Planung und Ausführung effizienter Wärmenetze am Beispiel Hemmingen-Schwieberdingen
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- Heike Giese
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1 Planung und Ausführung effizienter Wärmenetze am Beispiel Hemmingen-Schwieberdingen Karlsruhe Ulrich Ramsaier Bietigheim-Bissingen 1 Tel
2 Realisierte Projekte 2
3 Aufgabenstellungen bei Energieprojekten Konzeption Umsetzung Betrieb Weiterentwicklung 3
4 Ausgangssituation 2006 in Schwieberdingen Gesamtverbrauch entspricht pro Jahr ca Liter Heizöläquivalent Sporthalle und Hallenbad Zentraler Elektrospeicher Rathaus Gasheizung Haupt- und Realschule Elektroheizungen 4
5 Biogasanlage Haldenhof Hemmingen Technische Daten Biogas-BHKW: 625 kwel. 700 kwth. Wärmebedarfsdeckung durch BHKW 90 % Stromerzeugung BHKW kwh/a 5
6 Lageplan Biogasanlage / Schul-und Sportzentrum Heizzentrale mit Gaskessel 6
7 Dimensionierung Wärmenetz - Ausführung der 1,6 km langen Wärmeleitung von Biogasanlage eine Dimension kleiner möglich, weil Spitzenlastkesselanlage nahe bei den Verbrauchern - Weiterverwendung von vorhandenen Pufferspeichern der zentralen Elektroheizung als dezentrale Pufferspeicher, dadurch - Reduzierung der Aufheizspitzen am Morgen - höherer Deckungsanteil des Biogas-BHKW (99,8 % in 2015) - weitere Optimierung der Wärmeleitungsdimensionen möglich 7
8 Erweiterung der Nahwärmeversorgung auf Hemmingen ab 2008 bis heute Wohngebäude Holzheizzentrale Biogasanlage 8
9 Ankerkunde Wohnpark Schlossgut I, Hemmingen 350 Wohneinheiten kwh/a Wärmeverbrauch 9
10 Prinzip der Teilwärmeversorgung 10
11 Vorteile der Teilwärmeversorgung Hemmingen - Angebot eines Wärmepreises 10 % unter den bisherigen Brennstoffpreisen schuf Vertrauen bei den Kunden -Keine Anschlusskosten -Keine Grundkosten - optimierte Netzdimensionierung, da Spitzenleistung nicht übertragen werden muss - Auslegung Wärmeleitung zum Schlossgut eine Dimension kleiner - Geringere Vorlauftemperaturen im Winter möglich, wenn dezentrale Spitzenkessel sowieso nachheizen - Erweiterung der Wärmeversorgung erhöht nur die Auslastung nicht den Leistungsbedarf in der Heizzentrale Vorerst kein Kesselzubau erforderlich 11
12 Wärme-Gesetz bei Neubau und Kesselerneuerung Möglichkeiten Neubau und bei Austausch der Heizungsanlage (Auszug) Pelletheizung Solaranlage Nahwärme Wärmepumpe Blockheizkraftwerk 12
13 Übergang von der Teil- auf eine Vollwärmeversorgung Von Neubauten und bei Kesselerneuerung wird Vollwärmeversorgung gefordert - Helu-Kabel und Ärztehaus Schaffung von Redundanz bei der Wärmeerzeugung erforderlich - zentral z.b. durch Einbau Pelletkessel in Heizzentrale dezentral durch Übernahme bestehender neuwertiger Heizanlagen und Einbindung als Spitzenkessel für das Netz 13
14 Sukzessiver Ausbau des Versorgungsgebiets bis 2014 Biogasanlage Huber Gesamtwärmeerzeugung ca. 20 Mio. kwh/a Vollwärmeversorgung Erweiterung ,5 Mio. kwh/jahr Wärmedichte kwh/m Heizzentrale Teilwärmeversorgung 10 Mio. kwh/jahr Wärmedichte kwh/m 14
15 Holzheizzentrale mit Hackschnitzel und Pelletkessel Heizzentrale Schlossgut Biogas BHKW 700 kwth. Hackschnitzel kwth. Zubau Holzpellet kwth. 15
16 Erweiterung Heizzentrale Schlossgut Zubau 2013/14 Biomethan-BHKW kwel / kwth. 2 x 200 m³ Pufferspeicher Biogas-BHKW Huber 400 kwth. 16
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21 Wärmeversorgung Hemmingen-Schwieberdingen Wärmeverkauf (2015 witterungsbereinigt) Wärmenetzlänge Wärmedichte kwh pro Jahr rd. 10,8 km rd kwh/m Wärmeerzeugung Wärmeverluste kwh pro Jahr kwh pro Jahr rd. 15 % der Erzeugung Dimensionen Rohrtyp DN 150 und kleiner KMR-Duoleitungen Standard und 1 x verstärkte Dämmung Durch Duorohre Verlegung teilweise im Gehweg möglich - Kosten und Akzeptanz 21
22 Wärmeverluste Stahlrohr am Beispiel DN 80 Einfluss von Dämmstandard und Rohrtyp Standard Dämmung (Serie 1) 1-fach verstärkte Dämmung (Serie 2) 2-fach verstärkte Dämmung 100 % - 14 % KMR- Einzelrohre - 23 % - 30 % verstärkte Dämmung - 45 % KMR- Doppelrohre - 54 % 2 x verstärkte Dämmung 22
23 Optimierung durch Netzüberwachung 23
24 Einflußfaktoren bei Planung und Ausführung von Netzen - Wärmedichte - Auswahl geeigneter Netzgebiete/Ankerkunden (z.b. kommunale) mit Handlungsbedarf bzgl. Heizung - Kundengewinnung - Betriebstemperaturen - Netzverluste reduzieren sich mit sinkenden Betriebstemperaturen - Dämmstandard/Rohrtyp - Duorohre mit verstärkter Dämmung begrenzen Netzverluste langfristig - Dimensionierung - Optimierung der Leitungsdimensionen durch - Dezentrale Pufferspeicher - Dezentrale Wärmeerzeuger - Große Spreizungen infolge niedriger Rücklauftemperaturen - Optimierung im Betrieb mit Hilfe von Netzüberwachung 24
25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit IBS Ingenieurbüro Schuler GmbH Flößerstr Bietigheim-Bissingen Tel
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