Ausgewählte Referenzprojekte unserer Kunden

Schwalbach – Transformation eines Wärmenetzes mit Abwärme

Projektkennzahlen:

• Wärmebedarf: 65.000 MWh
• Bestandsnetz:
  • 1x Biogas BHKW
  • 1x Erdgas BHKW
  • 1x Erdgas Kessel
• Potenziale:
  • 6 MW Abwärme durch ein geplantes Datencenter (Serverzentrum)
  • Einbindung durch eine Großwärmepumpe 9 MW_th
• Untersuchung unterschiedlicher Versorgungsvarianten für das Wärmenetz
  • Flexibilisierung Erdgas-BHKWs
  • Saisonalspeicher
  • Einsatz von Biomasse zur Spitzenlastabdeckung, Substitution des Einsatzes von Erdgas

Im Rahmen einer Kooperation mit der dänischen Fernwärmeallianz wurde für das Nahwärmenetz in Schwalbach die technischen und ökonomischen Potenziale für eine Einbindung von erneuerbarer Abwärme eines Rechenzentrums in unmittelbarer Nähe geprüft. Ziel der Betrachtung war es, alternative Wärmeversorgungskonzepte zu untersuchen, die eine möglichst klimaneutrale Versorgung im Bestandsnetz ermöglichen. energyPRO wurde zunächst dazu genutzt, den Referenzzustand des Nahwärmenetzes mit den technischen und ökonomischen Rahmenbedingungen abzubilden. Dazu gehören bestehende Erzeugungsanlagen, Netztemperaturen und -verluste. Ausgehend vom Ist-Zustand wurden unterschiedliche Versorgungsvarianten betrachtet, die die Einbindung der Abwärme ins Netz mit einbeziehen. Es war geplant, das Vorhaben mit einer 9 MW-Wärmepumpe umzusetzen, die die entsprechende Abwärmeleistung aufnehmen und auf einem höheren Temperaturniveau in das Wärmenetz einspeisen kann. Dabei würde dem Rechenzentrum die benötigte Kühlleistung bereitgestellt, während die Wärme an das Fernwärmenetz übergeben wird. Zur Transformation des Netzes wurden unterschiedliche Konzepte untersucht, jeweils in Kombination mit einer Wärmepumpe:

• Flexibilisierung der bestehenden KWK-Anlage
• Installation eines Biomasse-Kessels zur Verdrängung des Erdgases
• Betrachtung eines Saisonalen Speichers zur Flexibilisierung der Wärmepumpe.

Diese und weitere Varianten konnten auf Basis der Referenz in energyPRO aufgebaut sowie technisch und ökonomisch ausgewertet werden.

Mit energyPRO ist es möglich Großwärmepumpen mit dynamischer COP- und Leistungsberechnung auf Basis von Kennlinien und Temperaturzeitreihen abzubilden. Der Betrieb der entsprechenden Anlagen kann unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Randbedingungen (Netztemperatur, Netzverluste, dynamische Speicherbetrachtung) simuliert und auf Basis von ökonomischen Parametern (Wärmeverkauf, Einspeisungserlöse KWK, Gas- und Strompreiszeitreihen) der Anlageneinsatz optimiert werden. Im Ergebnis können eine große Zahl von Varianten analysiert und so das Optimum identifiziert werden. Für das Projekt in Schwalbach ergaben sich folgende Kernaussagen:

• Die flexible strompreisorientierte Fahrweise von Großwärmepumpen in Kombination mit einem Speicher führt zu Einsparungen in den Betriebskosten
• Saisonale Speicher können Wärmepumpenüberschüsse auffangen und in den Winter übertragen und so die Dekarbonisierung des Netzes weiter erhöhen

Südbahnhof Heilbronn – ein prämiertes Quartiersentwicklungsprojekt der ZEAG Energie AG

Projektkennzahlen: 

• Planung: 2014 – 2015
• Realisierung: 2016 – 2019
• Wohnfläche 47.000 m²
• Wärmebedarf: ca. 4.000 MWh/a
• Strombedarf: ca. 2.400 MWh/a
• Primärenergiefaktor ges. Wärmenetz: 0,52
• Komponenten:
  • 2 x BHKW mit je 140 kW_el / 232 kW_th
  • 2 x Spitzenlastkessel mit je 1100 kW
  • Wärmespeicher mit 50 m³ Volumen
• Mieterstrommodell mit PV-Anlagen und Strom aus den KWK-Anlagen

Auf dem ehemaligen Bahnhofsareal mit einer Gesamtfläche von rund 72.000 Quadratmetern, entsteht bis zum Jahr 2020 ein neues innerstädtisches Quartier Mitten in Heilbronn. Auf 47.000 m² Wohn- und Gewerbefläche leben und arbeiten mehr als 1000 Bewohner in einem der modernsten Stadtquartiere Heilbronns. Die ZEAG Energie AG realisierte mit Hilfe der Simulationssoftware energyPRO ein 1km langes Nahwärmenetz, welches alle Baufelder des Areals aus einer Heizzentrale mit KWK-Anlagen und Spitzenlastkesseln heraus versorgt. 2019 wurde das Projekt mit dem 2. Platz beim Contracting Preis BW als Vorbild für klimaschonende Quartiersprojekte ausgezeichnet