Juni 2020: Bad Cannstatt, Landeshauptstadt Stuttgart
ENERGIEVERSORGUNG MIT ÖKOLOGISCHER ABWASSERWÄRMENUTZUNG
Das Amt für Umweltschutz der Landeshauptstadt Stuttgart konzipiert in Zusammenarbeit mit IBS die Energieversorgung eines neuen Stadtquartiers, das zurzeit auf dem ehemaligen Gelände des Güterbahnhofs in Bad Cannstatt entsteht.
Ein neu gebautes Parkhaus beherbergt die innovative Energiezentrale, die zukünftig durch die Nutzung von Abwasserwärme und den Einsatz von Wärmepumpen den Bedarf von rund 850 Wohneinheiten, Gewerbeflächen und einem Sportbad decken wird. Der Strom für den Antrieb der Wärmepumpen wird mit Blockheizkraftwerken vor Ort erzeugt. Die Wärme im Abwasser wird über zwei Abwasserwärmetauscher, die sich im benachbarten Abwasserkanal in der Benzstraße befinden, an die Wärmepumpen weitergegeben. Diese heben das Temperaturniveau der Wärme im Abwasser (zwischen 10 - 20 °C) an und speisen die Wärme mit bis zu 43 °C ins Niedertemperatur-Wärmenetz ein.
Das Stadtquartier wird über ein 4-Leiter-Wärmenetz mit Niedertemperatur-Warmwasser (43 °C) für Raumheizung und Trinkwasser-Vorwärmung und zusätzlich mit heißem Wasser aus dem Hochtemperatur-Netz (73 °C) für die Nacherwärmung des Trinkwassers versorgt.
Die Motor- und Abgaswärme der Blockheizkraftwerke wird in das Hochtemperaturwärmenetz eingespeist.
Das großflächig mit wildem Wein begrünte, sechsgeschossige Parkhaus dient zukünftig als Parkplatz für die Anwohner und wird mit Photovoltaikanlage sowie Ladestationen für Elektroautos und einer Fahrradstadion mit Werkstatt ausgestattet.
Die CO2-Einsparung beträgt rund 1.650 Tonnen pro Jahr gegenüber einer konventionellen Energieversorgung.
Energieerzeugung:
Gesamtwärmebedarf Gebiet Neckarpark: 14 Gigawattstunden
Abwasserwärmetauscher: 2.100 kW
Wärmepumpen: 3.000 kW
Blockheizkraftwerke: 500 kWel, 900 kWth
Hoch- und Niedertemperaturwärmespeicher: 120 m³
Reserve- und Spitzenlastkessel: 4.000 kW
Das Nieder- und Hochtemperatur-Wärmenetz hat eine Länge von ca. 2.500 Trassenmetern.
>> Download Bericht Staatsanzeiger November 2020
Wärmepumpen
Wärmepumpen nutzen Umgebungswärme, die in den natürlichen Wärmequellen Luft, Wasser und Erdreich gespeichert ist. Ursprung dieser Wärme ist zum größten Teil Sonnenenergie, aber auch Wärme aus dem Erdinneren.
Die Wärmepumpe wandelt Wärme niedriger Temperatur in Wärme höherer Temperatur um. Dazu wird ein flüssiges Kältemittel von der Wärmequelle erwärmt, bis es verdampft. In einem Kompressor wird das dampfförmige Kältemittel verdichtet und dadurch erhitzt, man spricht dann von so genanntem Heißgas. Dieses Gas erwärmt das Wasser des Heizsystems auf die gewünschte Temperatur. Das durch Drucksenkung weiter abgekühlte flüssige Kältemittel wird dem Kreislauf erneut zugeführt.
Der Betrieb der Pumpen benötigt Strom, durch den Prozess jedoch können aus einer Kilowattstunde Strom bis zu vier oder mehr Kilowattstunden Wärmeenergie gewonnen werden.