Integriertes energetisches Quartierskonzept. Auf dem Brook, Parchim

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1 Integriertes energetisches Quartierskonzept Auf dem Brook, Parchim

2 (1) Ausgangslage/ besondere Struktur des Quartiers (2) Städtebaulicher Entwurf (3) Darstellung der untersuchten Arten der alternativen Energiegewinnung (4) Ergebnisse der Untersuchung (5) Abstimmung mit den Regionalpartnern/ optimale Lösung für das Quartier (6) Umsetzungsphasen (7) langfristige Übertragung auf andere Quartiere/ Konzepte

3 Ausgangslage/ besondere Struktur des Quartiers

4 Istzustand Gesamtwärmeverbrauch: Gesamtstromverbrauch: Gesamt CO2-Emissionen: 1,315 MWh/a 0,116 MWh/a 327,2 t/a Derzeit 30 Einwohner Gesamtwärmeverbrauch in kwh Gesamtstromverbrauch in kwh Gesamt- CO2-Emissionen in kg Quellen und Bezugsgrößen: Wärmeverbrauch von Gebäuden vor 1995 ca. 400 kwh/m²a Wärmeverbrauch von Gebäuden nach1995 ca. 300 kwh/m²a Stromverbrauch: stromvergleich.de (1 Pers- HH 2200 kwh/a.6 Pers-HH 7200 kwh/a) CO2-Emissionen: Erdgas: 0,2kg/kWh Strom aus Drittel Mix: 0,55 kg/kwh

5 Städtebaulicher Entwurf

6 Untersuchte Arten alternativer Energiegewinnung Solarthermie/ Photovoltaik Windenergie Wasserkraft Oberflächennahe Geothermie Biomasse Kraftwärmekopplung

7 Sonnenergie Solarthermie Wirkungsgrad: 60%, Globalstrahlung ca kwh/m² a, möglicher Gesamtwärmeertrag. 277 MWhtherm/a Nachteile: Angebotsschwankungen, Speicherungsproblematik, Platz

8 Sonnenergie Photovoltaik Wirkungsgrad: 16%, Globalstrahlung ca kwh/m² a, möglicher Gesamtstromertrag. 120 MWhel/a Nachteile: Angebotsschwankungen, Stromnetz- oder Speicherung nötig

9 Windenergie Windstärke ca. 3 m/s (reale Messung nötig), möglicher Gesamtstromertrag bei 3 Anlagen mit 5 kwp: 3 MWhel/a Nachteile: geringes Windangebot (Bebauung, Bewuchs), Genehmigung in bebauter Umgebung sehr schwierig

10 Mittlere Abflusswerte in m3/s Wasserkraft Nutzbarer Volumenstrom ca. 0,5 * 4,3 m³/s, möglicher Gesamtstromertrag bei unterschläg. W-Rad (Wirkungsgrad 15%) : 3 MWhel/a Überschreitungstage Nachteile: WR sehr teuer (Einzelfertigung), Genehmigung wegen Bundeswasserstrasse (fast) unmöglich

11 Oberflächennahe Geothermie Entzugsleistung ca. 50 W/m, Bedingung mind. 5 m Abstand von Bohrung zu Bohrung und ca. 2 m zu Gebäuden möglicher Gesamtwärmeertrag bei Arbeitzahl 3: ca. 258 MWhtherm/a Nachteile: Abstände, Inhomogener Boden, Bohrkosten

12 Liter Brennstoff/liter Ölaquivalent Biomassenutzung Aufgrund des Angebots und der Platzbedarfe ist eine vollständige Wärmeversorgung mit Biomasse möglich Nachteile: Vorratshaltung, Transport, Geruchbelästigung

13 Kraftwärmekopplung Die Technologie wäre in der Lage den gesamten Energiebedarf sowohl im Wärme- als auch im Strombereich abzudecken. Dazu wäre ein quartierszentrales BHKW nötig, wobei die Abwärme zum Heizen zeitweise über mittelgroße Speicher m³ zwischengespeichert werden müsste.

14 Ergebnisse der Untersuchung

15 Zukünftiger (möglicher) Wärmeverbrauch Gesamtwärmeverbrauch: 0,530 MWh/a Gesamtstromverbrauch: 0,164 MWh/a Gesamt CO2-Emissionen: 36,2 t/a Perspektivisch ca. 180 Einwohner Wärmeverbrauch in kwh Stromverbrauch in kwh CO2-Emissionen in kg Quellen und Bezugsgrößen: EFH Neubau als Passivhaus mit 15 kwh/m²a MFH Neubau und Lückenbebauung als KfW 40 mit 40 kwh/m²a Sanierung der Bestandsgebäude KfW 70 Standard 70 kwh/m²a CO2-Wärme aus reg. Energien: 0,055kg/kWh und CO2-Strom aus reg. Energien: 0,041 kg/kwh

16 Versorgungsszenarien Verschiedene Szenarien wurden untersucht, Zeiträume (kurz, mittel, lang) und Autarkiestufen (Netz, dezentral) usw. Des Weiteren muss beachtet werden, das wenn man z.b. alle Dächer mit Solarthermie belegt wären kein Platz mehr für Photovoltaik bliebe. Wärme: ST = Solarthermie, BI= Biomasse GT= Geothermie Strom: KW= Kraft-Wärmekopplung PV = Photovoltaik, WI = Windkraft WK = Wasserkraft

17 Energieträger Bedarfsdeckung [%] Bemerkungen Wärme Strom Solarthermie 52 - Bei Nutzung der Gesamtdachflächen Photovoltaik - 73 Bei Nutzung der Gesamtdachflächen Wasserkraft - 1,6(33*) * gesetzl. z. Zt. Nicht möglich Windenergie - 1,5 (4,5*) * Bei Einsatz von 3 Anlagen a 5 kwp ON Geothermie 49 - Mehr nicht mögl. Aufgrund der Platzverhältnisse Biomasse Frage nach Wärmenetz oder hausweiser Nutzung KWK Nur sinnvoll mit Quartierswärmenetz

18 Abstimmung mit den Regionalpartner/ optimale Lösung für das Quartier Aufbau einer Wärme- und Stromversorgung auf dem Brook mittels Kraftwärmekopplung und Einsatz von Grüngas durch die Stadtwerke Parchim in Kooperation mit der WOBAU (Wohnungsbaugesellschaft Parchim) Quelle: whg-anlagenbau.de

19 mögliche Umsetzungsphasen

20 mögliche Umsetzungsphasen

21 langfristige Übertragung auf andere Quartiere/ Konzepte!? Aufgrund der Projektstruktur besteht die Möglichkeit die Ergebnisse des Quartierskonzeptes auf dem Brook auf andere Quartiere zu multiplizieren oder gegebenenfalls zur modifizieren

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