Infoblatt Solare Wärmenetze | Nr. 4 www.solare-waermenetze.de 14.800 Quadratmeter – das wird der neue Maßstab sein für Solarthermie in Deutschland. Diese Größe hat das Kollektorfeld, mit dessen Bau die Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim (SWLB), nördlich von Stuttgart, im Herbst 2019 begonnen haben. Der vorherige Rekord der Stadtwerke Senftenberg in der Lausitz hat immerhin drei Jahre gehalten. Doch der aktuelle Trend ist klar: Die Fernwärmebetreiber in Deutschland haben die Solarthermie entdeckt. Kollektorfelder, die Energie in ein vorhandenes Wärmenetz einspeisen, mehren sich und sie werden größer. STARKES WACHSTUM Allein im Jahr 2019 werden voraussichtlich weitere 33.000 m2 Kollektorfläche gebaut werden, so dass die vorhandene Anlagenleistung in Deutschland von derzeit 44 Megawatt um mehr als die Hälfte wachsen wird. Den Löwenanteil werden dazu allein die drei größten Projekte in Ludwigsburg/Kornwestheim, Bernburg (8600 m2) und Halle (5091 m2) beitragen. Aus Sicht der etablierten Fernwärmeunternehmen, die sich in den kommenden Jahren und Jahrzehnten mit der Herausforderung konfrontiert sehen, fossile Energien aus ihrem Energiemix herauszudrängen und stattdessen erneuerbare Energien zu integrieren, hat die Nutzung von solarer Wärme im Zusammenspiel mit anderen erneuerbaren Energien viele Vorteile. Solarenergie ist preisstabil. Sie unterliegt nicht den unberechenbaren Preisschwankungen des Energiemarktes. Einmal gekauft und installiert arbeitet eine moderne Solarthermie-Großanlage mindestens 25 Jahre lang fast ohne Wartungsaufwand. Je nach Auslegung kann sie hohe Anteile der Sommerlast oder sogar den gesamten sommerlichen Wärmebedarf decken. Zunehmend setzen in Deutschland Versorgungsunternehmen auf Solarwärme. Solarkollektoren helfen bei der schrittweisen Dekarbonisierung von Fernwärmenetzen. Eine wachsende Anzahl von Projekten belegt, dass Solarthermie nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch inzwischen erste Wahl ist – gerade auch in Städten. Kommunalversorger setzen auf Sonne Solarthermie als Baustein urbaner Fernwärmenetze SENFTENBERG Die Stadtwerke Senftenberg haben im Sommer 2016 die bislang größte Solarthermieanlage Deutschlands an ihr Fernwärmenetz angeschlossen. 8300 m2 Vakuumröhrenkollektoren stehen auf einer ehemaligen Deponie. Technische Daten Bruttokollektorfläche: 8300 m2 CPC-Vakuumröhrenkollektoren Jahresertrag (Ø 2017/18): 4340 MWh Anbindung: Vorlauf (optional Rücklauf) Quelle: Stadtwerke Senftenberg Quelle: SWE/Steve Bauerschmidt Dabei sind die Preise für große Solarthermieanlagen heute – auch dank der Fördermöglichkeiten – konkurrenzfähig. Resultierende Wärmepreise aus großen Anlagen können je nach technischer Konstellation und Förderoption zwischen 50 und weniger als 20 Euro pro Megawattstunde liegen. Hinzu kommen schwer zu beziffernde Zusatznutzen wie etwa, dass eine Solarthermieanlage im Sommer die Anlagenlaufzeit von klassischen Wärmeerzeugern zu reduzieren hilft. So müssen diese auf den Winterbedarf ausgelegten Großaggregate weniger im Teillastbetrieb laufen und für Wartungsarbeiten entstehen komfortable Zeitfenster. HOHE FLÄCHENEFFIZIENZ Ein Pluspunkt, der die Solarthermie gerade für den Einsatz im Ballungsraum qualifiziert, ist ihr vergleichsweise geringer Platzbedarf. Die Suche nach geeigneten Flächen ist im urbanen Raum kein triviales Thema. Aber dabei ist es ein gewichtiges Argument, dass die Solarthermie gegenüber verschiedenen Formen des Biomasse- Anbaus eine 20- bis 50-fache Flächeneffizienz erreicht. Selbst gegenüber der Photovoltaik ist sie noch um Faktor vier im Vorteil. Die Fläche selbst ist außerdem nicht verloren; ein bodenständiges Kollektorfeld kann als Grünfläche extensiv beweidet werden – beispielsweise von Schafen. Oder es kann als Blumenwiese erholungssuchende Städter ebenso erfreuen wie nahrungsuchende Insekten. So ist die Solarthermieanlage in Ludwigsburg, die teilweise auf einer Altlast gebaut wird, als Lückenschluss für den rund um die Stadt entstehenden Grüngürtel eingeplant. Ein Spazierweg führt daran vorbei und macht das neue Highlight der Fernwärmeversorgung für Publikum erlebbar. Für die SWLB, die derzeit 14 Wärmenetze mit 22 Erzeugungsanlagen und 133 MW thermischer Leistung betreiben, spielt das Solarprojekt mit seinen 1088 Kollektoren und dem 2000 Kubikmeter großen Wärmespeicher eine Schlüsselrolle. In ihrem Projekt „Solar- HeatGrid“ schaffen sie einen Netzverbund zwischen Ludwigsburg und Kornwestheim und integrieren zugleich drei Inselnetze. Der größte Erzeuger ist hier heute und künftig ein wärmegeführtes Biomasseheizkraftwerk mit 9,75 MW thermischer und 2,1 MW elektrischer Leistung, die mit einer ORC-Turbine gewonnen wird. Die Anlage läuft bislang von Oktober bis Juni. In den Sommermonaten wird die Wärme mit fossil befeuerten Heizkesseln erzeugt, was die Klimabilanz der Fernwärme verschlechtert, sowie mit zusätzlicher BHKW-Leistung, die in der Heizperiode in „Konkurrenz“ zum Biomasse- Heizkraftwerk steht. Mit der solaren Jahreserzeugung von prognostizierten 5500 Megawattstunden sparen die SWLB daher nicht nur entsprechend viel Brennstoff und Treibhausgas ein, sondern auch viel Lieferverkehr im Ballungsraum. Die Heizperiode für die Biomasseanlage verkürzt sich künftig um einen Monat. JETZT KOMMEN DIE STADTWERKE Kein Wunder also, dass auch andere Versorger an der Solarisierung ihrer Wärmenetze arbeiten. Und während in den Jahren 2013 bis 2018 vor allem einige Solar-Bioenergiedörfer die solare Infoblatt Solare Wärmenetze | Nr. 4 LUDWIGSBURG/KORNWESTHEIM Die Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim bauen die bislang mit Abstand größte Solarthermieanlage Deutschlands. Technische Daten Bruttokollektorfläche: 14.800 m2 Flachkollektoren Jahresertrag (Prognose): 5050 MWh Quelle: Guido Bröer CHEMNITZ Der kommunale Energieversorger eins energie in sachsen betreibt seit 2016 eine Solarthermieanlage an einem Niedertemperatur-Teilnetz für den Stadtteil Brühl. Besonderheit: Die Flachkollektoren werden zur Effizienzsteigerung ohne Frostschutzmittel betrieben. Technische Daten Bruttokollektorfläche: 2230 m2 Flachkollektoren Systemanbindung: Direktanbindung an Low-Ex-Netz Quelle: eins energie in sachsen Wärmewende im ländlichen Raum vorgemacht haben, ziehen jetzt die städtischen Fernwärmeversorger nach. So sieht das auch der Präsident des Fernwärmeverbandes AGFW, Werner R. Lutsch, der im Interview (Seite 4) darauf hinweist, dass die größeren Projekte in Städten wegen der höheren Komplexität einen längeren Vorlauf benötigen. So haben die Stadtwerke Erfurt nach längerer Planung im Mai 2019 eine Doppel-Solaranlage mit zwei Kollektorfeldern (1155 m2 Vakuumröhren, 550 m2 Flachkollektoren) eingeweiht. Sie wollen mit dieser relativ kleinen Installation zunächst Erfahrungen sammeln, um im nächsten Schritt größere Solaranlagen zu errichten. Sehr zufrieden ist derweil der Vattenfall-Konzern mit seiner 2018 gebauten 1000-m2-Anlage in Berlin-Köpenick. Sie hat in ihrer ersten Saison die Prognosen weit übertroffen und 550 MWh Wärme produziert. Die Stadtwerke Halle an der Saale haben kürzlich den Zuschlag zum Bau einer gut 5000 Quadratmeter großen Flachkollektor-Anlage vergeben. Ähnlich wie in Berlin-Köpenick wird diese auf einem Betriebsgelände der Stadtwerke gebaut. Unweit von Halle werden auch bei den Stadtwerken Bernburg noch im Jahr 2019 Kollektoren installiert. Mit 8600 m2 dürfte deren Anlage – zumindest vorübergehend – die zweitgrößte in Deutschland nach Ludwigsburg sein. LANGFRISTIGE PLANUNGEN Doch auch der Ludwigsburger Rekord wird nicht ewig halten, wenn einige Stadtwerke ihre bereits laufenden Planungen umsetzen. So haben etwa die Stadtwerke Greifswald sich mit der Idee für eine rund 15.000 m2 große Solarwärmeanlage erfolgreich an einer Ausschreibung der Bundesnetzagentur für innovative KWKAnlagen beteiligt (iKWK). Dieses Fördermodell, bei dem regenerative Wärmeerzeugung – z.B. Solarthermie – indirekt über einen Zuschuss für den KWK-Strom gefördert wird, könnte sich zu einer attraktiven Alternative zur regulären KfW-Förderung entwickeln. In ähnlichen Größenordnungen denken die Stadtwerke in Hennigsdorf und in Neubrandenburg, die jeweils den Bau großer Multifunktionswärmespeicher planen und diese passend auslegen wollen, um im zweiten Schritt Solarthermieanlagen im Megawattmaßstab daran anzuschließen. Bei den Stadtwerken Kempen am Niederrhein ist geplant, dass innerhalb der nächsten drei Jahre ein Kollektorfeld entstehen soll, das groß genug ist, um 15 Prozent des Jahresfernwärmebedarfs der Stadt zu decken. Dieses hätte etwa die Größenordnung, die alle realisierten Fernwärme-Solaranlagen in Deutschland bislang zusammen erreichen. Um im Jahr 2050 rund 12 Terawattstunden Solarthermie für die Fernwärme zu ernten, so wie es sich als Ziel aus der Gebäudestrategie der Bundesregierung ableiten lässt, müssen freilich noch viele solcher Projekte an den Start gehen. Denn dafür wäre 30 Jahre lang ein Zubau von jeweils 1 Million Quadratmeter Kollektorfläche nötig. www.solare-waermenetze.de BERLIN-KÖPENICK Vattenfall hat für das Fernwärmenetz im Berliner Stadtteil Köpenick im Frühjahr 2018 eine Kollektoranlage in Betrieb genommen. Sie wurde auf einer brachliegenden Fläche auf dem Betriebsgelände des Heizkraftwerkes errichtet und speist über einen Wärmetauscher in den Rücklauf des Netzes ein. Technische Daten Bruttokollektorfläche: 1058 m2 Flachkollektoren Jahresertrag (1. Betriebsjahr): 550 MWh Systemanbindung: Rücklaufeinspeisung über Wärmetauscher Quelle: Guido Bröer ERFURT Die SWE Energie GmbH, Tochter der Stadtwerke Erfurt, betreibt seit Frühjahr 2019 eine Solarthermieanlage an ihrem Fernwärmenetz. Die Anlage besteht zu Versuchszwecken aus zwei vollständig voneinander getrennten Teilen. Ein Teil arbeitet mit Flachkollektoren, der andere mit CPC-Vakuumröhrenkollektoren. Technische Daten Bruttokollektorfläche: 1705 m2 1155 m2 CPC-Vakuumröhrenkollektoren 550 m2 Flachkollektoren Jahresertrag (Prognose): 700 MWh Quelle: SWE/Steve Bauerschmidt Gefördert durch: www.solare-waermenetze.de IMPRESSUM Das Infoblatt Solare Wärmenetze ist eine Initiative im Rahmen von Solnet 4.0, einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Vorhaben zur Marktbereitung für solare Wärmenetze. Die Projektpartner sind das Steinbeis Forschungsinstitut Solites, der Fernwärmeverband AGFW, das Hamburg Institut sowie die Herausgeber der Zeitschrift Energiekommune. Herausgeber: Steinbeis Innovation gGmbH vertreten durch Steinbeis Forschungsinstitut Solites (www.solites.de) Redaktion: Guido Bröer, Guido Bröer & Andreas Witt GbR Veröffentlichung: Oktober 2019 Haftungsausschluss: Das dieser Publikation zugrundeliegende Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie unter dem Förderkennzeichen 03EGB0002A gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieses Dokuments liegt bei den AutorInnen. Weder der Fördermittelgeber noch die AutorInnen übernehmen Verantwortung für jegliche Verwendung der darin enthaltenen Informationen. Energiekommune Herr Lutsch, in jüngster Zeit steigt in Deutschland die Zahl der großen Solarthermieanlagen von Energieversorgern. Erleben wir in Ihrer Branche gerade einen Bewusstseinswandel? Nicht nur einen Wandel des Bewusstseins. Wir erleben einen realen Wandel der Energieversorgung im Strom- und im Wärmebereich, der sich in den kommenden Jahren noch verstärken wird. Im Grunde sind wir schon mittendrin. Die Fernwärme, die ja durch ihren hohen Anteil effizienter Kraft-Wärme-Kopplung ohnehin schon immer eine sehr umweltfreundliche Art der Wärmeversorgung gewesen ist, wird künftig immer weniger fossile und immer mehr erneuerbare Energien enthalten. Unsere Fernwärmeversorger stellen sich außerdem den ganz neuen Aufgaben und Chancen, die für sie im Zuge der Energiewende entstehen und die zum Teil aus dem Strombereich auf uns zu kommen. Fernwärme kann Sektorenkopplung, sie kann Energiespeicherung und sie kann erneuerbare Energietechniken – wie die Solarthermie – in einer viel effizienteren und kostengünstigeren Art und Weise integrieren, als dies in Einzelheizungen für Gebäude jemals möglich wäre. Warum interessieren sich Stadtwerke plötzlich für die Solarthermie? So plötzlich kam das gar nicht. Aber gerade die großen Projekte im urbanen Raum brauchten eine gewisse Anlaufzeit. Ich wage die Voraussage: In den nächsten Jahren werden wir von einer ganzen Reihe neuer Solarprojekte hören. Ein aktueller Anstoß sind dafür wohl auch die neuen europäischen Vorgaben für höhere Anteile erneuerbarer Energien in der Fernwärme. Mitgliedsstaaten bemühen sich also künftig, Wärmeversorger zu überzeugen, ihren Regenerativ- oder Abwärmeanteil jährlich um 1 Prozent zu steigern. Und inzwischen ist die Solarthermie nicht nur eine verlässliche und kostenstabile Energiequelle, sondern auch so preiswert, dass sie für viele Versorger zum tragenden Baustein für die „Dekarbonisierung“ ihrer Netze wird. Welche Anteile trauen Sie der Solarwärme zu? Europaweit gehen wir davon aus, dass 15 Prozent des Fernwärmebedarfs im Jahr 2050 solarthermisch gedeckt werden wird. In Summe sind dies dann 240 Terawattstunden. Wie fügt sich die Solarthermie in die Kakophonie der anderen Energieformen ein, die in sogenannten Wärmenetzen 4.0 eine Rolle spielen sollen? Sehr gut. Sie kann sogar dafür sorgen, dass aus der Kakophonie ein harmonischer Kanon wird. Denken Sie mal an die Multifunktionsspeicher, die mit den großen Solarthermieanlagen gebaut werden: Auf den ersten Blick werden diese großen Wassertanks dafür gebraucht, Solarwärme über Tage, Wochen oder gar saisonal zu speichern. Zugleich dienen sie aber auch zur besseren Integration der KWK-Anlagen in den Strommarkt und zur Optimierung des Zusammenspiels zwischen zahlreichen Energieerzeugern im Wärmenetz – künftig sogar zur Integration von Wind- und Solarstrom. Werner R. Lutsch ist Geschäftsführer des deutschen Fernwärmeverbandes AGFW|Effizienzverband für Wärme, Kälte, KWK sowie Präsident des europäischen Dachverbandes EuroHeat & Power. Im Interview spricht er über die Perspektiven der Solarthermie in der Ferwärme. Quelle: AGFW Infoblatt Solare Wärmenetze | Nr. 4 „Solarthermie wird zum tragenden Baustein“

9 Oktober 2018 Solare Wärmenetze Bei einer Umfrage des GdW Bundesverbandes deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen, an der sich 131 Wohnungsbaugesellschaften beteiligten, erklärte jedes vierte Unternehmen, dass es eigene Wärmenetze betreibe. Ausdrücklich nicht erfasst waren dabei Netze, die von Contractoren wie beispielsweise Stadtwerken betrieben werden. Bislang ist dieser Bereich der Wärmeversorgung weitgehend statistische Grauzone. Simona Weisleder vom Ham burg Insti tut, das in diesem Bereich mit dem GdW koo pe riert, findet das Umfrageergebnis deshalb sehr interessant: „Dass ein derart hoher Anteil der Wohnungsunternehmen eigene Netze betreibt, bestätigt unsere These, dass hier im Zuge der Wärmewende ein Feld zu beackern ist.“ Während sich der Fokus der Wohnungswirtschaft nach Weisleders Einschätzung bislang eher auf den Bereich der Gebäudedämmung gerichtet habe, sei die Erzeugung von Wärme mittels erneuerbarer Energien bislang noch zu wenig im Mittelpunkt, meint Weisleder. Ein vorhandenes Wärmenetz biete al - ler dings die beste Voraussetzung, um erneuerbare Energien, wie beispiels - weise Solarthermie, Erdwärme oder Holz, in vielfältigen Va ria tionen für die Wärmewende in Quar tie ren zu nutzen. Das zeigen etliche Beispiele. Sonne und Eis So betreibt eine Hamburger Wohnungsgenossenschaft, der Eisenbahnbauverein (EBV), seit 2014 im Quartier Roseggerstraße für 480 Wohnungen einen zentralen Eisspeicher mit Wärmepumpe, der von 600 Quadratmetern Solarthermiekollektoren regeneriert wird. Der Betontank mit 20 Metern Durchmesser fasst 1500 Kubikmeter Wasser und rettet trotz dieser relativ geringen Ausmaße große Mengen der Solar wärme vom Sommer in den Winter. Dies funktioniert, weil im Phasenübergang zwischen Eis und flüssi - gem Wasser bei Null Grad relativ große Mengen Energie gespeichert werden kön nen. Allerdings wird eine Wärmepumpe benötigt, um die bei null Grad gespeicherte „Wärme“ auf ein nutz - bares Temperaturniveau für die Raumheizung zu heben. Im Winter entzieht die Wärmepumpe dem Speicher die Energie und lässt dabei das Wasser im Speicher gefrieren. Im Sommerhalbjahr wird der Speicher dann durch die Kollektor anlage wieder aufgetaut und erwärmt. Die Heizkosten der Mieter konnten nach Darstellung von EBV-Vorstand Joachim Bode mit dem neuar - tigen System im Schnitt um 30 Prozent gesenkt werden. In den nächsten Jahren sollen nach diesem Vorbild weitere Quartiere mit Eisspeichersystemen ausgestattet werden. Ganz ohne großen Speicher kommen hingegen fünf neue Solarhäuser der HOWOGE Wohnungsbaugesell - schaft in Berlin-Adlershof aus (Foto oben), obwohl diese sich übers Jahr bilanziell zu 100 Prozent mit der Solarthermie vom eigenen Dach versorgen. Dafür mussten sogar nur eineinhalb Flach dächer mit Solarwärmekollek - toren bestückt werden. Die restlichen Dachflächen können für die Stromerzeugung aus Photovoltaik genutzt wer- Wärmenetze mit Solarthermie-Einspeisung sind eine interessante Energiewende- Option für städtische Quartiere, die bislang aber im Markt noch kaum angekommen ist. Vernetzte Solarwärme im Wohnungsbau Foto: Guido Bröer B Solare Wärmenetze den. Möglich wird dies, weil der Fernwärmeversorger BTB sein Netz gewissermaßen als Solarspeicher zur Verfü - gung stellt: Was die hoch effiziente Solarthermieanlage im Sommer an Mehr ertrag produziert, der in den Häusern selbst nicht gebraucht wird, das speist sie in die Fernwärme leitungen der BTB ein und erwirbt damit für die Mieter ein Energieguthaben. Im Winter steht der Hausgemeinschaft dafür die gleiche Menge Fernwärme ohne Berechnung zu. Im ersten Betriebsjahr der Anlage ist die Bilanz aufgegangen: Die Sonne lieferte mehr Wärme als die Häuser verbraucht haben. Andreas Reinholz, der das Modell als Projektentwickler der BTB zu verantworten hat, freut sich, dass dabei das Temperaturniveau der Solaranlage fast immer hoch genug war, um in den heißeren Vorlauf des Wärmenetzes einzuspeisen. Die Option einer Rücklaufeinspeisung, die bei Netzbetreibern nicht so beliebt ist, musste kaum genutzt werden. Neue Geschäftsmodelle Reinholz lässt durchblicken, dass an diesem im Sinne des Klimaschutzes vorbildlichen Deal zwischen der BTB und dem Wohnungsunternehmen für den Wärme netz betrei ber nicht wirklich viel zu verdienen sei. Allerdings sei es aus Sicht der Fernwärmebranche wichtig, auch in hocheffizienten Neubauquartieren im Geschäft zu bleiben, indem man solche flexiblen Angebote mache. „Die Musik für die Wärmewende spielt allerdings im Altbau“, sagt er. Und auch dort würden großflächige Solaranlagen im Sommer Überschüsse erwirt schaf - ten, die bei attraktiven Verrechnungsmodellen – die es heute in Deutschland allerdings noch nicht gibt – an das Netz abgege ben werden könnten. Bei einem neuen Quartierskonzept der eG Wohnen in Cottbus wird zwar künftig auch Solarwärme an Nachbargebäude weitergegeben, allerdings will man dort mit Verrechnung nichts zu tun haben. Die Schlagworte des vom Energieexperten Timo Leukefeld entwickelten Energiekonzeptes heißen „Flat - rate-Miete“ und „vernetzte Autarkie“. Die beiden fast fertiggestellten Sonnenhäuser mit jeweils sieben Wohnungen sollen sich nicht nur zu 60 bis 70 Prozent selbst mit Strom und Wärme versorgen; sie werden darüber hinaus ihre unvermeidlichen sommerlichen Solarwärmeüberschüsse jeweils an einen benachbarten Platten bau aus DDR-Zeiten abgeben. In den ansonsten mit Fernwär me versorgten Altbauten werden nur kleine Pufferspeicher installiert. Leukefeld geht davon aus, dass die Überschüsse der Solarhäuser ausrei - chen werden, um die Nachbargebäude in den Sommermonaten vollständig mitzuversorgen. „Indem wir den Nach - ba r gebäu den die Überschussenergie schenken, verdoppeln wir in den Solarhäuser den jährlichen Kollektor ertrag.“ Den Mieter im Sonnenhaus kostet diese Freizügigkeit nichts. Er zahlt in diesem Gebäude eine sogenannte Flatrate- Miete, in der Wärme und Strom bereits enthalten sind. Guido Bröer Mit den schlüsselfertigen Solarwärme-Großanlagen von Arcon-Sunmark erzeugen Sie Ihre eigene Wärme und sparen damit nicht nur echtes Geld, sondern unterstützen aktiv den Umweltschutz. Als Marktführer mit über 25 Jahren Erfahrung in Großanlagen ist Arcon-Sunmark ein kompetenter Ansprechpartner rund um die Beratung, Installation und Betreuung individueller Solarthermie-Anlagen. 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Die rheinland-pfäl zischen Nachbargemeinden Neuerkirch und Külz hatten sich mit ihrem Wärme netz zum siamesi - schen Zwillingsdorf verbunden – mit der Solar-Heizzentrale als Herz. Anfang 2017 stieß dann das fränkische Hallerndorf zum kleinen Kreis der Solarenergiedörfer. Erst 2018 ist der Club stark gewachsen: Gleich fünf neue Dorf-Solarheizungen nehmen im laufenden Jahr den Betrieb auf. Breklum im hohen Norden und Randegg ganz im Süden haben ihre Einweihungsfeiern schon hinter sich. In Liggeringen am Bodensee, Mengsberg in Hessen und Ellern im Hunsrück laufen die letzten Vorbereitungen zur vollständigen Inbetriebnahme von Wärmenetz und Solar- Heizzentrale in diesem Jahr. Alle diese fünf Projekte folgen der gleichen Grundidee: Im Som mer bleibt der Holzkessel für einige Monate ausgeschaltet. Dann über nimmt die Sonne die Restwärmeversorgung des Dorfes. Das spart einerseits Brennstoff, was sich mithilfe von Fördermitteln des Bundes auch für den heute noch relativ günstigen Energieträger Holz schon nach einigen Jahren rechnet. Andererseits wird damit der ineffiziente Teillastbetrieb der Kesselanlagen im Sommer vermieden. Das spart Wartungskosten und erhöht die Lebensdauer. 20 Prozent Solarbeitrag Der prognostizierte Beitrag zur jährlich verbrauchten Wärmemenge liegt in den neuen Solardörfern typischerweise bei knapp 20 Prozent. Diese Größenordnung ergibt sich fast automatisch, wenn das Solarfeld für eine Volldeckung im Sommer ausgelegt wird. Wollte man größere Solaranteile erreichen – wie es in Dänemark bereits häufig der Fall ist –, so müsste man deutlich größere Spei cher bauen oder in Kauf nehmen, dass die Kollektoren sich im Sommer mit unter abschalten und die Energie verloren geht. Beides würde die Kosten pro Kilowattstunde Solarwärme verteuern. Unterschiede im Detail So ähnlich sich die Solardorfprojekte auf den ersten Blick sind, so unterscheiden sie sich doch im Detail. Das fängt schon mit der Betreibergesellschaft an. In Mengsberg und Breklum haben sich lokale Bürgerenergiegenossenschaften gebildet, um das Netz zu betreiben. Wer angeschlossen werden möchte, wird Genosse und trägt mit seiner Einlage zum Stamm kapital des Unternehmens bei. Die Gegenleistung ist Wärme zum dauerhaft günstigen Preis. Und vielleicht gibt es sogar eine kleine Dividende am Jahresende. Der Auf - wand für Wartung der Anlagen, Abrechnung der Wärme und Betreuung der Mitglieder, dem sich die Genossenschaften hier über die Bauphase hinaus stellen müssen, ist allerdings erheblich. In den Gemeinden Ellern und Liggerin- Fünf neue Solar-Bioenergiedörfer nehmen 2018 in Deutschland den Regelbetrieb auf. Foto: Stadtwerke Radolfzell. Solarenergiedörfer liegen im Trend In Liggeringen am Bodensee haben die Stadtwerke Radolfzell das Solarthermiefeld bereits aufgestellt. Solare Wärmenetze gen hat sich die Dorfgemeinschaft deshalb entschieden, Bau und Betrieb des Netzes von vornherein dem jeweiligen Versorgungsunternehmen der Kommune zu überlassen. In Randegg hingegen wird das Netz von der Solarcomplex AG betreiben (vgl. Energiekommune 7/2018), einer als Aktiengesell schaft organisierten regionalen Bürgerenergiefirma, die schon im ersten Solarenergiedorf Büsingen Pionierarbeit geleistet hat. Technische Varianten Der auffälligste technische Unterschied zwi schen den einzelnen Solarsystemen ist die Bauform der Kollek toren. Drei der Anlagen (Ellern, Randegg, Breklum) arbeiten mit Vakuumröhrenkollektoren, die nach dem Thermoskannenprinzip isoliert sind und so bei kühler Witterung eine höhere Effizienz erreichen. In Liggeringen und Mengsberg kom men hin - ge gen Großflächen-Flachkollektoren zum Einsatz, wie sie im Vorreiterland Dänemark üb lich sind. Diese sind in der Anschaffung güns tiger, ha ben aber einen geringeren Flächenertrag. Für Thomas Pauschinger vom Steinbeis- Forschungsinstitut Solites in Stuttgart hat jedes System seine Vor- und Nachteile; für die Wärme wende in Deutschlands Dörfern seien diese aber letzt lich nicht entscheidend. Er sieht inzwischen einen klaren Trend zur Sonne: „Es liegt auf der Hand, dass sich die Solarthermie in immer mehr Energie dör - fern als verlässlicher und wirtschaftli - cher Wärmeerzeuger durchsetzt, denn solche Anlagen sind eine zukunftssi - chere Investition und genießen bei den Bewohnern eine hohe Akzeptanz.“ Mit der heutigen Technik sei dabei noch mehr möglich, so Pauschinger: „Wir rechnen damit, dass die Solarthermie zukünftig nicht nur den Sommerbedarf solcher Wärmenetze deckt, sondern durch größere Speicher auch höhere Solaranteile erzielt.“ Guido Bröer Das Solarthermiefeld im hessischen Mengsberg arbeitet seit dem 1. August. Die beiden Speicher sind schon prall gefüllt mit Solarwärme. Die ersten Gebäude werden versorgt. Foto: Viessmann Solarthermie Anlagen Im Norden geht die Sonne auf! garantiert höchste Erträge stabile Wärmepreise schlüsselfertig oder im Contracting Jetzt anrufen und eine unserer über 15.000 m² großen Referenzanlagen in Dänemark besuchen! 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Dänische Kommunen und Energiegenos - senschaften sind weltweit führend bei der Entwicklung von (Solar-)Wärmenetzen und Sektorenkopplung. KEA, www.energiekompetenz-bw.de/ddd TERMINE ZU SOLAREN WÄRMENETZEN Oktober 2018

rank van Balens Gedanken eilen seinen Worten oft schon ein Stück voraus. So auch wenn er von der Entstehung des Wärmenetzes in seiner Heimatgemeinde Breklum erzählt. Was dort, in der knapp 2800 Einwohner großen nordfriesischen Ort - schaft gerade geschieht, darf bereits in mehrfa cher Hinsicht als revolutionär gelten und ist für Frank van Balen doch nur der Anfang. Der Wärmeenergie-Mix im Breklu - mer Ortskern, wo bislang hauptsächlich fossil geheizt wird, soll schon bis zum Jahresende auf 100 Prozent erneuer - bare Energien ungestellt werden. 9 Prozent vom Jahreswärmebedarf soll dann die Sonne liefern. Das schafft ein Feld von Vakuumröhrenkollektoren des Herstellers Ritter XL solar mit 652 Quadratmeter Kollektorfläche. Für mehr reicht die Fläche direkt im Ortszentrum nicht, auf der in Kürze die Anlage errichtet werden soll. Den Löwenanteil am Wärmeenergie- Mix steuern zwei hocheffiziente Blockheizkraft wer ke (BHKW) bei, die kombiniert Strom und Wärme erzeugen und deren Brennstoff aus der Erdgasleitung kommt. Die kleinere der beiden Anlagen mit 80 kW Leistung heizt bereits ein Breklumer Möbelhaus, das nun ans Netz angeschlossen wird. Das größere mit einer Leistung von 480 kW wird in einem Container untergebracht. CO2-neutral von Anfang an Beide BHKW sollen zwar mit fossilem Erdgas betrieben werden. Der Brenn - stoff wird aber vom TÜV als CO2-neutral zertifiziert, indem für jede entnommene Kilowattstunde ein Obolus an ein CO2- Sparprojekt ge zahlt wird. Verdient wird der Mehrpreis über die Stromerzeu - gung der BHKW, die ans öffentliche Netz geliefert wird und dabei eine Einspeisevergütung erzielt. Dass ein BHKW und Solar kollek - toren gemeinsam ein Wärmenetz versorgen, ist für ein deutsches Solar-Bioenergiedorf ein Novum. Diese Kombination galt bislang schlicht als nicht wirt schaftlich, da BHKW sich hierzu - lande meist über den Strom verkauf finanzieren und daher nach herr schen - der Lehre eine Einschränkung ihrer Laufzeit durch den Einsatz einer Solarthermieanlage ihre spezifische Wirt - schaft lichkeit mindert. In Breklum sieht man das anders. Zum einen, weil die Genossenschaft gebrauchte BHKW anschafft, die sich schnell amortisieren. Zum anderen, weil van Balen und seine Energiegenossen die BHKW nur als Übergangslösung brauchen. Auf Dauer will die Genossenschaft nämlich kein Erdgas verheizen, dessen CO2-Kompensation sie nur als Not lö - sung sieht. Stattdessen soll als Ergän - zung zur Solarthermie überschüssiger Windstrom aus dem benach bar ten Windpark zu Wärme gemacht werden. Heute werden die Rotoren des Brek - lumer Bürgerwindparks, an dem viele der neuen Wärmegenossen seit Jahren beteiligt sind, häufig abgeschaltet, weil die Leitungen zum Abtransport der Strommengen nicht ausreichen. Tech- In der Kommune Breklum im Kreis Nordfriesland baut eine Bürger-Energiegenossenschaft Schleswig-Holsteins größte Solarthermieanlage. Sie ist Herzstück eines neuen Wärmenetzes, das sich in den kommenden Jahren noch stark verändern und auch Windstrom aufnehmen soll. Solare Wärmenetze Mitmach-Stadtwerk setzt auf Sonne Oktober 2017 F Foto: Guido Bröer Solnet 4.0 nisch ist es zwar ein leichtes, den Strom zum Heizen zu verwenden. Allerdings, so erklärt van Balen, verhinderten dies die bundesdeutschen Energie- und Steuergesetze, die die Nutzung des „Abfallstroms“ mit so hohen Steuern und Abgaben belegen, dass Power to Heat unwirtschaftlich ist. „Wir können aber nicht auf die Politik warten, sondern müssen jetzt Netze aufbauen, wenn wir den Altbaubestand CO2-neutral versorgen wollen,“ sagt van Balen. „So schaffen wir die Option, dass wir irgendwann unseren eigenen Windpark anschließen können.“ Sprit + Wärme lokal produziert Schon heute denkt van Balen dafür über technische Möglichkeiten nach. Einen schnöden Elektrokessel zu verwenden, wie dies einige Stadtwerke bereits tun, um negative Börsenstrompreise zu nutzen, ist für ihn dabei nicht die erste Wahl. Eine Option könne stattdessen ein Elektrolyseur sein, mit dem aus Windstrom Wasserstoff für Breklumer Fahrzeuge erzeugt werden könnte und dessen 25-prozentiger Abwärmeanteil im Dorfnetz Verwendung finden würde. Und die Breklumer machen bei diesen ungewöhnlichen Ideen mit. Van Balen: „Wir sind in Nordfriesland! Da sind es die Leute nicht nur gewohnt, dass sie sich an Windparks beteiligen können. Es ist mittlerweile typisch für uns im Norden, dass die Leute mit ihrer Daseinsvorsorge Geld verdienen wollen.“ Für den ersten Bauabschnitt im Ortskern, für 30 Einfamilienhäuser und 12 institutionelle Abnehmer vom Kindergarten bis zum Rathaus, wurden bereits 3,8 Kilometer Wärmeleitung im Sommer verlegt. Jeder zahlt 1000 Euro Genossenschaftsanteil und 3500 Euro einmalige Anschlusskosten. Und schon im kommenden Jahr geht es weiter: Eine Wohnsiedlung mit 140 Einfamilienhäusern ist dann an der Reihe. Obwohl dazu noch nicht einmal eine Informationsveranstaltung stattgefunden hat, sind schon jetzt viele der Eigentümer der Genossenschaft beigetreten, die nun 150 Mitglieder zählt. Sie unterstützen damit die Idee vom „Mitmach- Stadtwerk“, in dem – wie im Genossenschaftsgesetz verankert – jeder das gleiche Stimmrecht hat. In fünf Jahren, so das Ziel von Frank van Balen, soll dann im Endausbau das Wärmenetz für die ganze Gemeinde zur Verfügung stehen. Mit der Zahl der Hausanschlüsse soll auch die Solarthermiefläche mitwachsen. Dass im Zuge des Netzaus - baus mindestens eine weitere sehr große Solarthermieanlage gebaut wird, ist für van Balen ausgemachte Sache. Wind- und Solarwärme Ebenso sicher ist er, dass irgend wann Windstrom seinen Weg ins Wärmenetz finden wird. „Uns ist wichtig“, sagt van Balen, „dass alles in der Region bleibt und dass wir Herr unserer eigenen Energieversor gung werden.“ Dass sich hier viele Privatleute auf nachbarschaftlicher Basis zu einem „Mitmach-Stadtwerk“ zusammen - schließen, sollte nicht darüber hinwegtäuschen, dass in Breklum Profis am Werk sind. Van Balen als hauptamtlicher Geschäftsführer ist ebenso vom Fach wie einige seiner Mitstreiter. Eine professionelle Organisationsform sei bei einem Wärmenetz unbedingt geboten, betont van Balen, da neben der Erzeugung auch die Abnahme der Energie, samt deren Abrechnung zu orga nisie - ren sei: „Die Organisiation unseres Wind parks war viel weniger komplex als dieses Nahwärmenetz.“ Guido Bröer BürgerGemeindeWerke Breklum e.G., Borsbüller Ring 25, 25821 Breklum, Tel. 04671 9331240, www.bgw-breklum.net Ritter XL solar, www.ritter-xl-solar.com Frank van Balen, Geschäftsführer der BürgerGemeindeWerke Breklum eG ist der profes sio nelle Kümmerer, den auch ein „Mitmach -Stadtwerk“ braucht. Solare Wärmenetze Foto: Guido Bröer Mit den schlüsselfertigen Solarwärme-Großanlagen von Arcon-Sunmark erzeugen Sie Ihre eigene Wärme und sparen damit nicht nur echtes Geld, sondern unterstützen aktiv den Umweltschutz. Als Marktführer mit über 25 Jahren Erfahrung in Großanlagen ist Arcon-Sunmark ein kompetenter Ansprechpartner rund um die Beratung, Installation und Betreuung individueller Solarthermie-Anlagen. Wir freuen uns auf Sie! www.arcon-sunmark.com JETZT UMSTEIGEN AUF UMWELTFREUNDLICHE UND GÜNSTIGE WÄRME Arcon-Sunmark GmbH Clermont-Ferrand-Allee 26e 93049 Regensburg info@arcon-sunmark.com Tel. 0941-64090804 Solarthermie meets Fernwärme Das Interesse von Stadtwerken an der Solarthermienutzung in Wärmenetzen wächst. Dies zeigte der erste Status - work shop „Solarthermie in der Fernwärme“, zu dem das Bundeswirtschaftsministerium Ende September nach Dresden eingeladen hatte. Die 200 Teilnehmer waren zu zwei Dritteln Mitarbeiter von Stadtwerken und anderen Fernwärmeversorgern. Werner Lutsch, Geschäftsführer des Fernwärmever ban des AGFW bestätigt, dass das Interesse seiner Branche an der Solarwärme gewachsen sei: „Wir haben früher noch gewisse Berührungsängste gehabt, aber mittlerweile sind wir darüber hinweg.“ Das Interesse der Stadtwerke wächst aber auch deshalb, weil seit gut einem Jahr erste Solaranlagen in bestehende deutsche Fernwärmenetze einspeisen, die auf Wirtschaft lich - keit getrimmt sind. Allen voran die vor Jahresfrist eingeweihte deutschlandweit größte Solarthermieanlage der Stadtwerke Senftenberg. Das 8300 Quadratmeter große Kollektorfeld mit einer Leistung von bis zu 5 Megawatt hat im ersten Betriebsjahr mehr als 4 Gigawattstunden an das Fernwär - menetz abgegeben –mehr als vorausberechnet. Senftenbergs Stadtwerke-Geschäftsführer Detlef Mosch - ke freut dabei, dass die vom Hersteller Ritter XL gelie ferte Röhrenkollektoranlage zumeist auf einem Temperaturniveau von 90 Grad und mehr direkt in den Vorlauf einspeist. Die Wirtschaftlichkeit der ebenfalls seit einem Jahr betriebene Solaranlage am Chemnitzer Heizkraftwerk mit 2136 Quadratmetern Flachkollektoren profitiert hingegen von den relativ niedrigen Vorlauftemperaturen, mit denen ein Subnetz den Stadtteil Brühl versorgt. Bei 70 Grad können die Flachkollektoren – die hier vom österreichischen Hersteller Green - onetech stammen – wesentlich effizienter arbeiten als in üblichen Hochtemperaturnetzen. Obwohl auch die Flachkollektoren hier ohne Glycol als Frostschutzmittel betrieben werden, hat die Chemnitzer Anlage laut ihrem technischen Mentor, Thorsten Urbaneck von der TU Chemnitz, den ersten Winter problemlos überstanden. Jedoch wurden vorsichts - halber 6 Prozent ihres solaren Jahresertrages für ihre Behei - zung bei Minusgraden eingesetzt, während die Senften - berger Vakuumröhrenkollektoren nach Angaben des Her stel - lers lediglich 0,1 Prozent ihrer Jahres-Wärme erzeu gung für den Frostschutz aus dem Fernwärmenetz bezogen haben. Der nächste Quantensprung für die solare Fernwärmeversorgung in Deutschland kündigt sich in der Stadt Hennigsdorf an. Die dortigen Stadtwerke wollen die Fernwärme kurzfristig klimaneutral machen. Neben einem Biomasse-Heizwerk und bislang ungenutzter Abwärme aus dem örtlichen Elektrostahlwerk ist auch die Solarthermie ein Baustein. Eine zentrale Rolle soll ein Wärmespeicher mit 22.000 Kubikmeter Wasser spielen. Einerseits puffert er plötzliche Schwankungen von bis zu 50 MW aus der Abwärme des Stahlwerkes. Zugleich soll er aber auch Power-to-Heat-Windstrom aufnehmen und große Mengen Solarwärme. In Hennigsdorf sind 20000 Quadrat - meter Solarkollektoren geplant, die überwiegend auf einer ehemaligen Schlackehalde des Stahlwerkes stehen sollen. Beeindruckt von solchen Aussichten äußert sich Frank Heidrich vom Bundeswirtschaftsministerium: „Fernwärme und Solarthermie – hier kommt zusammen, was zusammen gehört.“ gb Solare Wärmenetze Foto: Guido Bröer Zahlreiche Solaranbieter aus der Initiative Solare Wärmenetze stellten beim 22. Dresdener Fernwärmesymposium aus. 5000 m2 Kollektoren für Mürzzuschlag in der Steiermark Eine der größten Solarthermieanlagen Österreichs wird jetzt in der Stadt Mürzzuschlag gebaut. Die Anlage wird im Contracting betrieben. Seit 35 Jahren werden große Teile der 8600-Einwohner- Stadt im Bundesland Steiermark mit Fernwärme versorgt. 50 Prozent der Energie kommen bislang aus Biomasse. Nun wird eine große Solarthermieanlage gebaut, um den erneuerbaren Anteil der Fernwärme weiter zu erhöhen und zugleich wertvollen Rohstoff Holz einzusparen. 10 Prozent des Jahreswärmebedarfs sollen künftig Flachkollektoren mit rund 5000 Quadratmetern Kollektorfläche beisteuern. Das Kollektorfeld entsteht auf einer Wiese am nördlichen Stadtrand. Dort baut aber nicht der örtliche Fernwärmeversorger, sondern das Unternehmen S.O.L.I.D. aus Graz, das seit 1992 auf große Solarthermieanlagen spezialisiert ist. Es wird die Anlage auf eigenes Risiko als Contractor betreiben. gb S.O.L.I.D. GmbH, Detlev Seidler, Vertriebsleiter Deutschland, Tel. 0174 9474292, d.seidler@solid.at, www.solid.at Projekt Solnet 4.0 ist gestartet Koordiniert vom Forschungsinstitut Solites und gefördert vom Bundeswirtschaftsministerium ist ein Projekt zur Marktbereitung für solare Wärmenetze gestartet. Bundesweit wollen die Projektpartner – neben Solites sind dies der Fernwärmeverband AGFW und das Hamburg-Institut sowie die Herausgeber der Energiekommune – über die Möglichkeiten solarthermisch unterstützter Fern- und Nahwärmenetze informieren und helfen, Markthemmnisse aus dem Weg zu räumen. Interessenten und mögliche Kooperationspartner sollten sich beim Projektleiter Thomas Pauschinger melden. gb Solites gGmbH, Thomas Pauschinger, Tel. 0211 6732000-40, www.solites.de WWW.SAVOSOLAR.DE SOLARTHERMIE FÜR BEWUSSTE UND NACHHALTIGE GEMEINDEN 11./12. April. 2017 in Graz/Österreich 5th International Solar District Heating Conference Die internationale Konferenz zur solaren Fernwärme nut - zung ist das Top-Event für alle Experten auf dem Gebiet der solaren Wärmenetze. In den vergangenen Jahren hat sich die Veranstaltung allerdings zunehmend für neue Zielgruppen geöffnet. Potenzielle Anwender aus Kommunen, Stadtwerken und Energiegenossenschaften sind hier willkommen und finden – bei moderaten Teilnahmegebühren – aktuellste Informationen zum Stand von Technik und Wirtschaftlichkeit. Wer Kontakte und Ansprechpartner sucht, ist hier richtig. Im April 2018 findet die Konferenz im österreichischen Graz statt. Konferenzssprache ist Englisch; ein Großteil der Teil - nehmer kommt allerdings erfahrungsgemäß aus den deutschsprachigen Ländern. http://solar-district-heating.eu Termin zum Thema solare Wärmenetze Solare Wärmenetze Auf der Mayerhoferwiese im Norden Mürzzuschlags entsteht eine Solarkollektoranlage (Computer-Visualisierung). Grafik: S.O.L.I.D. GmbH