KommEN - Kommunale Energie NRW

Link zur Startseite der EnergieAgentur.NRW
Start 

Inhalt

„Kaltes Nahwärmenetz“ in Nümbrecht

Handlungsfelder:   1.2.1 Kommunale Energieplanung
2.2.1 Erneuerbare Energie Wärme
2.2.3 Energieeffizienz Wärme
2.2.5 CO2- und Treibhausgasemissionen

Stand:   2017
 
Träger:   Gemeindewerke Nümbrecht GmbH (GWN)
 
Kommune:   Nümbrecht
 
Bundesland:   Nordrhein-Westfalen
 

Projektbeschreibung

Die Gemeindewerke Nümbrecht (GWN) versorgen das Wohngebiet Sohnius-Weide mit regenerativer Wärme. Hervorzuheben sind ungedämmte Rohrleitungen in Verbindung mit Wärmepumpen, Einbindung einer Solaranlage und Regenwasserzisternen.

In Nümbrecht-Büschhof wurden bereits in 2008/2009 im Rahmen eines Nahwärme-Projektes Wohngebäude regenerativer Wärme versorgt, erzeugt über zentral installierte Wärmepumpen.

Dieses erfolgreiche Konzept nahmen die Gemeindewerke Nümbrecht (GWN) zum Anlass 2012 weitere Wohngebiete mit Wärme aus Wärmepumpen zu versorgen. Hierzu wurden diesmal jedoch ungedämmte Rohrleitungen verlegt, die das Wohngebiet Sohnius-Weide als sogenanntes „Kaltes Nahwärmenetz“ versorgen. Beim kalten Nahwärmenetz wird die Umweltwärme zu den Häusern transportiert, um dort über jeweils im Contracting installierte Wärmepumpen die Heizwärme zu erzeugen. Zwei Drittel der damaligen Bauherren beteiligten sich am Projekt. Insgesamt wurden 20 Gebäude zu marktüblichen Konditionen versorgt - im Vergleich zu Nümbrecht-Büschhof mit einem um rund ein Drittel geringeren Energieeinsatz.

Das Konzept wurde außerdem erweitert durch eine neu installierte Solaranlage, deren Wärme in das Nahwärmenetz eingespeist wird. Als Puffer für zusätzlichen Wärmeeintrag dienen die Regenwasser-Zisternen.

Wohngebiet Sohnius-Weide. Foto: Gemeindewerke Nümbrecht

Wohngebiet Sohnius-Weide
Foto: Gemeindewerke Nümbrecht

Detailansicht

In den Wohngebieten Nümbrecht-Büschhof und Sohnius-Weide bestand kein Anschluss- oder Benutzungszwang. Selbst in strengen Wintern erfolgt das Heizen mit der regenerativ erzeugten Wärme ohne Probleme und ohne Klimabelastung.

Die Wohnfläche der Häuser beträgt zwischen 110 und 290 qm, die über das System insgesamt im Jahr mit ca. 200.000 kWh Wärme versorgt werden.

Informationen zu Wärmepumpen

Jahresarbeitszahl (JAZ): durchschnittlich 4,23 (liefert das 4,23-fache der eingesetzten Elektroenergie)
Leistung: 6, 8, 11 und 18 kW (entsprechend der erforderlichen Heizleitung)
Betrieb: monovalenter Einsatz (Einsatz des Elektroheizstabs als zweiter Wärmeerzeuger ist auf den Notbetrieb bei Betriebsstörungen und den erhöhten Wärmebedarf der Estrichtrocknung während der Bauphase beschränkt)

Wie funktioniert die „kalte“ Nahwärme?

Wohngebiet Sohnius-Weide. Foto: Gemeindewerke Nümbrecht

Wohngebiet Sohnius-Weide.
Foto: Gemeindewerke Nümbrecht

Detailansicht

Die Energie für Heizzwecke wird beim „kalten“ Nahwärmenetz über nicht gedämmte Rohrleitungen zu den Wohngebäuden geleitet. Während bei der klassischen Nah- oder Fernwärme das Wasser in den Rohrleitungen zwischen +50 bis teilweise +100 Grad Celsius heiß ist und ohne weiteren Wärmeerzeuger in den zu beheizenden Objekten für Raumheizung und Warmwasserbereitung sorgt, ist das Leitungsnetz der kalten Nahwärme mit einem Flüssigkeitsgemisch aus umweltfreundlichem Frostschutzmittel und Wasser gefüllt.
Die Temperatur liegt hier im Regelfall jahreszeitabhängig zwischen -5 bis +20 Grad Celsius. Daher die Bezeichnung „Kalte“ Nahwärme. Hervorzuheben ist, dass so nicht nur auf die Dämmung der Nahwärmeleitungen verzichtet werden kann, sondern diese auch Energie aus dem Erdreich aufnimmt.

Die Energie der klassischen Nah- und Fernwärme wird üblicherweise zentral in einem Heizwerk durch BHKW und/oder Heizkessel erzeugt. Hierbei entstehen Wärmeverluste der Rohrleitungen. Die Wärmeverluste resultieren letztlich aus der vergleichsweise hohen Temperaturdifferenz zwischen dem heißen Leitungswasser in den Rohren und dem kalten umgebenden Erdreich.

Im Kalten Nahwärmenetz ist das umgebende Erdreich während der Heizperiode i.d.R. wärmer als das Flüssigkeitsgemisch selbst. Im Verlauf der nicht gedämmten Rohrleitungen entstehen somit Energiegewinne mit bis zu 50 Watt je laufendem Meter Rohrleitung (oberflächennahe Geothermie).

Die so im Flüssigkeitsgemisch aufgenommene Umgebungswärme wird in die Wohngebäude geleitet und dort über Wärmepumpen auf ein für das Gebäude nutzbares Temperaturniveau gebracht. Im Anschluss (Rücklauf) wird das abgekühlte Flüssigkeitsgemisch wieder an das Nahwärmenetz abgegeben. Im Laufe der Zirkulation erwärmt sich dieses Flüssigkeitsgemisch aufgrund der umgebenden Erdwärme wieder und der Prozess beginnt von neuem.

Das Nahwärmenetz hat eine Länge von insgesamt ca. 450 Metern. Es wurden ca. 1.200 Meter PE-Rohre (Nenngröße  DN65) verlegt. Die Rohrverlegung erfolgte in ca. 1,5 bis 2 Meter Tiefe.

Einbindung weiterer regenerativer Wärmequellen (Solaranlage, Regenwasser-Zisternen)

Da die Versorgung mit regenerativer Wärme ohne Anschluss- und Benutzungszwang erfolgt, wurde bereits bei der Planung des Nahwärmenetzes die sukzessive Einbeziehung weiterer Umweltwärmequellen entsprechend dem Markterfolg des Wärmeangebotes berücksichtigt. Für den Fall, dass die Erdwärme im Umfeld der Rohrleitungen für die Versorgung des Kaltes Nahwärmenetz nicht ausreicht (z.B. aufgrund einer Vielzahl an Gebäuden), kann so bedarfsgerecht durch die Installation weiterer regenerativer Wärmequellen die Wärmeversorgung sichergestellt werden.

Solaranlage im Wohngebiet Sohnius-Weide. Foto: Gemeindewerke Nümbrecht

Solaranlage im Wohngebiet
Sohnius-Weide.
Foto: Gemeindewerke Nümbrecht

Detailansicht

Im Wohngebiet Sohnius-Weide wurde deshalb zusätzlich eine solarthermische Anlagemit einerca. 43 qm großen Kollektorfläche (Vakuum-Kollektoren) installiert. Die hier gewonnene Wärme wird in das Nahwärmenetz eingespeist.

Zusätzlich dienen die Regenwasser-Zisternen als Puffer für den Wärmeeintrag. Die enthaltene Energie wird in die Rohrleitungen (Flüssigkeitsgemisch) eingespeist.

Das Kalte Nahwärme Projekt hat alle ökologisch, ökonomisch und technisch gestellten Erwartungen erfüllt und zeigt, dass der Erhalt der Umwelt ohne Komforteinbußen im Hinblick auf die Wärmeversorgung gestaltet werden kann.

 

 

Verbesserungen

Durch den Einsatz des Kalten Nahwärmenetzes werden erhebliche Mengen CO2 eingespart. Beim Wohngebiet Sohnius-Weide kann die CO2-Einsparung bisher nur anhand fiktiver Vergleichsszenarien angegeben werden. Würde das Wohngebiet mit Erdgas-Brennwert-Heizungen statt über die installierte Nahwärmelösung beheizt, beträgt die erreichte Einsparung ca. 40.000 kg CO2 im Jahr.

 

Finanzierung

Die Gesamtinvestitionskosten (ohne Abzug der Förderung) für Infrastruktur zuzüglich aller Nebenkosten (Vermessung etc.) und inklusive der Wärmepumpen betrugen 320.000 Euro.

Dazu gab es eine BAFA-Förderung in Höhe von 49.000 Euro für die Wärmepumpen und zirka 17.500 Euro aus KfW-Mitteln für die Solarthermieanlage.

Das „kalte“ Nahwärmenetz war Projekt des Monats März 2017 der EnergieAgentur.NRW.

 

Links

www.gwn24.de
www.nuembrecht.de
www.energieagentur.nrw

 

 

Ansprechpartner

Dr. Marion Wallérus
Geschäftsführerin
Gemeindewerke Nümbrecht GmbH
Schulstraße 4
51588 Nümbrecht
Tel.: 02293  911313
wallerus@gwn24.de

weiterführende/zusätzliche Infos

Sie haben Ihre Projekte noch nicht in KommEN veröffentlicht?

Gerne unterstützen wir Sie bei der kostenlosen Präsentation Ihrer kommunalen Energie-Projekte.

Weitere Informationen erhalten Sie unter Tel.
Tel. 02 02 / 245 52 -53 oder
Sabine.schneider@
energieagentur.nrw

European Energy Award

come2COM Städte und Gemeinden setzen auf Energieeffizienz und gestalten ihre Energiepolitik nachhaltig. Hierfür gibt es die Auszeichnung mit dem eea.

EU Flagge