Projektentwickler/in für Energiegenossenschaften. Lehrstudienbrief Nahwärme Grundlagen Planung Realisierung Betrieb

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1 Projektentwickler/in für Energiegenossenschaften Lehrstudienbrief Nahwärme

2 Die Untersuchung wurde in Auftrag gegeben von: innova eg Dr. Burgard Flieger Erwinstraße Freiburg Tel: Fax: Erarbeitung und Ausführung: Thilo Bär Business Team Bioenergie Corporate REHAU AG + Co Ytterbium Erlangen Die Unterlage ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendungen, der Wiedergabe auf fotomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben vorbehalten. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift beruht auf Erfahrung und erfolgt nach bestem Wissen, gilt jedoch als unverbindlicher Hinweis. Außerhalb unseres Einflusses liegende Arbeitsbedingungen und unterschiedliche Einsatzbedingungen schließen einen Anspruch aus unseren Angaben aus. Die Informationen sind nach bestem Wissen zusammen gestellt. Eine Gewähr für die Ergebnisse wird nicht übernommen. Der Autor übernimmt keine Verantwortung oder Haftung jedweder Art für Aufwendungen, Verluste oder Schäden, die aus oder in irgendeiner Art und Weise im Zusammenhang mit der Nutzung eines Teils dieser Informationen stehen. Lehrstudienbrief Nahwärme Thilo Bär 2/129

3 Inhaltsverzeichnis: 1 KURZZUSAMMENFASSUNG MOTIVATION Grundlegende Herausforderung EINLEITUNG Vorstellung REHAU AG+Co Kreative Ideen, Innovative Lösungen Für die Welt von Heute und Morgen Energie ernten Nutzung natürlicher Ressourcen Hintergrund Autor Thilo Bär Mein erstes Projekt GRUNDLAGEN TECHNIK HAUPTKOMPONENTEN NAHWÄRMENETZ Überblick Grundlagen zu Erzeugern Heizwerk Kraftwerk Heizkraftwerk Grundlagen zur Wärmeverteilung Stahlrohrsysteme Fachbegriff Kunststoffmantelrohr (KMR) Kunststoffrohrsystem - Fachbegriff Polymeres Mediumrohr (PMR) Unterscheidung zwischen Nah- und Fernwärme Langzeitverhalten Beispiel zur Lebensdauerberechnung Rohrhersteller für Wärmenetze Überblick: Eigenschaften Kunststoffrohrsysteme Überblick über PMR Verbindungstechnik: Überblick über PMR Muffentechnik bzw. Nachisolierung Überblick über PMR Zubehör Grundlagen zur Wärmenutzung Beispiele Für Wärmeabnehmer Übergabestation GRÜNDE FÜR EIN NAHWÄRMENETZ Steigende Energiepreise Ungenutze Abwärme Als Ziel: Bioenergiedorf...38 Lehrstudienbrief Nahwärme Thilo Bär 3/129

4 5.4 Gründe im Privatbereich Politische Ziele und gesetzliche Verordnungen Erneuerbare Energien Gesetz Erneuerbare Energien Wärme Gesetz Energieeinsparverordnung EU Richtlinie 2010/31/EU Das KWK Gesetz Sonstige Gründe I. MEILENSTEIN: IDEENPHASE Die erste Abendveranstaltung Aufgaben der Arbeitsgruppe CHECKLISTE ZUR ERSTEN BEURTEILUNG Luftbild, Amtliche Karte Energieressourcen vor Ort Bestehende Wärmeerzeugungsanlagen Inselbildung durch Kategorien der Wärmeabnehmer Erste Abschätzung des Projekts mittels Erfolgsfaktoren Vorhandene Kompetenzen vor Ort Auftragsvergabe Planer II. MEILENSTEIN: KONZEPTPHASE BEDARFSANALYSE / DATENERHEBUNG Wärmebedarfsermittlung Weg 1: Leistungsbestimmung über Energieverbrauch Weg 2: Leistungsbestimmung über Energieverbrauchskennwert MACHBARKEITSSTUDIE WEITERE ENTSCHEIDUNGSHILFEN Heizkostenvergleich Fördermöglichkeiten III. MEILENSTEIN: PLANUNGSPHASE PLANUNG WÄRMEVERTEILUNG UND NETZAUFBAU Festlegung Trassenverlauf und Standort Heizzentrale Netzformen Strahlennetze Ringnetze Maschennetze...60 Lehrstudienbrief Nahwärme Thilo Bär 4/129

5 13.3 Verlegevarianten Abzweigmethode Haus-zu-Haus -Trassenführung / Einschleif-Methode Verbindung verschiedener Rohrsysteme Wärmeverluste Kennzahlen zum Wärmeverlust Beispielrechnungen zum Wärmeverlust Wärmeverlust zwischen Vor- und Rücklauf Wärmeverluste mit erhöhten Dämmstärken NETZDIMENSIONIERUNG Anschlussnehmer Wärmebereitstellungs- und Pufferspeicherkonzept Trassenverlauf und Standort Heizzentrale Ermittlung der Gleichzeitigkeit Wärmeerzeuger und Pufferspeicher Volumenströme und Temperaturspreizung Vordimensionierung Nahwärmeleitung/ Ermittlung des ungünstigsten Stranges Finale Dimensionierung Pumpenauslegung IV. MEILENSTEIN: UMSETZUNGSPHASE BAUAUSFÜHRUNG Transport Lagerzeit Transport Aufnehmen mit Bagger Aufnehmen mit Stapler Lagerung Überblick über verschiedene Verlegetechniken Offene Bauweise Einziehverfahren Einpflügverfahren Spühlbohrverfahren Hinweise Rohrgraben Verlegeabstände zu Versorgungsleitungen Absicherung und Verkehrslasten...91 Lehrstudienbrief Nahwärme Thilo Bär 5/129

6 16.11 Biegeradien Nachträglicher Anschluss Verlegewerkzeug und Verlegehilfsmittel Hausanschluss herstellen Einbindung in vorhandenes Heizsystem V. MEILENSTEIN: BETRIEBSPHASE Netzbetrieb und Wärmelieferung Allgemeines Inbetriebnahme Betrieb, Wartung, Instandhaltung Zentrale Filterstation Druck- und Dichtheitsprüfung Grundlagen zur Druckprüfung Dichtheitsprüfung mit Wasser Leitsystem / Netzüberwachung / Anlagenregelung Aufbau Leitsystem Anlagenvisualisierung Messwertserver Vorteile eines Leitsystems in Wärmenetzen WÄRMELIEFERUNGSVERTRAG Gesetzliche Grundlage für Wärmelieferverträge Preisregelungen ANSCHLUSS- UND BENUTZUNGSZWANG GENEHMIGUNGEN Leitungsrecht Baugenehmigungen ÖKOLOGISCHE BEWERTUNG VON NAHWÄRMENETZEN ANHANG: Grundlegende Fragen Anschluss-Fragebogen Checkliste Nahwärme Information und Einbindung der Bevölkerung Kommunikation zu den Hausbesitzern Heizkostenvergleich Preisentwicklung Brennstoffe Lehrstudienbrief Nahwärme Thilo Bär 6/129

7 22.8 Fördermöglichkeiten Nahwärme- und Biogasbereich Datengrundlage: Wärmeverluste DUO-Rohr und erhöhte Dämmstärke Tabellen Druckverlust REHAU Mediumrohr SDR Druckprüfungsprotokoll gilt auch für PE Xa-Mediumrohre Heizungswasser Faustregeln Vorteile eines Leitsystems in Wärmenetzen Lehrstudienbrief Nahwärme Thilo Bär 7/129