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Forschungsziel "CO2-neutrale Wärmeversorgung"

Das Bundesumweltministerium fördert mit seinem Forschungsförderkonzept "Solarthermie2000Plus" u.a. die Optimierung von Energiekonzepten für eine möglichst CO2- neutrale Wärmeversorgung. Die benötigte Wärme für Heizung und Trinkwarmwasser wird über thermische Solarkollektoren und eine Zusatzheizung mit einem regenerativen Brennstoff, z.B. per Holzpelletkessel, bereitgestellt. Die Nutzungsgrade der Solaranlage und damit ihre Wärme- gestehungskosten sollen durch gebäude-, anlagen- oder versorgungstechnische Maßnahmen verbessert, die sogenannten CO2-Vermeidungskosten möglichst gering gehalten werden.

Für 23 Pilotprojekte – in Neubau und Bestand – wurden am Institut für Gebäude- und Solartechnik (IGS) der TU Braunschweig Machbarkeitsstudien erstellt. Für ausgewählte Feinanalysen bearbeitet das Steinbeis- Transferzentrum Energie-, Gebäude- und Solartechnik (STZEGS) die Aspekte Technikintegration, Kostenermittlung und Wirtschaftlichkeit. Das Fraunhofer Institut für Bauphysik, Projektgruppe Kassel (IBP) untersucht die Anforderungen an die Gebäudehülle mit dem Ziel, kostenoptimale Maßnahmenkombinationen zur Primärenergie- Bedarfsreduktion zu ermitteln.

Feinanalysen wurden vorerst für 3 Anlagen erarbeitet. Denn ausgelöst durch Holzpreissteigerungen in den Jahren 2006/2007 mussten einige Projekte um eine wirtschaftliche Perspektive kämpfen. Die Wärmebereitstellung über Biomasse und thermische Solarenergie in einem Nahwärmenetz ist dabei eine wichtige Option; sie muss jedoch den Vergleich mit konkurrierenden Versorgungs- möglichkeiten über fossile Energieträger (Brennwerttechnik, Kraft- Wärme- Kopplung etc.) bzw. ein bestehendes Fernwärmesystem bestehen.

Die Systemoptimierung der Pilotanlagen erfolgt anhand einer Parameterstudie mit Simulationsmodell. Aus den Ergebnissen werden allgemeine Planungsstrategien abgeleitet, Folgeprojekte angestoßen und mit Leitlinien zur Umsetzung Sicherheit bei der Projektierung und Realisierung geschaffen. Die Umsetzung der Feinanalysen wird über ein Monitoring wissenschaftlich begleitet.

Heizen mit Holz und solarer Wärme

Bäume und Pflanzen speichern Sonnenenergie, produzieren Sauerstoff und wachsen wieder nach. Bei der Verbrennung von Holz wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie zum Entstehen der Holzmasse während des Pflanzenwachstums durch Photosynthese zuvor aus der Atmosphäre aufgenommen worden ist. Für Heizungsanlagen kommen Scheitholzkessel und Pelletheizkessel in Frage. Dank automatischer Beschickung und Entaschung sowie komfortabler Brennstoffanlieferung können Pelletheizungen einen ähnlichen Nutzerkomfort anbieten wie die konventionelle Heiztechnik. Pellets sollten ein Gütesiegel tragen (DIN 51731 und DIN- plus). Derzeit wird an der Verbesserung der Feuerung, an der Nutzung des Brennwerteffekts und an der Entwicklung von Filtersystemen gearbeitet.

Große Solaranlagen können einen erheblichen Beitrag zur Energieeinsparung und damit zur Reduzierung der Mietnebenkosten oder der Betriebskosten für ein Gebäude leisten. Sie arbeiten heute i.d.R. problemlos, wenn sie gut konzipiert und sorgfältig installiert wurden. Die Betriebskosten sind gering; unbestritten ist auch der ökologische Vorteil. Bei bestehenden Gebäuden müssen Maßnahmen zur Energiebedarfsminderung vor Installation einer Solaranlage realisiert werden. Andernfalls hätte eine dann überdimensionierte Anlage erhebliche Effizienzeinbußen. Für in Wärmenetze integrierte Anlagen gilt: Niedrige Netzrücklauftemperaturen (< 40 °C) sichern eine hohe Systemeffizienz. Übergabestationen sind so zu planen, dass niedrige Netzrücklauftemperaturen erreicht werden. Zu vermeiden ist eine zu starke Zergliederung der Kollektorfeld- Fläche sowie lange Solarnetzleitungen.

Informationen über Umweltstandards von Holzheizungen und thermischen Solaranlagen sind unter www.bine.info (Service/ InfoPlus) abrufbar; aktuelle Förderprogramme unter www.energiefoerderung.info.

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Adressen

Projektleitung
TU Braunschweig, IGS

Kooperationspartner
STZ-EGS

Kooperationspartner
Fraunhofer IBP

Wissenschaftlich-technische Programmbegleitung
ZfS - Rationelle Energietechnik GmbH

WIssenschaftlich-technische Begleitung Holzgerlingen
Hochschule Offenburg

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu den Projekten

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