Heizungstausch im Bestand: Energiewende im Wärmesektor

Contractor baut Nahwärmenetz für Gewerbegebiet

Für zwei benachbarte Betriebe am Ortsrand von Deggenhausen im Hinterland des Bodensees wurde ein Nahwärmenetz auf der Grundlage von Holzpellets installiert. Eigentümer und Betreiber der Anlage ist ein Contractor, die Firma solarcomplex aus Singen.
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Lehenhof-Talwerkstätten: Hinter den Solarstrom-Modulen ist der kleine Schornstein der neuen Holzpellet-Heizzentrale zu erkennen. Bild: Lehenhof
Lehenhof-Talwerkstätten: Hinter den Solarstrom-Modulen ist der kleine Schornstein der neuen Holzpellet-Heizzentrale zu erkennen. Bild: Lehenhof

Solarcomplex plant, baut und betreibt die Heizungstechnik in eigener Verantwortung und verrechnet nur die gelieferten Wärmeeinheiten. Im Verbund erhalten die beiden angeschlossenen Betriebe günstige Einheitspreise. Sie beschäftigen im Einzugsbereich des Nahwärmenetzes zusammen ca. 170 Mitarbeiter. Und sie planen bereits weitere Maßnahmen im Sinne der Energiewende.

Die Energiewende hat viele Gesichter. Eines, in das man gerne schaut, ist das der Bürgerenergiegesellschaft solarcomplex AG aus Singen. Ihr Ziel ist seit der Gründung im Jahr 2000 die regionale Energiewende in der westlichen Bodenseeregion. Mit inzwischen 40 Mitarbeitern und einem Investitionsvolumen von 100 Mio. Euro entstanden nach und nach 16 Bioenergiedörfer und viele Nahwärmenetze. Neben Wärme aus Biomasse spielen dabei auch Sonnenenergie und Windkraft eine wesentliche Rolle. Das Land Baden-Württemberg fördert regenerative Wärmenetze, wie die in Bonndorf/Schwarzwald. „Seit 2015 sind wir dort eigenverantwortlich tätig, haben allerdings die Unterstützung der Stadt. Wir haben einen Konzessionsvertrag für die Nutzung der Leitungswege, binden die ortsansässige Industrie mit ihrer Abwärme ein und versorgen unter anderem öffentliche Gebäude wie Rathaus, Schule und Stadthalle“, sagt Eberhard Banholzer, Leiter der Technikabteilung und einer der drei Vorstände bei solarcomplex.

Aus Erfahrung Holzpellets

Er hatte 2018 unter anderem das industrielle Nahwärmenetz für die beiden Betriebe in Deggenhausen im Bodenseekreis realisiert: Sonett, Pionier für ökologische Wasch- und Reinigungsmittel und Lehenhof Talwerkstätten, Teil der sozialtherapeutischen Camphill-Dorfgemeinschaft Lehenhof. Diese benötigen die Wärme für die Produktion und Raumheizung. Als Nachbarn teilen sie sich seit vielen Jahren schon eine Heizzentrale und waren gemeinsam auf der Suche nach einem Energie-Dienstleister, der für ihren Bedarf ein zeitgemäßes und ökologisch konsequentes Konzept planen und ausführen konnte – und als Contractor die Investition und den Betrieb der Anlage übernehmen wollte. Solarcomplex ist darauf spezialisiert.

Banholzer gab hier dem Brennstoff Holzpellets den Vorzug. Der Grund dafür waren seine guten Erfahrungen im Hinblick auf Lager- und Entnahmetechnik, Lieferlogistik, Ascheanfall und störungsarmen Betrieb bei Verwendung der mit ENplus zertifizierten Pellets. Als Contractor ist solarcomplex Eigentümer der Heizungstechnik und verkauft die Wärme zum vertraglich vereinbarten Preis an die beiden Firmen. Das heißt, jede Betriebsunterbrechung oder zusätzliche Wartung mindert den Gewinn.

Ausgewählt wurde ein Holzpellet-Kessel, der zwischen 40,5 kW und 135 kW modulierend läuft. Zusätzlich werden 5 – 10 kW Abwärme ins Netz eingespeist. Wärmequelle ist eine Kompressoranlage zur Drucklufterzeugung bei Sonett. Und für die Zukunft ist noch das Einbinden von Solarthermie vorgesehen. Den Spitzenbedarf hatte Banholzer mit 180 kW berechnet. Der aktuelle Jahreswärmebedarf beträgt 330.000 kWh, könnte sich durch Erweiterung der Betriebe allerdings auf 500.000 kWh erhöhen. Dann würde die Heiztechnik um einen zusätzlichen Pelletkessel ergänzt. Für Redundanz und Spitzenlast ist ein Ölkessel mit 240 kW installiert, versorgt aus einer schon vorhandenen Tankbatterie im Keller des Gebäudes.

Kostenminderung durch Fernüberwachung

Eingebaute Wärmezähler ermöglichen jederzeit die unkomplizierte Abrechnung der genutzten Energie. Als Contractor möchte solarcomplex jedoch per WebLog/Internetverbindung sämtliche Daten der Anlage im 50 km entfernten Singen täglich auswerten und bei Bedarf die Heiztechnik optimieren.

Die Brennstofflager für Öl mit 7.000 l und für Holzpellets mit 45 m³ (28 t bzw. 15.000 l Heizöläquivalent) werden ebenfalls fernüberwacht. So sehen die als Lieferanten ausgewählten Vertragspartner den Füllstand permanent und legen selbst den für sie günstigen Liefertermin fest. Das bringt ihnen finanzielle Vorteile, von denen auch der Contractor profitiert.

So funktioniert die Brennstoffentnahme

Eine Pumpe vor dem Brenner des Ölkessels saugt das Heizöl aus dem Tank. Der Anstoß zum Betrieb der Ölpumpe wird über die Heizungsregelung gegeben – das ist nichts Neues. Ähnlich funktioniert es beim Holzpelletkessel mit dem hier installierten Entnahmesystem (auch Austragung genannt). Besteht Bedarf an Brennstoff, erhält die Saugturbine am Kessel den Steuerungsimpuls. Sie ist, einem Staubsauger ähnlich, mit dem „Maulwurf“, einer Saugdüse, verbunden. Diese sitzt im Speicher auf dem Pelletvorrat und bewegt sich als kleiner elektrisch angetriebener Roboter programmgesteuert über die Holzpellets, um das Entstehen eines Trichters zu vermeiden.

Vom Maulwurf werden die knapp 40 mm langen Stifte aus gepresstem Sägemehl durch flexible Kunststoffleitungen mit 50 mm Durchmesser aus bis zu 10 m Entfernung vom Kessel angesaugt. Das Lager kann damit in der Höhe unabhängig und platzsparend, wie beim Nahwärmenetz in Deggenhausen realisiert, unterirdisch vor dem Heizraum liegen.

Die mit den Pellets angesaugte Luft strömt vor dem Kessel aus der Saugturbine durch eine zweite Leitung in den Speicher zurück. Bewährt haben sich Installationen, bei denen die Kurven der Saugleitung mindestens einen Meter Radius haben. Damit wird mechanischer Abrieb durch die vorbeifliegenden Holzstifte vermieden.

Nach Angaben des Contractors solarcomplex werden bei elektrischer Energie in Deutschland mittlerweile 40 Prozent aus erneuerbaren Quellen gewonnen, während es bei Wärme erst 15 Prozent sind. Wenn Projekte wie dieses Schule machen, sollte es gelingen, das Defizit auf dem Wärmesektor allmählich zu verringern.

Regenerative Energie bei Sonett und Lehenhof

Ziel ist eine weitgehende Versorgung mit regenerativ erzeugter Energie sowie ein CO2-neutraler Betrieb. Neben dem beschriebenen gemeinsamen Nahwärmenetz auf Basis von Holzpellets, die aus Resten der heimischen Sägewerksindustrie in dem nur 30 km entfernten Krauchenwies hergestellt werden, nutzen die beiden Firmen weitere regenerative Energiequellen.

Die Sonett GmbH mit rund 100 Mitarbeiter am Standort Deggenhausen:

  • 20 Erdwärmesonden in 80 m Tiefe für ein neu erstelltes Lagergebäude, das von der Heizzentrale weit entfernt ist. Ein Teil der Stromversorgung stammt aus einer kleinen Wasserturbine im nahegelegenen Bachlauf. Der Rest wird von Greenpeace Energy eG bezogen.

Camphill Dorfgemeinschaft Lehenhof e. V. und Camphill Werkstätten Lehenhof gGmbH, als sozialtherapeutische Einrichtung mit zwölf Werkstätten für Menschen mit Behinderung und insgesamt mehr als 300 Bewohner/Mitarbeiter:

  • Photovoltaikfläche auf dem Dach der Talwerkstätten, 100 Prozent ökologische Stromversorgung durch die bürgereigene Genossenschaft ElektrizitätsWerke Schönau (EWS). Für einen Teil der Dorfgemeinschaft besteht ein Nahwärmenetz auf Basis von Hackschnitzel, Kesselleistung 500 kW. Für das gesamte Gelände wird aktuell ein Konzept mit hohem ökologischem Anspruch erarbeitet, in das nach und nach der Energiebedarf aller Gebäude systematisch integriert werden kann.

Aktuelle Informationen zu Holzpelletlagern

  • VDI Richtlinie 3464 „Lagerung von Holzpellets beim Verbraucher – Anforderungen an Lager sowie Herstellung und Anlieferung der Pellets unter
  • Gesundheits- und Sicherheitsaspekten“. Beuth Verlag, Berlin. www.beuth.de
  • DIN EN ISO 20023:2019-04 „Biogene Festbrennstoffe – Sicherheit von Pellets aus biogenen Festbrennstoffen – Sicherer Umgang und Lagerung von Holzpellets in häuslichen und anderen kleinen Feuerstätten“. Beuth Verlag, Berlin. www.beuth.de
  • DEPI-Broschüre „Lagerung von Holzpellets – ENplus-konforme Lagersysteme“. Deutsches Pelletinstitut, Berlin. www.depi.de
  • Planerhandbuch „Unterirdische Lagersysteme für Biomasse, Pellets und Wärme“. Mall GmbH, Donaueschingen.

www.mall.info

Bautafel

Adresse: Mistelweg 1/Ziegeleiweg 9, 88693 Deggenhausen

Bauherrschaft: solarcomplex AG, 78224 Singen

Nutzer: Sonett GmbH und Camphill Werkstätten Lehenhof gGmbH

Fachplanung: Eberhard Banholzer, solarcomplex AG, 78224 Singen

Jahreswärmebedarf aktuell: 330.000 kWh

Inbetriebnahme: September 2018

Pelletspeicher: Mall-ThermoPel 45000, 45 m³ bzw. 28 t

Herstellung + Montage Pelletspeicher: Mall GmbH, 78166 Donaueschingen

Entnahmesystem Holzpellets: Maulwurf 6000-E3

Holzpelletkessel: KWB Pelletfire Plus MF2 GS, 135 kW

Heizölkessel (Spitzen und Redundanz): Buderus Logano GE515, 240 kW

Heizungswasser-Pufferspeicher: Außenspeicher oberirdisch, 8.000 l

Doppelter Gewinn

Holzpellets verbrennen nahezu CO2-neutral und sind in Deutschland regionaler heimischer Energieträger – ein Vorteil für das Klima. Wer sich für den Kauf einer Pelletheizung entscheidet, profitiert zudem von niedrigeren Brennstoffpreisen. Im Vergleich zu den Kosten für fossile Energieträger, die starken Schwankungen unterliegen, ist der Pelletpreis aufgrund der breiten regionalen Holzverfügbarkeit stabil. Er lag in den letzten zehn Jahren im Schnitt rund 30 Prozent unter dem von Heizöl und Erdgas. Heizen mit Holzpellets wird außerdem staatlich bezuschusst: Für den Tausch einer alten Öl- oder Gasheizung gegen eine moderne Pelletheizung gibt es mindestens 4.200 Euro Förderung über das Marktanreizprogramm (MAP) und das Anreizprogramm Energieeffizienz (APEE) des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).

Dipl.-Ing. Klaus König

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Artikel Contractor baut Nahwärmenetz für Gewerbegebiet
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