Auf dem Weg zur Klimaneutralität werden Heizzentralen und Wärmenetze schrittweise umgestellt, wenn sie im Auftrag des Bundeslandes Baden-Württemberg betrieben werden. Ein Musterbeispiel: die Liegenschaft „Kloster und Schloss Salem“ im Bodenseekreis.
Die Liegenschaft Kloster und Schloss Salem ist das erste von zehn Mustervorhaben – im Mai 2027 wird es fertiggestellt sein. Dann werden bei diesem komplexen, bisher mit fossilem Gas beheizten Objekt 66 Prozent der eingesetzten Energie aus regenerativen Quellen stammen.
Aus früherer Zeit lag noch ein ausgedienter Öltank im Außengelände, der geborgen und entsorgt wurde, bevor an seine Stelle der neue Holzpelletspeicher kam. Das Versetzen und die Montage der Betonfertigteile waren in einem Tag erledigt, sodass im Gegensatz zu einer Lösung in Ortbeton für den Bauablauf wertvolle Zeit gespart wurde. Fertigteile werden im Werk unter optimalen Bedingungen hergestellt, durch den Hersteller Mall geliefert und montiert. Damit ist die Gewährleistung in einer Hand.
Der automatische Transport des Brennstoffs erfolgt durch Förderspiralen, deren Austragsschnecke mit Rührwerk am Speicherboden liegt. Von dort bis in den Heizungsraum wurden die Förderspiralen im Gelände in Leerrohren verlegt. Für den notwendigen Richtungswechsel auf der etwa 20 Meter langen Strecke sorgen zwei Umlenkschächte, die als Betonfertigteile vom Speicherhersteller stammen.
Wie die Wartung erfolgen soll
Das komplette Leeren und Reinigen des Pelletspeichers ist gemäß DIN EN ISO 20023 alle zwei Jahre oder nach jeder fünften Befüllung notwendig. Diesen Service bieten viele Pelletlieferanten in Kombination mit der Lieferung an, wenn sie ein dafür geeignetes Fahrzeug haben. Wegen des hohen Wärmebedarfs von Kloster und Schloss Salem muss der Speicher einmal pro Woche mit etwa 40 Tonnen Brennstoff aufgefüllt werden.
Was für Holzpellets spricht
Die Liegenschaft Kloster und Schloss Salem ging 2009 vom Haus Baden in den Besitz des Landes Baden-Württemberg über. Sie ist ein Kulturdenkmal und gehört zu den Staatlichen Schlössern und Gärten dieses Bundeslandes. Die Wärmeversorgung wurde zuletzt über drei Gaskessel – zweimal 1,15 Megawatt (MW), einmal ein (MW) – sowie ein Nahwärmenetz mit drei Strängen und 13 Unterstationen gewährleistet.
Zwischenzeitlich wurde das Netz vergrößert und auf 16 Unterstationen erweitert. Das Alter der Heizzentrale – sie stammt aus den Jahren 1994 und 1998 – sowie der ausschließliche Einsatz des fossilen Energieträgers Gas erforderten ein neues Konzept der Wärmeversorgung.
Ziel ist ein Wärmenetz mit einem möglichst hohen regenerativen Anteil. Festgelegt wurde:
- Als Redundanz und für die Spitzenlast werden im nächsten Schritt nochmals Gaskessel eingesetzt, allerdings mit Brennwerttechnik zur Rückführung von latenter Wärme aus dem Abgas.
- Wegen der hohen notwendigen Temperaturen im Bestand – die Schlossschule Salem benötigt 70 Grad – kann für die Grundlast ausschließlich Biomasse eingesetzt werden.
- Holzpellets werden als Biomasse-Brennstoff gegenüber Hackschnitzeln bevorzugt, da sie bei gleicher Kubatur einen höheren Heizwert und damit eine höhere Energiedichte haben. Deshalb benötigt das Lager weniger Volumen. Außerdem ist der Aufwand für die Wartung von Lager- und Entnahmetechnik geringer.
Hoher regenerativer Anteil
Mit der Gemeinde Salem werden Maßnahmen abgestimmt, die langfristig einen Anschluss an ein zu projektierendes kommunales Wärmenetz ermöglichen – als Ersatz für Gas. Mittelfristig kann durch die Umrüstung des Grundlastbetriebs auf Holzpellets in einem ersten Schritt bereits ein regenerativer Anteil von 60 Prozent erreicht werden. Im zweiten Schritt erhöht sich dieser Anteil um weitere sechs Prozent durch den Einbau von zwei Luft-Wasser Wärmepumpen – 200 und 100 Kilowatt (kW) – im Nahwärmenetz. So sollen Teilabschnitte, in denen Fußbodenheizung im Bestand vorhanden ist, in der Übergangszeit mit Wärme versorgt werden. Die Standorte dieser Wärmepumpen werden in Absprache mit dem Landesamt für Denkmalpflege festgelegt.
Zur Energieversorgung, unter anderem für die Wärmepumpen sowie die Heiz- und Regeltechnik, werden auf Dächern von Nebengebäuden Photovoltaikanlagen installiert. Aktuell sind 334 PV-Module mit einer Gesamtleistung von 138,61 Kilowatt-Peak (kWp) geplant. Allerdings ist nicht vorgesehen, PV-Strom ins Netz einzuspeisen. Überschussleistungen werden über Heizstäbe in einen der Pufferspeicher geladen.
Auf dem weg zur Klimaneutralität
Neben der Erzeugung sind im Wärmenetz und in den Unterstationen weitere Maßnahmen zur Sicherung des Betriebs und zur Reduzierung von CO2, zum Beispiel durch Senkung des Temperaturniveaus, geplant. Dabei kommt der Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik eine zentrale Bedeutung zu.
Wenn auch an anderen – privaten wie öffentlichen – Objekten in Baden-Württemberg ähnlich intensiv an sämtlichen verfügbaren Stellschrauben nachjustiert wird, kann im Gebäudebereich gelingen, was sich das Bundesland zum Ziel gesetzt hat: Klimaneutralität bis 2040. Und als Zwischenziel für das Jahr 2030: die Treibhausgasemissionen gegenüber dem Jahr 1990 um 65 Prozent zu verringern.
Klaus. W. König
Der Autor
Dipl.-Ing. Klaus W. König war 20 Jahre als Architekt selbstständig und ist heute Fachjournalist und Buchautor, speziell zur ressourcenschonenden Haustechnik.
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