ecoRegeneration: Entwicklung einer „Merit-Order“ bei Regenerationswärme für Erdsondenfelder in urbanen Wohngebieten

Ausgangssituation und Problemstellung

Aufgrund des hohen Bevölkerungswachstums in urbanen Räumen stehen größere Städte vor der Herausforderung, neue Stadtteile zu entwickeln, um die erforderlichen Wohn-, Arbeits- und andere Flächen schaffen zu können. Die Ziele hinsichtlich der Reduktion der Treibhausgasemissionen erfordern einen verstärkten Einsatz lokaler, erneuerbarer Energieressourcen. Eine vielversprechende Lösung zur Wärmeversorgung sind Wärmepumpen kombiniert mit Erdsondenfeldern zur saisonalen Speicherung von Wärme. Erdsondenfelder müssen thermisch ausgeglichen bilanzieren. Bei überwiegender Wärmeversorgung ist eine thermische Regeneration erforderlich, damit die Temperatur des Erdreichs nicht stetig abnimmt und sich die Effizienz des Systems nicht verschlechtert. Abwärme aus der Wohnraumkühlung bietet sich als naheliegende Regenerationswärme an. Sie reicht typischerweise aber nicht aus. Zusätzliche Lösungen sind erforderlich.

Ziele und Innovationsgehalt

Ziel des Projektes war die Entwicklung von technisch-ökonomischen Grundlagen für die Erzeugung von Regenerationswärme in urbanen Wohngebieten. Das beinhaltete Informationen zu technischen Eckdaten, Kostendaten, Geschäftsmodellen sowie die Berechnung einer Art „Merit-Order" für folgende Lösungen zu Regenerationswärme:

• Nutzung der Abwärme von Gewerbebetrieben in den Erdgeschoßzonen (z.B. Supermarkt)
• Nutzung der Abwärme von Datencentern
• Technische Prüfung und ökonomische Bewertung von zusätzlichen Wärmebereitstellungssystemen wie beispielsweise Hybridkollektoren und Solarabsorbern
• Know-how Transfer und Stakeholderprozess zur Einbindung von Asphaltkollektoren

Methodische Vorgangsweise

Die Wirtschaftlichkeitsbewertung von möglichen Lösungen zur thermischen Regeneration von Erdsondenfeldern basierte auf unterschiedlichen Szenarien für Gebäudegrößen und den genannten Optionen zur Regeneration. Auf Basis von ausgearbeiteten technischen Konzepten zur thermischen Regeneration wurden Kostendaten für die Anfangsinvestition sowie für den Betrieb ermittelt. Mit diesen Daten und der Annahme von Berechnungsparametern wurde eine Wirtschaftlichkeitsrechnung nach ÖNORM M 7140 realisiert. Die technischen Konzepte wurden mit Stakeholdern diskutiert oder bei realen Machbarkeitsstudien eingesetzt und im Rahmen des Planungsprozesses evaluiert.

Ergebnisse und Erkenntnisse

Ergebnisse des Projekts sind Anwendungsrichtlinien und eine „Merit-Order" für kostengünstige Regenerationswärme in urbanen Wohngebieten als Hilfestellung für Stadtverwaltungen, Bauträger und Planer. Mit diesen Informationen soll eine einfachere Realisierung von erneuerbaren Wärmeversorgungskonzepten in urbanen Wohngebieten forciert werden.

Ausblick

Neben den wirtschaftlichen Gesichtspunkten werden sich künftig vermehrt organisatorische Fragen stellen. Derzeit ist es schwierig, Erdsondenfelder für mehrere Gebäude mit unterschiedlichen Bauherren im Rahmen eines gebäudeübergreifenden Wärmenetzes zu realisieren. Neben den höheren Investitionskosten zu Beginn sind auch die Installationsarbeiten zu einem sehr frühen Zeitpunkt durchzuführen, noch bevor die Bauarbeiten für die Gebäude beginnen. Das stellt Errichter und Betreiber von Wärmenetzen vor eine Herausforderung, diese Systeme verstärkt einzusetzen. Hier sollte die Unterstützung von Gebietskörperschaften helfen, Anforderungen an Bauträger zu setzen, um diese Konzepte leichter realisieren zu können und um eine koordinierte, unabhängig Instanz zu bestellen, die für den größeren Abstimmungsaufwand schon ganz zu Beginn der Planung des Stadtentwicklungsgebietes steuernd tätig ist.

Projektleitung

e7 Energie Markt Analyse GmbH

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen

• Institute of Building Research & Innovation ZT-GmbH
• TINA Vienna GmbH (Energy Center)
• VASKO+PARTNER INGENIEURE Ziviltechniker für Bauwesen und Verfahrenstechnik GesmbH

DI Gerhard Hofer
Walcherstraße 11/43
A-1020 Wien
Tel.: +43 (1) 907 80 26
E-Mail: gerhard.hofer@e-sieben.at
Web: www.e-sieben.at