KWK und Solarthermie wachsen in Crailsheim durch ein Wärmenetz zusammen
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DEZENTRALE KWK FACHTHEMA 23
Im Lärmschutzwall integrierte Solarkollektoren tragen in Crailsheim maßgeblich zur Wärmeversorgung bei
Quelle: Stadtwerke Crailsheim
KWK und Solarthermie
wachsen in Crailsheim durch ein
Wärmenetz zusammen
Blockheizkraftwerke (BHKW), Solarthermie- und Speicheranlagen in Crailsheim zeigen,
wie die sinnvolle Verknüpfung einzelner Technologien funktionert. So ist ein Fernwärme-
netz entstanden, in das zahlreiche dezentrale Anlagen Wärme einspeisen.
Die Stadtwerke des Mittelzentrums menetze aufgebaut und mit KWK- Wärme. Es wurde seither in ver-
Crailsheim mit rd. 35 000 Einwoh- Anlagen bestückt, so dass die schiedenen Ausführungen bei über
nern haben frühzeitig die Chancen Stadtwerke Crailsheim heute fünf- 40 BHKW-Projekten eingesetzt, u. a.
der umweltschonenden Energiever- zehn BHKW-Module mit insgesamt beim Werk von Procter & Gamble in
sorgung von Wohngebieten durch 3 MW elektrischer und 4,4 MW Crailsheim. Die erste GG-530-Anla-
hocheffiziente, dezentrale Energie- thermischer Leistung betreiben. ge im Heizkraftwerk speist ge-
erzeuger erkannt: Bereits 1992 Diese laufen mit Erdgas und kön- meinsam mit zwei Erdgasheizkes-
wurde im Wohngebiet Roter Buck nen ohne technische Änderungen seln in das größte Crailsheimer
eine Anlage der Kraft-Wärme-Kopp- auf erneuerbare Brennstoffe wie Nahwärmenetz ein, an das auch
lung (KWK) mit seinerzeit zwei Bio-Erdgas oder Synthesegas um- das Wohn- und Mischgebiet Hirten-
BHKW-Kompaktmodulen GG 110 gestellt werden. wiesen 2 mit rd. 2 000 Bewohnern
von SOKRATHERM in Betrieb ge- Im Jahr 2012 wurden in Crails- angeschlossen ist.
nommen, die das Wohngebiet über heim zwei besonders innovative
ein Nahwärmenetz versorgt und Anlagen in Betrieb genommen: eine Solarthermieanlage
den Strom in das Netz der Stadt- solarthermische Anlage mit Groß-
werke einspeist. wärmespeichern und der Prototyp Der wichtigste Wärmelieferant die-
des BHKW-Kompaktmoduls GG 530 ses rd. 42 ha großen, wenige Jahre
KWK-Anlagen (Bild 1). Das BHKW erzeugt mit ei- zuvor auf dem ehemaligen Gelände
nem elektrischen Wirkungsgrad eines US-Militärstützpunkts er-
In den Folgejahren wurden zahl- von 40 % im Heizkraftwerk Crails- schlossenen Gebiets ist jedoch die
reiche weitere dezentrale Nahwär- heim 532 kW Strom und 661 kW Sonne: Hier deckt eine Solarther-
1-2/2021 www.ehp-magazin.de
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mieanlage mit 7 500 m2 Kollektor- werden mit einem Druck von 3 bar me aus dem Untergrundspeicher
fläche und rd. 3,75 MW thermischer betrieben, was bis zu 108 °C Wasser- wird – meist nach einer Tempera-
Leistung rund die Hälfte des Wär- temperatur und somit die Speiche- turanhebung auf 75 °C durch eine
mebedarfs aller angeschlossenen rung von 15 % mehr Wärme als bei Wärmepumpe – in das Nahwärme-
Gebäude. konventionellen Speichern ermög- netz eingespeist. Wenn die Solar-
Zwei Drittel der Kollektorfläche licht. wärme nicht zur Versorgung des
(5 000 m 2) sind in einem Lärm- Die saisonale Wärmespeicherung, Wohngebiets ausreicht, liefert das
schutzwall integriert, ein Drittel also die „Einlagerung“ der im Som- Heizkraftwerk Crailsheim mit dem
befindet sich auf den Dächern von mer erzeugten Überschusswärme GG 530 über das Nahwärmenetz die
Hirtenwiesenhalle (200 m 2), Lise- für den Winter, erfordert jedoch ein zusätzlich benötigte Wärme.
Meitner-Gymnasium (550 m2) und Vielfaches an Speichervolumen. Als
den zu Mehrfamilienhäusern um- Wasserspeicher ausgeführt wären Zukunftsfähige Wärme
gebauten ehemaligen Kasernenge- etwa 10 000 m3 erforderlich gewe- versorgung
bäuden (1 750 m2). sen, die in dem Wohngebiet nicht zu
realisieren waren. Stattdessen Die beschriebenen Solarthermie-,
Wärmespeicherkonzept wurden die im Untergrund zwi- Speicher- und KWK-Anlagen haben
schen Grundwasser in rd. 65 m Tiefe in den vergangenen Jahren ein-
Europaweit einzigartig ist das Wär- und den Erdschichten (rd. 5 m) be- drucksvoll belegt, dass sie nicht nur
mespeicherkonzept: Hier werden findlichen Gesteins-schichten zu ein innovativer Schritt in Richtung
zwei miteinander und mit dem Nah- einem großen Wärmespeicher um- nachhaltiger und zukunftsfähiger
wärmenetz verbundene Heißwas- funktioniert. Dazu wurde mit einer Energieversorgung sind, sondern
serspeicher mit einem Langzeit- Isolierung zu den oberen Erdschich- im täglichen Einsatz zuverlässig
speicher im Erdreich kombiniert. ten und achtzig je 55 m tiefen, heiz- funktionieren. Jetzt gilt es, sich von
Die Solarwärme der Dachkollekto- wasserdurchströmten Erdsonden der Betrachtung als Einzelanlagen
ren wird in den 100 m3 fassenden insgesamt 37 500 m3 Gestein als zu lösen und die Technologien im-
Heißwasserspeicher auf dem Schul- Wärmespeicher erschlossen. Des- mer besser miteinander zu ver-
hof des Gymnasiums gespeist, die sen gemittelte Temperatur sinkt knüpfen und auszubauen. Für eine
des Lärmschutzwallkollektors in während seiner Entladung im Win- zukunftsfähige, verlässliche und
einen 480 m3 fassenden, ebenfalls ter auf den Tiefstwert von 15 °C im bezahlbare Wärmeversorgung
im Wall integrierten und mit einer März und steigt in Frühling und müssen – analog zur Stromversor-
Aussichtsplattform versehenen Sommer auf 70 °C bei voller Bela- gung – Effizienztechnologien und
Heißwasserspeicher. Beide Speicher dung im September an. Diese Wär- regenerative Energieerzeuger Hand
in Hand arbeiten.
So wurde im Jahr 2018 zwischen
den Nahwärmenetzen Roter Buck,
dessen ursprüngliche KWK-Anlage
nach zwanzig Betriebsjahren durch
eine mit doppelter Leistung (GG 201
und GG 140) ersetzt wurde, und dem
Heizwerk sowie Hirtenwiesen 2 ei-
ne Verknüpfung geschaffen. Durch
diese und weitere Maßnahmen ist
in Crailsheim ein vergleichsweise
ausgedehntes, von zahlreichen de-
zentralen Anlagen versorgtes Fern-
wärmenetz entstanden.
Nach einem Jahr Betriebszeit
liegen die ersten Betriebserfahrun-
gen dieser Verknüpfung vor. Es hat
sich bestätigt, dass das Gesamtsys-
tem auch mit mehreren Technolo-
Bild 1. Einbringung des ersten GG 530 im Heizkraftwerk Crailsheim gien und Einspeisepunkten zuver-
Quelle: SOKRATHERM lässig und energieeffizient die
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Einwohner mit Wärme versorgt. Die
Solarenergie aus der Anlage Hirten-
wiesen 2 kann nun im größeren
Maß direkt ohne Zwischenspeiche-
rung genutzt werden. Dadurch
werden Speicherverluste vermie-
den und somit die Energieeffizienz
weiter gesteigert. Gleichzeitig kön-
nen die Speicherkapazitäten opti-
mal genutzt werden.
Mit diesen positiven Erfahrungen
wird auch in Zukunft die Wärme-
versorgung Crailsheims weiterent-
wickelt. Es werden weitere Gebiete, Bild 2. Lage von Solaranlage, Heizkraftwerk und Nahwärmegebieten
wie beispielsweise im Jahr 2019 das Quelle: SOKRATHERM
Gebiet Sauerbrunnen (Bild 2), an das
bestehende Wärmenetz ange-
schlossen und bestehende Teilnet- trieb genommen. So schaffen die
Wilhelm Meinhold
ze, wie 2020 im Stadtteil Roßfeld, Stadtwerke eine ausgezeichnete Marketingleiter,
modernisiert und erweitert. Das Basis für einen weiter steigenden SOKRATHERM GmbH,
jüngste BHKW der Stadtwerke (Typ Anteil von hocheffizienter KWK und Hiddenhausen
w.meinhold@sokra
GG 237) wurde im Dezember 2020 in Solarthermie an der Wärmeversor- therm.de
der Heizzentrale Kreuzberg in Be- gung in den nächsten Jahren. www.sokratherm.de
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