Fernwärmenetz mit Heizzentrale 1.500 kW Wärmeleistung

Hitzacker (Elbe), Deutschland, 2014

Projektleistung:

Planergemeinschaft Dipl. Ing. Gregor Heckenkamp (Luckau) & AKUT Partner

Optimierung der Fernwärmenetz-Varianten, Reduzierung der Netzwärmeverluste, Ausschreibung der Fernwärmestationen.

Planung von Hackschnitzel-Heizanlage,
Sonderausführung von Übergabesta­tionen mit Profibus,
TGA: Heizhaus und Wärmenetz, Einbindung von Pufferspeicher.

Abnahme und Unterstützung bei der Inbetriebnahme

 

Kennzahlen:

55 Übergabe-Stationen,
> 5 km Netzlänge (1. Stufe).

Energieeffizienz:

Anschluss: 1.500 kWtherm ,
Grundlastbe­reitstellung:
600 kWtherm BHKW (Biogas),
Spitzenlastab­deckung:
800 kWtherm Hackschnitzel,
Wärmeverwen­dung im Sommer:
600 kWtherm
mit Trock­nungsan­lage und Beheizung von Freibad.

Baukosten:

Gesamtbaukosten 1,8 Mio EUR

Herausforderung:

Um die Abwärme des BHKW der Biogasanlage Hitzacker möglichst weitgehend nutzen zu können und damit einen betriebswirtschaftlich positiven Effekt für die engagierten Eigentümer, die "Naturenergie Hitzacker UG & Co. KG", zu erzielen, sollte ein Fernwärmenetz für einen Teilbereich der Stadt Hitzacker (Elbe) geplant werden.

Besonderes Augenmerk war auf die ganzjährige Wärmenutzung und die Minimierung der Betriebszeiten  von Mittel- und Spitzenlastkessel zu legen, um einen hohen Nutzungsgrad zu erzielen.

Insgesamt 55 Übergabestationen für Grundstücke und Gebäudeanschlüsse waren zu berücksichtigen, von kleinen Anschlussleistungen unter 15 kW bis zu Leistungen von 400 kW. Es sollten zwei Schulen, ein Freibad und ein Gewerbebetrieb an das Wärmenetz angeschlossen werden.

Aus diesem Anforderungsprofil ergab sich der Anspruch an eine vertraglich zugesicherte Versorgungssicherheit der Wärmenutzer. Hierzu war eine angepasste Steuerung zur Überwachung und Fernwartung einzuplanen.

Bei der Netzplanung war mit Querungen von öffentlichen Straßen und einer Bahntrasse zu rechnen. Teilweise sollten die alten Bestands-Heizstationen mit geringen Aufwand und Kosten zur Nutzung der Fernwärme umgebaut werden.

Zur Verhinderung von Korrosion an Anlagenteilen waren die Anforderungen an die Netzwasserpflege gem. der VDI 2035 zu erfüllen.

Lösung:

Zunächst wurde die Anschlussdichte über das insgesamt 5 km lange Fernwärmenetz optimiert. Damit wurde ein ausreichend großer Grundlastbedarf für die im BHKW anfallende Abwärme geschaffen.

Die unvermeidlichen Netzwärmeverluste wurden dagegen durch eine maximale Absenkung der Vorlauftemperaturen (u.a. durch frequenzgesteuerte Heizungspumpen) während des Einfahrbetriebes auf den geringsten Wert einreguliert.

Durch Installation der Trocknungsanlage, Versorgung des Freibades und des Anschlusses des benachbarten Gewerbebetriebes wird die Wärme des BHKWs nun auch im Sommer genutzt. Darüber hinaus gehende Anforderungen an die Wärmelieferung (Mittellast/ Spitzenlast, Versorgungssicherheit) werden über einem automatisch betriebenen Hackschnitzelkessel mit einem Leistungsbereich von 450 bis 800 kWWärme sichergestellt.

Ein weiterer Optimierungsbaustein ist die Einbindung des Wärmespeichers mit 55 m³ Inhalt. So können Bedarfsspitzen (z.B. der morgendliche Bedarf in den Übergangsphasen) ohne bzw. mit nur minimaler Unterstützung des Feststoffkessels gedeckt werden.

Das aufbereitete Netzwasser wird über eine automatisch arbeitende Entgasungsanlage und eine automatische  Dosierstation immer in optimaler Qualität gehalten.

Im ersten Jahr wurden an die Abnehmer 2,5 Millionen kWh Wärme aus nachwachsenden Rohstoffen geliefert (ohne Trocknungsanlage).