Blick auf das zukünftige Neubaugebiet in Kassel (Foto: waermepumpe-regional.de)

Kassel: Geosolares Nahwärmenetz versorgt "Zum Feldlager"

Ab Herbst 2019 soll auf dem Feldlager in Kassel gebaut werden. Zentrales Element der Neubausiedlung im Stadtteil Harleshausen ist unter anderem eine moderne, nachhaltige und innovative Erdwärme- und Solarwärmeversorgung.

Da der Anschluss an das Kasseler Fernwärmenetz technisch nicht möglich ist und die Siedlung möglichst nachhaltig mit Energie versorgt werden soll, haben das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, das IdE Institut dezentrale Energietechnologien, die Universität Kassel und die Städtische Werke AG ein innovatives Wärmekonzept entwickelt.

Dafür haben die Wissenschaftler und Planer in einem ersten Schritt den Energiebedarf der zirka 130 Einzelgebäude sowie der gesamten Siedlung ermittelt, die zukünftig rund 150 Wohneinheiten Platz bieten soll. Für die geplanten Einfamilien-, Reihen- und Mehrfamilienhäuser in energieeffizienter Bauweise liegt der Energiebedarf für die Heizung und Warmwasserbereitung insgesamt bei jährlich gut 2.100 Megawattstunden (MWh) und für die Komfortkühlung von Räumen bei knapp 240 MWh. Da die Wärmeversorgung weitestgehend über erneuerbare Energie sichergestellt werden soll, haben die Forscher und Praktiker drei Methoden vorgestellt, wie Wärme umweltverträglich erzeugt werden kann:

1. über eine zentrale Wärmeversorgung mit Erdwärme in Kombination mit dezentralen Wärmepumpen und Solarthermie.
2. über ein mit Biomethan betriebenes Blockheizkraftwerk in Kombination mit einem großen Wärmespeicher.
3. über eine dezentrale Wärmeversorgung einzelner Gebäude mit Luft-Wärmepumpen und solarthermischer Unterstützung.

Der innovative Gedanke des Konzeptes ist, dass sich die Erzeugungsvarianten nicht gegenseitig ausschließen, sondern wir sie miteinander kombinieren können. So ist denkbar, überschüssige Wärme aus den solarthermischen Anlagen im Sommer in das Erdwärmesondenfeld einzuspeichern und diese Wärme im Winter mit den Wärmepumpen wieder in den Gebäuden zu nutzen, das Nahwärmenetz wird damit jahreszeitabhängig bidirektional betrieben Oder es ist denkbar, dass Wärmepumpen die Grundlast in der Wärmeversorgung decken, ein Blockheizkraftwerk lediglich für den Spitzenbedarf arbeitet – oder auch umgekehrt.

Zusätzlich wird während der Schwachlastperiode (Sommerbetrieb) rein auf dezentrale Trinkwarmwasserbereitung gesetzt. Die zentrale Wärmequelle (Sole-Wasser-Wärmepumpe) ist während der Schwachlastperiode nicht in Betrieb. Das Wärmenetz verursacht dadurch von Mai bis September keine Wärmeverteilverluste. Auf dieser Basis ist es möglich, ein Nahwärmenetz auch für eine Niedrigenergiehaussiedlung mit typisch sehr niedrigen Wärmebedarfsdichten wirtschaftlich zu betreiben.

Durch das Nahwärmenetz gelingt es, die temperatursensiblen regenerativen Wärmequellen Geothermie und Solarthermie zu einem innovativen und effizienten Wärmebereitstellungssystem zu verknüpfen. Die geosolare Nahwärmeversorgung ist für die Siedlung zudem günstiger als ein dem Stand der Technik entsprechendes Wärmebereistellungssystem mittels Gas-Brennwertkessel und solarthermischer Trinkwarmwasserunterstützung für jeden Haushalt.

Diese Art Wärmeversorgung hat auch baurechtliche Vorteile: Wird der Anschluss an das Nahwärmenetz gewählt, ist bereits der Anteil an regenerativer Energie, die gesetzmäßig zur Versorgung der Gebäude erforderlich ist, gedeckt. Positiv wird darüber hinaus effiziente Anlagentechnik bewertet, die zur Deckung des Restenergiebedarfs durch erneuerbare Ressourcen wie Solarthermie oder Photovoltaik eingesetzt wird.

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