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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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Die Stadtteile Grünbühl und Sonnenberg liegen am südöstlichen Rand von Ludwigsburg. Sonnenberg (links oben) entstand in der Nachkriegszeit als Wohnsiedlung für Offiziere der US-amerikanischen Streitkräfte. Das südlich davon gelegene Grünbühl steht beispielhaft für den Sanierungsbedarf von Bauten der 1950er bis 1970er Jahre.
© Stadt Ludwigsburg
Quartiers-Energiekonzepte
Projektinfo 04/2015

Wärmebedarfssimulation des Bestandsquartiers Grünbühl mit einem 3D-Stadtmodell.
© HfT Stuttgart

Die Neubauten im Stadtteil Sonnenberg umfassen unterschiedlichste Gebäudetypen. Hier Mehrfamilien-Stadthäuser als KfW-Energieeffizienzhaus 70.
© Stadt Ludwigsburg
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Nahwärmenetz verbindet Neubau- mit Bestandsquartier

Mit einem Quartiers-Energiekonzept kombinieren Forscher in Ludwigsburg die Vorteile ambitionierter Gebäudekonzepte und Sanierungsmaßnahmen mit einer energieeffizienten Wärmeversorgung. Die Wärmeerzeugung des Neubaugebiets Sonnenberg erfolgt im Winter mittels Sole-/Wasserwärmepumpe in Kombination mit einem Blockheizkraftwerk. Das Nahwärmenetz und seine Erweiterung in das angrenzende Bestandsquartier Grünbühl verschaffen der sanierungsbedürftigen Nachkriegssiedlung neben höherem Wohnkomfort energetische Vorteile und Kosteneinsparungen. Das zentrale Wärmenetz in Sonnenberg wurde inzwischen verlegt und durch die Stadtwerke in Betrieb genommen.

Wie lässt sich ein Gebiet geringer Wärmedichte mit Fern- oder Nahwärme versorgen? Lohnen sich Netzerweiterungen in den Altbaubestand? Und wie bindet man regenerative Energien sinnvoll ein? Diesen Fragen stellten sich die Forscher der Hochschule für Technik Stuttgart, die Planer der Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim (SWLB) sowie der Stadt Ludwigsburg, während sie ein Energiekonzept für die Stadtteile Grünbühl und Sonnenberg erarbeiteten. Dazu entwickelten sie Lösungen für ein neues Nahwärmesystem und die Umsetzung des Niedrig-Exergie-Ansatzes für Neubauten und sanierte Bestandsgebäude. Grundlage hierfür ist das integrierte Stadtentwicklungskonzept „Chancen für Ludwigsburg“ mit seinen Leitsätzen und Zielen in elf Themenfeldern – unter anderem dem Themenfeld „Energie“. Es wird seit 2006 in vielen Einzelprojekten auf der Stadtteilebene umgesetzt – begleitet vom Referat „Nachhaltige Stadtentwicklung“ als koordinierende Stelle der Stadtverwaltung.

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Nahwärmeversorgung nutzt Erdwärme

Zentrale Säule des integrierten Energiekonzepts ist der Ausbau des Nahwärmenetzes von Sonnenberg mit dem Ziel, den regenerativen Anteil an der Wärmeversorgung deutlich zu erhöhen. Die Wärmegrundlast sichert eine Sole-/Wasserwärmepumpe mit einer Heizleistung von 200 kW sowie ein BHKW mit 236 kWth. Zentrale Energiequelle ist ein Erdwärmesondenfeld mit ca. 5.800 m Erdsonden. Im ersten Bauabschnitt sind etwa 20 Prozent der Jahresheizleistung durch Erdwärme angestrebt. Es ist geplant, weitere Wärmequellen einzubinden. Ein Gas- Heizkessel deckt die Spitzenlast ab. Die SWLB ist Betreiberin der neuen Wärmeversorgung. Für neu zu errichtende Gebäude wird im Grundstückskaufvertrag ein verpflichtender Anschluss an das Nahwärmenetz festgelegt.

Passivhaussiedlung mit LowEx-Wärmenetz

Im Teilgebiet Sonnenberg-Südwest soll eine Plusenergie- Siedlung entstehen. Für die Bebauung wird ein passivhausähnlicher Standard mit Mehrfamilien-, Einfamilien- und Doppelhäusern angestrebt. Neben dem geringen Energiebedarf wird die geringe Bebauungsdichte einen wirtschaftlichen Ausbau des Nahwärmenetzes erschweren. Daher untersuchten die Forscher mehrere Varianten zur Netzanbindung, die von der klassischen Erweiterung über eine Niedertemperatur-Anbindung per Netzrücklauf bis hin zu einer kalten Nahwärmeversorgung mit dezentralen Wärmepumpen reichen. In der letzten Variante wird der Rücklauf des Hauptnetzes im kleineren Netz von Sonnenberg-Südwest durch eine Rücklaufbeimischung auf ca. 25°C reduziert. Dies garantiert geringe Wärmeverluste, erfordert aber dezentrale Wärmepumpen zur Bereitstellung der Raumwärme und des Warmwassers. Die Analyse aller Netzvarianten ergab als mögliche Umsetzungsvariante den Anschluss von Sonnenberg-Südwest an den Rücklauf des Hauptnetzes mit ca. 45°C Vorlauf- und ca. 25°C Rücklauftemperatur. Aufgrund der niedrigen Netztemperatur wird eine elektrische Nachheizung des Trinkwarmwassers erforderlich. Da diese die Warmwassertemperatur nur um wenige Kelvin anheben muss, bleibt der elektrische Energieaufwand jedoch gering.

Projektinfo 04/2015:
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Adressen

Projektkoordination
HFT Stuttgart, zafh.net

Projektkoordination
HFT Stuttgart

Projektpartner, städtebauliche Planung
Stadt Ludwigsburg

Projektpartner, Wärmeversorgung
Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim GmbH

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