Emissionsfreie Wärmeversorgung für Neubaugebiet in Österreich

In Zusammenarbeit mit Solrico, Erstveröffentlichung auf Englisch unter solarthermalworld.org

Für eine emissionsfreie Wärmeversorgung im Rahmen von Bestands- und Neubauten auf einer Industriebrache in Reutte, Tirol, Österreich, setzen die Projektentwickler auf PVT-Kollektoren. Das Zero Emission Building Design Konzept der österreichischen Firma Simona Alexe-greeniXcloud überzeugte die Investoren. Sie wollen auf dem 120,000 m2 großen Terrain ab dem vierten Quartal 2022 ein neues Gewerbe-, Industrie- und Siedlungsgebiet errichten. Neben dem PVT-Feld sind zentrale Komponenten des Wärmekonzeptes außerdem das kalte Nahwärmenetz als Langzeitspeicher und ein 45,000 m2 großer Erdsolespeicher.

greeniXcloud hat sich darauf spezialisiert, für Gewerbe und Industrie emissionsfreie Energieversorgungskonzepte zu entwickeln, die das Büro für Projektentwicklung nach dem Zero Emission Building Design dann mit einem Netzwerk aus Technologielieferanten umsetzt. PVT Kollektoren spielen hier eine immer wichtigere Rolle, da sie gleichzeitig grünen Strom und grüne Wärme für den Kunden liefern.

„Aufgrund der wachsenden Bedeutung von Wärmepumpenanlagen und Elektro-Mobilität gehen Entwicklungen eindeutig in Richtung PVT-Kollektoren und diese werden wir aufgrund der flexiblen Designmöglichkeiten auch verstärkt eingesetzt,“ erklärte greenixcloud‘s Projektleiter Heinz Peter Stoessel. „Wir arbeiten nur mit Investoren zusammen, die sich der Klimaneutralität verpflichten.“

Investoren verpflichten sich zur Klimaneutralität

Im Falle des Projektes in Reutte ist das der jetzige Eigentümer des Großteils des Geländes, die Liegenschaftsverwaltung Reutte GmbH, eine Tochter der Linz Textil Holding, die dort früher eine Spinnerei betrieb. Sie hat sich verpflichtet, den Grund und Boden nur solchen Investoren zu verkaufen, die das Zero Emission Building Design Konzept umsetzen und bereit sind, PVT-Anlagen auf ihren Dächern zu errichten und ihre Gebäude an das Kaltwärmenetz anzuschließen. 

„Wir setzen bei unseren Projektentwicklungen auf unsere langjährigen GreenTec-Partner in Forschung und Entwicklung sowie auf Zulieferer der Schlüsselkomponenten. Daher ist es möglich, den Investoren auch eine 15-jährige Effizienzgarantie für ein nachhaltiges, zukunftsweisendes regeneratives Energiesystem anzubieten,“ fügte Stoessel hinzu. 

Außerdem unterstützte der österreichische Klima- und Energiefonds eine Machbarkeitsstudie, um den optimalen Einsatz von PVT in Kombination mit dem kalten Nahwärmenetz zu entwickeln. 

Konzept für die emissionsfreie Wärmeversorgung

greenixcloud hat in der Konzeptentwicklung die örtlichen Gegebenheiten berücksichtigt. Da das Grundstück in einem Gipskarstgebiet liegt, ist es nicht möglich, das Grundwasser durch Erdsonden als Wärmequelle für die Wärmepumpen zu nutzen. Das kalte Nahwärmenetz übernimmt die Funktion des Langzeitwärmespeichers und die Wärmequelle für die Wärmepumpen. Es wird mit Temperaturen zwischen 4 und 25 °C betrieben. Dadurch entstehen nur geringe Verluste im Kanalnetz.

Die Energieversorgung wird mit PVT-Kollektoren auf allen Dächern der Gebäude sichergestellt. Die Gebäude erhalten alle drei unterschiedliche Wärmespeicher: jeweils einen Pufferspeicher für Warmwasser und Raumwärme sowie einen Erdsolespeicher unter dem Fundament. Wärmepumpen in den Gebäuden unterstützen die Versorgung. Sie nutzen die Erdsolespeicher oder das kalte Nahwärmenetz als Wärmequelle und heben die Temperatur auf das erforderliche Niveau.

In der Grafik eine Darstellung des kalten Nahwärmenetzes mit Netzteilnehmern und Anschlusspunkten. Das Netz besteht aus zwei Leitungen mit unterschiedlichen Funktionen und Temperaturniveaus. Die warme Seite (orangene Linie) nimmt die PVT-Wärme auf und dient als Quelle für die Wärmepumpen. Die kalte Seite (blaue Linie) dient für die Ableitung der Dach- und Oberflächenwassers und übernimmt die Wasserrückgabefunktion der Wärmepumpen. 

Projektdaten des gesamten Neubaugebietes:

• Gesamtfläche: ca. 120.000 qm
• beheizte und gekühlte Fläche: 90.000 qm
• PVT-Typ: Abgedeckte, gedämmte PVT-Kollektoren
• PVT-Fläche: 35.860 qm
• Nutzbarer Solarertrag: 17.136 MWh/a
• Stromerzeugung PVT-Kollektoren: 8.03 MWh/a
• Wärmepumpenleistung: 3,5 MW
• Fläche Erdsolespeicher: 45.000 qm
• Jahresarbeitszahl der Wärmepumpen für Raumheizung: 5,2

Haben Sie Interesse an mehr Beiträgen zum Thema klimaneutrale Wärme? In dieser Kategorie finden Sie weitere passende Texte aus dem Blog und im Newsletter informiere ich jeden Monat über neue Texte.

Kalte Nahwärme als Langzeitenergiespeicher

„Ein wichtiger Baustein für die erfolgreiche Realisierung eines emissionsfreien Quartiers ist die Entwicklung von verschiedenen Speicherarten und die intelligente Vernetzung von Wärmeenergienutzern untereinander,“ beschreibt Stoessel die Herausforderung. 

Dynamische Simulationen von greeniXcloud haben ergeben, dass die Gebäude ihren thermischen Energiebedarf größtenteils selbst decken. 

Eine intelligente Regelung verteilt die Wärme aus den PVT-Kollektoren zunächst auf die Pufferspeicher für Brauchwarmwasser und Raumwärme. Sind diese Speicher gefüllt, sorgt die Regelung dafür, dass die Langzeitspeicher wie Erdsolespeicher und das kalte Nahwärmenetz mit Wärme geladen bzw. regeneriert werden.

Die unterschiedlichen Speichereinrichtungen werden entsprechend einer ertragsorientierten Systemregelung be- und entladen. Sie sind die Grundlage für hohe solare Deckungs- und Autarkiegrade in diesem Quartier. Eine besondere Herausforderung stellen die unterschiedlichen Temperaturniveaus in den einzelnen Speichern dar. Sie wird durch Priorisierung bzw. Kaskadierung entsprechend der Systemtemperaturen gelöst. Zu diesem Zweck kommunizieren die Gebäude und energietechnischen Anlagen auf Basis von intelligenten Regelungskomponenten untereinander. 

Emissionsfreie Wärmeversorgung ist möglich

Dieses Projekt zeigt, wie eine emissionsfreie Wärmeversorgung von Quartieren mit erneuerbaren Energien technisch umgesetzt werden kann. Wichtige Bausteine für die erfolgreiche Realisierung sind die verschiedenen Speicherarten und die intelligente Vernetzung von Wärmeenergie untereinander. PVT-Kollektoren erzeugen gleichzeitig thermische und elektrische Energie für die Siedlung – ein wichtiger Beitrag für die zukunftsorientierte Planung und Umsetzung des Bauvorhabens.