Nahwärmenetze
Anbindungen von solaren Großanlagen für Bioenergiedörfer
Solarthermie für lokale Wärmenetze und Solardörfer
Da nahezu alle Wärmenetze mit Temperaturen von 80-130* °C arbeiten, ist die Integration der Solaranlagen in Nah- und Fernwärmenetze eine naheliegende und einfache Anwendung. Bei Netztemperaturen von bis zu 130* °C ist dabei dreimal mehr Energie nutzbar als mit PV-Modulen, bei 95 °C ist die Energieausbeute sogar um Faktor 4 höher.
*) Ab 110 °C findet jedoch ein deutlicher Kostensprung statt, weil ab da beim Rohr- und Behälterbau, bei der Wärmedämmung sowie zum Einhalten von Sicherheits- und Inspektionsvorschriften deutliche Mehrkosten entstehen. Außerdem wachsen mit der Temperatur die Wärmeverluste und die Anlageneffizienz sinkt. Vor dem Hintergrund aktueller Energiepreise (2016) raten wir deshalb zur Beschränkung auf max. Solartemperaturen von 110 °C, auch wenn höhere Temperaturen technisch möglich sind.
Immer die passende Lösung
Thermische Solaranlagen von Ritter XL Solar können wie ein Zusatzwärmeerzeuger zum Kraftwerk an das Wärmenetz angeschlossen werden. Also ebenso zentral, als auch dezentral, von jedem Objekt im Netz aus. Meist ist dies sogar ohne jeden Wärmetauscher möglich. Die Solarwärmespeicherung kann ebenfalls zentral oder dezentral erfolgen. Für solare Beiträge zum Jahreswärmebedarf von weniger als 8 % ist in der Regel das Netz selbst Puffer / Speicher genug. Eine solche Systemflexibilität sucht ihresgleichen!
Solarunterstützte Wärmenetze für Dörfer
Seit über 10 Jahren gibt es in Deutschland Bioenergiedörfer. Inzwischen sind es fast 200 Dörfer, die ihren Strom- und Wärmebedarf mit überwiegend regionalen nachwachsenden Rohstoffen und der Sonne selbst decken. In den meisten Fällen kommen dabei bisher Biogas-BHKW zum Einsatz. Zentraler Baustein der Wärmeversorgung ist stets ein Wärmenetz, an das sehr viele, manchmal fast alle Gebäude angeschlossen sind und das so die meist mit Heizöl betriebenen Einzelheizungen ersetzt. Ein Dorf, das sich ein eigenes Wärmenetz zulegt, schafft sozusagen die Wärmewende auf einen Schlag. Der Weg über normale Sanierungen der Heizungsanlagen Haus für Haus würde dagegen Jahrzehnte in Anspruch nehmen. Neben der umwelt- und klimapolitischen Motivation spielt bei diesen Projekten der Aspekt der regionalen Wertschöpfung eine tragende Rolle. Während bei einer überwiegend auf Heizöl basierten Wärmeversorgung Kaufkraft in erheblichem Umfang an die internationalen Erdölproduzenten abfließt, bleibt diese Kaufkraft den regionalen Wirtschaftskreisläufen erhalten, wenn das Wärmenetz mit nachwachsenden Brennstoffen aus der Region betrieben wird.
| Büsingen | Neuerkirch-Külz | Hallerndorf | ||
| Kollektortyp | Ritter XL 19 / 49 P | |||
| Kollektorfläche | 1.090 m² | 1.422 m² | 1.304 m² | |
| Aufstellfläche | 2.500 m² | 3.700 m² | 3.000 m² | |
| Speichergröße | 100 m³ | 120 m³ | 85 m³ | |
| Solarertrag / a | 565 MWh | 625 MWh | 600 MWh | |
| Solarquote | 13,5 % | 20 % | 22 % | |
Wer macht denn so was?
Für den Bau und den Betrieb von Wärmenetzen in Dörfern gibt es verschiedene Modelle: Stadtwerke bzw. Gemeindewerke können das übernehmen oder eigens dafür ins Leben gerufene Genossenschaften. Auch privatwirtschaftlich organisierte Betreiber spielen eine wichtige Rolle. Beispiele:
- Die Verbandsgemeindewerke Simmern gründeten die „Energieversorgung Region Simmern“ (ERS), als kommunalen Eigenbetrieb für den Bau und Betrieb des Wärmenetzes der Gemeinden Neuerkirch und Külz.
- In Büsingen und in zwölf weiteren Kommunen im südlichen Baden-Württemberg übernahm die solarcomplex AG aus Singen diese Rolle.
- Im hohen Norden baut und betreibt die Firma Gottburg Energietechnik ländliche Wärmenetze.
- Bundesweit ist auf diesem Gebiet die NATURSTROM AG aktiv.
- Im Mittelhessischen Mengsberg hat sich eine Genossenschaft gegründet, um Mengsberg zum „Sonnen- und Bioenergiedorf“ zu machen.
2.000 Solardörfer in Deutschland?
Experten sagen, dass bei heutigen Energiepreisen vielleicht in einem Viertel der deutschen Dörfer, also ungefähr 2000, die Bedingungen gegeben sind, um technisch und wirtschaftlich sinnvoll Wärmenetze zu betreiben. Mehrere Millionen Quadratmeter Sonnenkollektoren zusammen wären dann die ideale Ergänzung für das Sommerhalbjahr.
In den letzten Jahren gewinnt neben dem Biogas-BHKW eine weitere Variante erneuerbarer Wärmeerzeugung für diese dörflichen Wärmenetze an Bedeutung. Holzkessel, befeuert mit Hackschnitzeln oder Pellets aus der Region, tragen die Hauptlast der Wärmeerzeugung während der Heizperiode, große solarthermische Anlagen übernehmen diesen Part in den Sommermonaten.
Das macht gleich aus mehreren Gründen Sinn:
- Moderne Hochleistungskollektoren gewährleisten heutzutage Wärmepreise, die in einer Vollkostenrechnung nicht höher, sondern oft sogar unter denen von Hackschnitzeln liegen.
- Ein Teillastbetrieb großer Holzkessel im Sommer sollte aus technischen und wirtschaftlichen Gründen besser unterbleiben.
- Holz ist zwar regenerativ, aber trotzdem kostbar: Um mit Holzkesseln die gleiche Wärmemenge wie eine solarthermische Anlage zu erzeugen, benötigt man ungefähr die 60-fache Waldfläche. Bei Energiepflanzenanbau (z. B. Mais) ist das Verhältnis noch ungünstiger.