steigerung der Effizienz , Nutzung
vorhandener Wärmequellen
25.03.2015
Eine Möglichkeit, vorhandene Wärme als
Energielieferant zu nutzen, bieten Luftwärmepumpen.
Die durch die Kläranlagengebläse produzierte Wärme
wird mittels eines Ventilators angesaugt und mithilfe
einer Wärmepumpe für Heizzwecke und zur
Warmwasserbereitung aufbereitet.

25.03.2015
Abwasserwärmerückgewinnung
25.03.2015
Als Abwasserwärmerückgewinnung (AWRG) wird die Nutzung der im Abwasser enthaltenen
thermischen Energie bezeichnet. Häusliches und industrielles Abwasser haben ein hohes Potential an
Wärme, welche bisher weitgehend ungenutzt der Kanalisation zugeführt wird.
Abwasser aus dem kommunalen Kanalisationssystem
Sowohl bei Kanalneubauten als auch bei Nachrüstungen können standardisierte
Wärmetauscherplatten aus Chromstahl entlang des Bodens eines Abwasserkanals montiert werden.
Dem durchschnittlich ~15 °C warmen Abwasser kann somit je nach kommunaler Vorschrift bis auf
5 °C Wärme entzogen werden. Voraussetzung für einen zuverlässigen Betrieb ist eine kontinuierliche
Abwassermenge, was wiederum bedingt, dass das zu versorgende Objekt in Reichweite einer
hinreichend stark durchströmten Kanalisation oder in der Nähe einer ARA
(Abwasserreinigungsanlage) gebaut wird. Wie bei allen AWNA-Lösungen ist das Thema
Verschmutzung nicht zu vernachlässigen. Systembedingt bilden Feststoffe kein Problem, da sie bei
genügend Volumenstrom einfach über den Tauscher gespült werden. Im Betrieb bildet sich ein so
genannter Biofilm, auch Siehlhaut genannt, auf der Tauscheroberfläche, welcher eine
wärmeisolierende Wirkung besitzt. Schon in der Projektphase muss dies berücksichtigt werden, da
entweder eine periodische Reinigung oder eine entsprechende Überdimensionierung eingeplant
werden sollte. Eine Nutzung aus der Kanalisation bedarf der Bewilligung der Betreiber der
Kanalisation, im Normalfall der Kommune. Vor allem bei Sanierungsarbeiten am Kanalsystem ist diese
Lösung eine interessante Variante und bietet den Kommunen zudem die Möglichkeit, als
Energiecontractor aufzutreten.
Quelle:
http://www.wikipedia.de

25.03.2015
25.03.2015
Das Abwasser wird in einem außerhalb der Gebäudehülle liegenden Schacht zentral gesammelt und
ihm mit einem Wärmetauscher die Energie entzogen. Die tageszeitlichen Schwankungen der
Abwassermenge werden dadurch gepuffert. Das System kann somit auch für "kleinere" Objekte
(>25 Wohneinheiten oder adäquate Wassermenge) eingesetzt werden. Auch bei dieser Lösung ist
der Wärmetauscher und die Wärmepumpe durch einen Solekreislauf miteinander verbunden. Die
Strecken zwischen Gebäudehülle und Schacht sind sehr kurz und die Verluste an die Umgebung
minimal, wodurch die durchschnittlichen gemessenen Temperaturen etwa ~23 °C betragen.
Entgegen dem Kanalisationssystem kann nur die Abwärme genutzt werden, welche aus dem Objekt
stammt. Das wiederum bedingt, dass es nur für Bauvorhaben mit entsprechendem
Abwasservolumen sinnvoll ist - prädestiniert sind Überbauungen, Hotels, Spitäler, Heime,
Wellness/Bäder und Sportanlagen sowie Industrie mit Prozessabwärme. Durch den Einsatz der
Wärmepumpe kann mit der Abwasserwärmerückgewinnung der Warmwasserbedarf im Einzelfall
sogar vollständig gedeckt werden. Bezüglich Verschmutzung wird der im Schacht integrierte Filter je
nach System entweder regelmäßig manuell gereinigt oder automatisch, beispielsweise einmal am
Tag, zur Selbstreinigung rückgespült. Je nach System sind noch etwa alle 3–4 Jahre zusätzliche
Kanalreinigungs-Services nötig, an denen der Schacht von außen durch Serviceöffnungen gereinigt
wird.
Abwasser direkt vom Objekt
Quelle:
http://www.wikipedia.de

25.03.2015
„Abwasser enthält eine große Wärmemenge, die mittels moderner
Wärmepumpentechnologie zur Beheizung von Gebäuden verwendet werden kann. Das
Potenzial dieser erneuerbaren Energiequelle ist sehr groß. Mit Abwasserwärme könnten –
vom Angebot her – 10 % aller Gebäude in Deutschland beheizt werden.“
(Quelle: Merkblatt DWA M 114)
1.Außenliner: Brandenburger BBplus® -Liner zur Sanierung des Kanals
2.Wärmetauschermatte in der Kanalsohle als Absorber zur Wärmerückgewinnung
3.Innenliner: Brandenburger BBplus® -Liner zur Fixierung und zum Schutz der Wärmetauschermatte
Quelle:
http://www.brandenburger.de

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