Strom und Wärme vernetzt

Von der Idee zur Realisierung

Die recht umfangreiche Dimensionierung des Nahwärmenetzes in Bodenmais war ursprünglich eigentlich gar nicht so geplant, wie Christian Zelzer, Initiator sowie Inhaber der ortsansässigen Sanitär- und Heizungsfirma, verrät. „Am Anfang wollte ich eigentlich nur für mein Wohnhaus und meine gewerblichen Flächen die Energieversorgung über ein Nahwärmenetz realisieren. Aber dann hat sich mein Vorhaben – typisch für eine kleine Gemeinde wie Bodenmais – schnell herumgesprochen. Mich haben mit der Zeit immer mehr Nachbarn auf das Konzept angesprochen. Und anscheinend hat sie das umweltfreundliche und energieeffiziente Konzept überzeugt, so dass wir heute in Bodenmais tatsächlich von einem echten Versorgungsnetz sprechen können.“

Zudem gab es in Bodenmais den „glücklichen“ Umstand, dass die meisten Anschlussteilnehmer eine veraltete Öl- oder Gasheizung besaßen und somit sowieso ein Anlagenaustausch auf dem Programm stand. Den letzten „Motivationsschub“ für die Realisierung des kalten Nahwärmenetzes gaben dann die sehr attraktiven Fördergelder. So konnten in Bodenmais gut 35 % der Gesamtinvestitionen von 850.000 € eingespart werden, konkret knapp 300.000 €. 

Bei der Suche nach einem kompetenten Planungsunternehmen für die professionelle Realisierung des Nahwärmenetzes in Bodenmais musste Christian Zelzer gar nicht groß in die Ferne schweifen. Es bestand schon aufgrund früherer erfolgreicher Zusammenarbeiten ein guter Kontakt zwischen dem Handwerksbetrieb Zelzer und dem Unternehmen ratiotherm aus dem oberbayerischen Dollnstein. Seit einigen Jahren bietet ratiotherm über sein neues Geschäftsfeld ratioplan seinen Kunden nun auch umfassende Wärmekonzepte an. Im Fokus stehen dabei Lösungen für nachhaltige Nahwärmenetze, vorrangig für größere Anschlusseinheiten wie Gemeinden, Kommunen oder Gewerbegebiete. So erarbeitete ratioplan auch für besagtes Mischgebiet in Bodenmais ein umfassendes Wärmeversorgungskonzept – angefangen von der Bestandsanalyse über die konkrete Konfiguration der technischen Komponenten bis hin zur gesamten Regelungstechnik.

Das Konzept für ein kaltes Nahwärmenetz ruht im Wesentlichen auf zwei Säulen: der Nutzung erneuerbarer Energien und flexiblen Temperaturen, die sich dem tatsächlichen Verbrauch anpassen. In einem konventionellen Netz stellt die Heizzentrale permanent 70 bis 80 °C warmes Wasser bereit. Während der Sommermonate gibt es aber zumeist nicht diesen Bedarf für solch hohe Temperaturen, so dass große Netzverluste entstehen. Um diese Verluste zu minimieren, wird das System im Sommer als „kaltes Netz“ betrieben. Dafür wird die Netztemperatur von Mai bis Ende September – in Bodenmais sogar von April bis Oktober – auf 20 bis 40 °C abgesenkt. Mit einem solchen „kalten“ Betriebsmodus lässt sich der Wärmebedarf der Anschlussteilnehmer in der warmen Jahreszeit vollständig durch erneuerbare Energien abdecken, in Bodenmais durch Solarthermie-Kollektoren an der Außenfassade der Heizzentrale.

Heizzentrale und Peripherie

Von zentraler Bedeutung für die Umsetzung eines kalten Nahwärmenetzes in Bodenmais war die positive Bewertung der Vor-Ort-Bedingungen durch ratioplan. Sprich eine ausreichende Ressource erneuerbarer Energiequellen, in diesem Fall Solar und Holzheizung. Dabei war durch das angrenzende Waldgebiet die Bereitstellung von Hackschnitzeln kein Problem, mit denen die 400-kW-Hackgutanlage in der Heizzentrale, dem Zentrum des Nahwärmesystems, betrieben werden kann. Als Heizzentrale fungiert ein Anbau an das Firmengebäude der Firma Zelzer. An die Außenfassade der Heizzentrale wurden dabei über eine Fläche von 110 m² Solarthermie-Kollektoren eingebaut. 

Mit fast fünf Stunden Sonnenscheindauer pro Tag liegt die Region Bodenmais gut 10 % über dem Jahresdurchschnitt im Bundesgebiet, so dass eine effiziente Auslastung der Solarkollektoren gewährleistet ist. Die technische Ausstattung der Heizzentrale wird komplettiert durch einen leistungsstarken Pufferspeicher mit einemFassungsvermögen von 25.000 l.

Hinzu kommen in der Peripherie für jeden der bisher 19 angeschlossenen Haushalte bzw. Gewerbetreibenden noch jeweils eine „kleine“ Wärmepumpe als Übergabestation sowie ein Speicher mit mindestens 500 l Fassungsvolumen. Die Wärmepumpen sind dabei jeweils auf ca. 50 % der jeweiligen Gebäudeheizlast ausgelegt. Alle Komponenten sind über eine Datenleitung miteinander verbunden und können sich somit – aufgrund einer hochkomplexen Regelungsleittechnik – über die jeweilige Wärmebereitstellung und den Bedarf der Verbraucher informieren. 

Leitungsverlegung in zwei Phasen

Die erste Trasse wurde im Februar 2014 verlegt, die zweite im Oktober des gleichen Jahres. Und bereits drei Monate später waren alle Teilnehmer an das Wärmenetz angeschlossen. Wobei das kalte Nahwärmenetz in Bodenmais als offenes System konzipiert ist, was bedeutet, dass jederzeit neue Anschlussteilnehmer in das System integriert werden können.

Insgesamt beläuft sich die Trassenlänge zur Einbindung aller Netzteilnehmer auf nur 950 m. Diese relativ geringe Trassenlänge bedeutet sehr kurze Rohrleitungswege und damit eine Minimierung möglicher Wärmeverluste auf dem „Transportweg“. Dadurch kann die Anlage in Bodenmais äußerst energieeffizient arbeiten.

Erstes Fazit

Nach gut 1,5 Jahren Betriebszeit des kalten Nahwärmenetzes meint Christian Zelzer: „Ich glaube, ich kann hier guten Gewissens für alle Anschluss­teil­neh­mer sprechen, wenn ich sage, dass die Anlage vom ersten Tag an ohne nennenswerte Störungen oder Zwischenfälle gelaufen ist. Und auch über mehr Geld in der Haushaltskasse kann sich jeder Teilnehmer freuen, denn der Energieeinspareffekt liegt für jedes Gebäude – unabhängig ob privat oder gewerblich – bei mindestens 20 %.“

Mit diesem Konzept eines „kalten“ bzw. Niedrigenergie-Nahwärmenetzes wurden in Bodenmais gezielt zwei zentrale Nachteile klassischer Nahwärmeversorgung ausgeglichen: Zum einen die Vermeidung relativ hoher Leitungsverluste aufgrund starker Temperaturdifferenzen, zum anderen der Wegfall der Anschaffungskosten für eine eigene Heizanlage für die eingebundenen Anschluss­teilnehmer. Und letztendlich sind alle Beteiligten nicht mehr dem unkalkulierbaren Risiko steigender Energiepreise ausgesetzt, da Hackschnitzel und Sonnenstunden ausreichend vorhanden sind.

Das Beispiel Bodenmais zeigt eindrucksvoll, wie eine kleine Gemeinschaft aus überzeugten, engagierten Bürgern und Unternehmen einen großen Schritt in Richtung nachhaltige und autarke Energieversorgung gegangen ist, die sicherlich Beispielcharakter in der Region haben wird.