Das Maute Areal

Energie- und Wärmekonzept

Energie – zukunftssicher, regional und nachhaltig

Das Energie- und Wärmekonzept für das Maute Areal hat das Ziel eine möglichst CO2-neutrale Wärmeversorgung mit einem Nahwärmenetz bereitzustellen. Das Konzept setzt auf eine Kombination von PV-Anlagen, Geothermie und Luftwärmepumpen. Die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität werden mit einer hohen Versorgungssicherheit und Kostenstabilität integriert.

Leitsatz aus dem Gestaltungsbeirat

Der Gestaltungsbeirat Bisingen hat sich mit dem Leitsatz „Energie-zukunftssicher, regional und nachhaltig“ für eine quartierübergreifende Lösung der Energie- und Wärmeversorgung ausgesprochen.

© EnBW

Die EnBW Nachhaltige Quartiere setzt mit den Planungen auf die Voruntersuchung der Firma ebök aus dem Jahr 2022 auf.


Ausgangslage

Im Jahr 2022 wurde eine Voruntersuchung zum Energiekonzept für das Maute Areal von der Firma ebök aus Tübingen erarbeitet. Ziel der Voruntersuchung war das Maute Areal möglichst „klimagerecht“ zu gestalten. Im Rahmen der Voruntersuchung wurde unter anderem der zukünftige Energieverbrauch errechnet und dargestellt, ob und in welcher Art und Weise eine zentrale Versorgung aufgebaut werden kann. Die energetische Bewertung erfolgte auf Basis des städtebaulichen Entwurfs. Den geplanten Gebäuden aus dem städtebaulichen Entwurf wird eine gute Kompaktheit bescheinigt. Eine gute Sonneneinstrahlung und Belichtung der Wohnungen und Gewerbeflächen ist gegeben. Zur aktiven Solarenergienutzung eignen sich die Dachflächen aller untersuchten Gebäude, insbesondere die Flachdächer sowie die Satteldächer mit südlicher bzw. südwestlicher Ausrichtung. Eine mehrseitige Belichtung ist durch angepasste Wohnungsgrundrisse gegeben.

© ebök

Das Energie- und Wärmenetz des Maute Areals ist im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Wärmenetze (BEW) förderfähig. Die derzeit laufenden Planungen werden bereits im Rahmen dieses Programms gefördert.


Das Energie- und Wärmenetz im Detail

© EnBW

Das Versorgungskonzept „Niedertemperatur-Nahwärme mit zentralen Sole-Wasser-Wärmepumpen“ wird verfolgt. Dem Erdreich wird Wärme auf einem Temperaturniveau von 2-12°C entzogen und in einer Energiezentrale auf ein nutzbares Temperaturniveau angehoben. Dort erzeugen Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzbare Wärme auf dem benötigten Temperaturniveau von 40-45°C, die anschließend über ein Nahwärmenetz an die einzelnen Abnehmer verteilt wird. Die Verbraucher können dieses Temperaturniveau im eigenen Gebäude bei Bedarf weiter steigern. In den jeweiligen Gebäuden können in sogenannten Übergabestationen weitere Wärmepumpen eingebaut werden.

In Ergänzung zu dem Nahwärmenetz wird Solarstrom mithilfe von PV-Anlagen auf den Dachflächen erzeugt. In der „Maute Allee“ (Name noch nicht fixiert) verläuft die Versorgungstrasse. Die Erdwärmesondenfelder befinden sich im öffentlichen Raum auf dem grünen Quartiersplatz, dem Rathausplatz und dem Nachbarschaftsplätzle in der Erde. Insgesamt werden ca. 50 Bohrungen durchgeführt. Die Erdwärmesonden werden dabei im Abstand von 7-8 m eingebracht.

Oberflächennahe Geothermie

Bei der Geothermie – auch Erdwärme genannt – wird zwischen oberflächennaher (bis zu einer Tiefe von 400m) und tiefer Geothermie unterschieden. Oberflächennahe Geothermie zählt zu den Erneuerbaren Energien. Als Erneuerbare Energie werden die Energiequellen bezeichnet, die unbegrenzt zur Verfügung stehen, oder die sich zumindest relativ schnell wieder regenerieren. In einer Tiefe von bis zu 100m liegt ein relativ konstantes Temperaturniveau von ca. 10°C vor. Über die Erdwärmesonden als Erdwärmeübertrager, in dem eine Wärmeträgerflüssigkeit (Sole) zirkuliert, wird dem umgebenden Erdreich Wärme entzogen. Die Erdwärmesonden (zwei Rohrpaare pro Bohrloch) werden als Doppel-U-Sonden (zwei parallellaufende Kunststoffrohre, die über ein u-förmiges Fußteil verbunden sind) eingebracht. 

Die Energiezentrale

Die Energiezentrale wird voraussichtlich in der Markthalle untergebracht und eng verbunden mit dem zentralen Pufferspeicher. Der Pufferspeicher hat ein Fassungsvolumen von voraussichtlich 20m³. In der Energiezentrale befinden sich mehrere Wärmepumpen, die für die Erhöhung des Temperaturniveaus auf 40-45°C sorgen. Mehrere Wärmepumpen ergänzen sich in einem redundanten System, um eine hohe Versorgungssicherheit und deren effizienten Betrieb sicherzustellen. In der Energiezentrale erfolgt die zentrale Speicherung und Verteilung von Wärme. Der Pufferspeicher kann das Nahwärmekonzept im Quartier sichtbar machen und wird sinnvoll in die Freiraumgestaltung integriert. 


Weitere Besonderheiten des Energie- und Wärmenetzes

Mieterstrommodell für MFH

Strom dort produzieren, wo er verbraucht wird. Das ist die Idee des Mieterstrommodells. Mieterstrommodelle bieten Mietern die Möglichkeit, sich dezentral mit grünem Strom aus erneuerbaren Energien zu versorgen. Durch die lokale Nähe von Produktion und Verbrauch wird das Stromnetz entlastet und die Verbraucher profitieren von niedrigen Gestehungskosten.
Während bei den Einfamilienhäusern der einzelne Eigentümer entscheiden kann, ob er Photovoltaik zur Stromerzeugung nutzen möchte, gestaltet sich das bei Mehrfamilienhäusern schwieriger.
Die Durchführung des Energie- und Wärmekonzeptes ist noch nicht beauftragt. Hierfür ist eine Ausschreibung notwendig. Die Gemeinde ist im Gespräch mit der EnBW. Sofern sich die Gemeinde für die EnBW entscheiden würde, wäre folgendes denkbar: Um vom Strom auf dem eigenen Dach zu profitieren, bedarf es eines Mieterstromanbieters. Dieser bietet einen exklusiven, vergünstigen Mieterstromtarif für die Bewohner an. Die EnBW kann als Betreiber den Eigentümern eine Strom- und Wärmeversorgung mit „Full-Service“ anbieten. Der Betreiber übernimmt die Wartung und Instandsetzung der gesamten Nahwärmeversorgung. Neben dem Vorteil, dass man sich selbst nicht um die Wartung etc. kümmern muss, ist ein zentrales Energie- und Wärmenetz für den Nutzer günstiger als eine Eigenversorgung.
*für die obengenannten Inhalte ist die EnBW verantwortlich.

Möglichkeit der Ausweitung auf den umliegenden Bestand

Der Mehrwert einer Ausweitung auf den Bestand liegt auf der Hand und ist auch im Sinne des Betreibers. Die Priorität der Versorgung liegt dennoch in der Versorgung des Maute Areals, da die nutzbaren Flächen begrenzt sind und Infrastruktur-Investitionen mit gesicherten Abnahmen hinterlegt sein müssen. Die Anwohner werden über die Gemeindeverwaltung Bisingen informiert und das Interesse abgefragt. In diesem Zusammenhang werden die Anforderungen (Wärmebedarf, Temperaturniveau) geprüft. Die Anforderungen müssen pro Gebäude individuell bewertet werden. Bei verbindlichem Interesse und Erfüllung der Anforderungen wird das Bestandsgebäude mit in den weiteren Planungsprozess übernommen. Die Realisierung des Versorgungskonzeptes erfolgt gemeinsam mit der Erschließung. 

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Energie und (Stadt)Klima

Präsentation die STEG

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Energiekonzept Meilenstein 1 und 2

Präsentation EnBW

Die Probebohrung

Im Dezember 2023 wurde auf dem Maute Areal beim zukünftigen Nachbarschaftsplätzle im Nordosten des Quartiers eine Probebohrung für Geothermie durchgeführt. Mithilfe der Probebohrung wird die Wärmeleitfähigkeit des Bodens bewertet und die Frage geklärt, ob die Geothermie eine geeignete Energiequelle für das Maute Areal ist.
Bei der Probebohrung am 19.12.2023 konnte die Erdwärmesonde (EWS) eingebracht werden. Die Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit des Bodens bescheinigte dem Boden eine geringfügig unter dem prognostizierten Wert liegende Wärmeleitfähigkeit. Es ist kaum Grundwasserfluss zu verzeichnen, sodass in der weiteren Planung ein verstärktes Augenmerk auf die Regeneration des Erdreichs über Kühlung bzw. Wärmeeintrag aus solarer Regenerierung gelegt wird. Grundsätzlich haben die Sonden eine gute thermische Ankopplung an den Untergrund.

Messgerät vor Wärmesonde

© EnBW

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Durchführung Probebohrungen

Präsentation EnBW