Praxisreport: Nahwärme für Heubach aus 100 Prozent Biogas
Eine knapp vier km lange Leitung transportiert Biogas der Gastom GbR in Beiswang ins schwäbische Heubach. Betreiber der Biogasanlage sind Tommy Hilbert und Reiner Gerhardt. Der regionale Energieversorger GEO nutzt die Abwärme von drei Blockheizkraftwerken in der neu errichteten Nahwärmezentrale zur Erwärmung des Brauchwassers. Überschüssige Wärme wird in einem 16 Meter hohen, 1000m³ fassenden Pufferspeicher zwischengespeichert. Diesen befüllte Orben, der Wasserspezialist aus Wiesbaden, mit normgerechtem Heizungswasser. Ein Orben Trailer TR-10 sorgte für aufbereitetes Anlagenwasser nach VDI 2035.
Im baden-württembergischen Heubach, Ostalbkreis, möchte man langfristig auf den Einsatz fossiler Energie verzichten. "Klimaneutral werden" lautet das Ziel; wirtschaftlich, regional und effizient. Auf über 50 Prozent der Fläche von Heubach soll sich das Nahwärmenetz in den kommenden Jahren ausweiten. Ein gewichtiger Faktor dafür ist, dass sich möglichst viele Einwohner der Stadt für das neue Nahwärmenetz entscheiden. Durch die Nahwärmeversorgung wurden bereits in der ersten Ausbaustufe 165.000 Liter Heizöl eingespart und die Umwelt somit um 523 Tonnen CO2 entlastet.
Zwei der drei Blockheizkraftwerke (BHKW) sind im Heizhaus untergebracht, eines in einem Container im Außenbereich. Sie werden "stromflexibel wärmegeführt", erklärt Tommy Hilbert, der Betreiber der Biogasanlage. „Wenn die Preiskurve des Börsenstromes ihre Spitzen hat, wird der gesamte Strom erzeugt. Dies geschieht in zwei Etappen täglich. Im Sommer an etwa fünf Stunden pro Tag, im Winter an circa neun Stunden." Alle drei BHKW werden über ein hydraulisches System mit Heizwasser warmgehalten. Die erzeugte Wärme belädt den 16 Meter hohen Pufferspeicher. Dieser kann bis zu zwei Tage BHKW-Ruhe überbrücken und gewährleistet somit die Wärmeversorgung.
Versorgungssicherheit durch Wärmespeicher
Der Pufferspeicher des Herstellers Van Bebber aus Straelen dient als temporärer Energiespeicher für die sichere Wärmeversorgung. Er optimiert den Betrieb der BHKW und stellt sicher, dass die Verbraucher zu jeder Tages- und Nachtzeit zuverlässig mit Wärme versorgt werden. Die Wassertemperatur im Nahwärmenetz wird auf einem stabilen Niveau gehalten. Über gut isolierte Leitungen gelangt die Nahwärme von der Heizzentrale zu den einzelnen Gebäuden mit Übergabestationen. Hier erfolgt die Wärmeübergabe vom Nahwärmenetz auf das interne Heizungssystem des Gebäudes.
Das Heubacher Trinkwasser hat einen Härtegrad von 3,03 mmol/l. Dies entspricht umgerechnet einem Wert von 17 °dH (Grad deutscher Härte), ist also „hartes“ Wasser mit einem erhöhten Kalkanteil. Die vorausgehende Wasseranalyse ermittelte die Beschaffenheit des Trinkwassers, unter anderem die Härte, den pH-Wert und die Leitfähigkeit. Aufgrund dieser Werte wurden die nachfolgenden Maßnahmen geplant. In Heubach kam eine, auf einem Sattelanhänger installierte Orben TR-10 Anlage zum Einsatz. Die Trailer sind mit hochmodernen Komponenten der Wasseraufbereitung ausgestattet. Filtration, Konditionierung, Umkehrosmose und Membranentgasung erfolgten mobil direkt vor Ort.
Im ersten Schritt wurde das Leitungswasser vorbehandelt, um größere Partikel, Schwebstoffe und grobe organische Verunreinigungen zu entfernen. Danach wurde das Wasser mit Hilfe einer Druckerhöhungspumpe in die Umkehrosmose-Membranen gepresst. Dabei passierte das Wasser eine hydrophile Membran, diese hält alle wasserlöslichen Salze zurück.
Druckverluste mussten ausgeglichen werden
Die bauseitigen Bedingungen bargen einige Hindernisse: Die Rohwasserzuleitung befand sich in über 140 Meter Entfernung. Druckverluste mussten berechnet und ausgeglichen werden - eine Herausforderung an Material und Personal. Der TR-10 LKW-Trailer, die kleinste Einheit der Orben-Flotte, befüllte den 1000 m3 Pufferspeicher direkt vor Ort. Zwei Umkehrosmose-Straßen mit je 5 m3 Stundenleistung lieferten normgerecht aufbereitetes Heizungswasser. Ein zusätzlich installierter Mischbettfilter übernahm die Restentsalzung.
Da nicht ausreichend Speisewasser zur Verfügung stand, konnten nur etwa 7 m3 pro Stunde aufbereitetes Heizungswasser direkt in den neu erbauten Speicher eingefüllt werden. Die Befüllung erfolgte auf Kundenwunsch ausschließlich während der Geschäftszeiten an sieben bis acht Stunden pro Tag. Sie könnte aber auch problemlos rund um die Uhr erfolgen. Für einen Speicher in dieser Größenordnung würden das circa fünf bis sechs Tage inklusive Auf- und Abbau benötigen.
Moderne Heizungsanlagen sind hocheffiziente High-Tech-Systeme. Die Richtlinie VDI 2035 bezieht sich auf die Verhütung von Schäden in Warmwasserheizanlagen und regelt die Wasserhärte, den Sauerstoffgehalt, pH-Wert und die Leitfähigkeit. Sie entspricht dem Stand der Technik. Die vorgeschriebenen Maßnahmen sowie die Einhaltung der Grenzwerte für Füll- und Ergänzungswasser sind Voraussetzung für Effizienz und verlängern die Lebensdauer der Heizungsanlage. Mögliche Gewährleistungsansprüche an den Hersteller lassen sich ohne entsprechenden Nachweis der Aufbereitung nicht durchsetzen.
