Stadt­wer­ke ent­wickeln Bam­ber­ger „Lagar­de“ zu Vor­zei­ge­quar­tier für Ener­gie­ef­fi­zi­enz

Das Bam­ber­ger Kon­ver­si­ons­ge­län­de „Lagar­de“ soll eines der ener­gie­ef­fi­zi­en­te­sten Quar­tie­re Deutsch­lands wer­den. Dabei sol­len mehr als 60 Pro­zent der Wär­me für die Bestands- und die Neu­bau­ten vor Ort aus erneu­er­ba­ren Ener­gien erzeugt und über ein Wär­me­netz der „vier­ten Genera­ti­on“ ver­teilt wer­den. Strom- und Wär­me­ge­win­nung aus erneu­er­ba­ren Ener­gien wer­den mit­ein­an­der gekop­pelt, über­schüs­si­ge Ener­gie gespei­chert und über eine Ver­net­zung sämt­li­cher Gebäu­de- und Anla­gen­tech­nik effi­zi­ent genutzt. Der Bau­be­ginn für das bun­des­wei­te ein­ma­li­ge Vor­zei­ge­pro­jekt ist für den kom­men­den April geplant. Ins­ge­samt wol­len die Stadt­wer­ke Bam­berg über acht Mil­lio­nen Euro inve­stie­ren.

Die Pla­nun­gen sind das Ergeb­nis­se einer jetzt vor­ge­stell­ten Mach­bar­keits­stu­die der Stadt­wer­ke Bam­berg, die in Zusam­men­ar­beit mit dem Fraun­ho­fer-Insti­tut, BUILD​.ING Con­sul­tants und der Otto-Fried­rich-Uni­ver­si­tät Bam­berg rea­li­siert und vom Bun­des­mi­ni­ste­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie (BMWi) geför­dert wor­den ist. Auch ein gro­ßer Teil der Inve­sti­tio­nen für die Umset­zung des Wär­me­kon­zepts soll über das BMWi-Pro­gramm „Modell­vor­ha­ben Wär­me­netz­sy­ste­me 4.0“ geför­dert wer­den.

Hin­ter­grund der Mach­bar­keits­stu­die ist das Ziel der Stadt Bam­berg, die benö­tig­te Ener­gie für das Kon­ver­si­ons­quar­tier im Bam­ber­ger Osten vor­nehm­lich vor Ort und auf Basis rege­ne­ra­ti­ver Quel­len zu erzeu­gen. Das hybri­de Ener­gie­sy­stem soll den Bedarf der Bewoh­ner an Wärme‑, Käl­te- und Elek­tro­en­er­gie auch unter öko­no­mi­schen Gesichts­punk­ten höchst effi­zi­ent koor­di­nie­ren: „Unser Ziel ist es, den spä­te­ren Bewoh­nern die Ener­gie zu mög­lichst gerin­gen Kosten zur Ver­fü­gung zu stel­len“, erklärt Pro­jekt­lei­ter Ste­fan Los­karn: „Aus der Begleit­for­schung durch die Uni Bam­berg wis­sen wir, dass das Wär­me­kon­zept auf hohe Akzep­tanz stößt – vor­aus­ge­setzt die Ener­gie­ko­sten blei­ben bezahl­bar und sozi­al­ver­träg­lich.“

Zen­tra­le Ergeb­nis­se der Mach­bar­keits­stu­die

Das Fraun­ho­fer-Insti­tut für Ener­gie­wirt­schaft und Ener­gie­sy­stem­tech­nik (IEE) hat den Wär­me- und Kühl­be­darf der künf­ti­gen Ver­brau­cher auf dem Cam­pus simu­liert. Dem­nach wer­den allein für die Nut­zung der Gebäu­de jähr­lich rund 10.000.000 Kilo­watt­stun­den Wär­me für Hei­zung und Warm­was­ser benö­tigt, 917.000 kWh Käl­te und 8.200.000 kWh Strom. In die Berech­nung sind auch künf­ti­ge Kli­ma­ver­än­de­run­gen ein­ge­flos­sen. „Die mög­lichst genaue Vor­her­sa­ge sowie die gemein­sa­me Betrach­tung zukünf­ti­ger Bedar­fe in den Sek­to­ren Strom und Wär­me ist für die Abschät­zung der Grö­ßen­ord­nung der Anla­gen essen­zi­ell und für eine zukunft­wei­sen­de Ener­gie­ver­sor­gung in Quar­tie­ren wesent­lich“, erklärt Jan Kai­ser vom Fraun­ho­fer-Insti­tut.

Die BUILD​.ING Con­sul­tants + Inno­va­tors GmbH hat die Wär­me­er­zeu­gungs­me­tho­den aus unter­schied­li­chen Umwelt­ener­gien (Erde, Luft, Ab- bzw. Trink­was­ser) sowie die Nut­zung von Abwär­me aus indu­stri­el­len Pro­zes­sen, die Strom­erzeu­gung über Pho­to­vol­ta­ik- und Kraft-Wär­me-Kopp­lungs­an­la­gen sowie die Spei­che­rung von Strom mit­tels Power-to-Gas und Wär­me­spei­che­rung in der Erde nach ver­schie­de­nen Kri­te­ri­en bewer­tet. Im Fokus stan­den dabei z. B. die Ener­gie­aus­beu­te, der Platz­be­darf sowie CO2- und Lärm­emis­si­on, aber auch die Wirt­schaft­lich­keit. Pro­jekt­lei­ter Los­karn: „Soll Wär­me aus der Umwelt – der Erde, Luft oder Was­ser – nutz­bar gemacht wer­den, kommt immer eine Wär­me­pum­pe zum Ein­satz, die elek­trisch betrie­ben wird. Strebt man eine umwelt­freund­li­che CO2-freie Wär­me­er­zeu­gung an, so kommt man um die Fra­ge der Strom­erzeu­gung nicht her­um. Unter der Maß­ga­be, mög­lichst viel Ener­gie vor Ort zu pro­du­zie­ren, ist Pho­to­vol­ta­ik die nahe­lie­gend­ste Ant­wort. Für die­se Auf­ga­be bedarf es einer Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge, die dop­pelt so groß ist wie die am P+R Kro­nacher Stra­ße.“ Einen hohen Nut­zungs­grad ent­fal­tet die­se Art der Strom­erzeu­gung in Kom­bi­na­ti­on mit Spei­chern. Um die Pro­duk­ti­ons­schwan­kun­gen zwi­schen Tag und Nacht aus­zu­glei­chen, kön­nen die Gebäu­de mit Bat­te­rien aus­ge­stat­tet wer­den. Als Lang­zeit­spei­che­rung für die Win­ter­mo­na­te kommt eine Power-to-Gas-Anla­ge in Fra­ge, die den über­schüs­si­gen Strom in den Som­mer­mo­na­ten in Gas umwan­delt, das wie­der­um vor allem im Win­ter in einem BHKW Strom und Wär­me pro­du­ziert. Und die Spei­che­rung der Wär­me, die im Som­mer mit­tels Geo­ther­mie für jedes Gebäu­de sepa­rat pro­du­ziert wird, kann in einem sog. „kal­ten Netz“ im Erd­reich unter den jewei­li­gen Gebäu­den erfol­gen.

Hohe Akzep­tanz bei künf­ti­gen poten­zi­el­len Nut­zern

Um sicher­zu­stel­len, dass die ent­wickel­ten Lösun­gen nicht an dem Bedarf der zukünf­ti­gen Nut­zer des Lagar­de-Quar­tiers vor­bei­ge­hen, hat die Uni­ver­si­tät Bam­berg unter Prof. Dr. Astrid Schütz mit ihrem For­schungs­team eine Umfra­ge durch­ge­führt. „Es ist uns wich­tig, vor­ab die Bedar­fe zu erfas­sen und die Akzep­tanz für unter­schied­li­che Optio­nen zu prü­fen. So besteht die Chan­ce, die Pro­jekt­pla­nun­gen auf die Lebens­ent­wür­fe der unter­schied­li­chen Grup­pen im Quar­tier aus­zu­rich­ten. Idea­ler­wei­se kann dadurch letzt­lich eine akti­ves Vier­tel mit gemein­sa­mer Iden­ti­tät ent­ste­hen“, sagt die Psy­cho­lo­gin von der Uni­ver­si­tät Bam­berg. Im Ergeb­nis stößt das Wär­me­kon­zept auf hohe Akzep­tanz – vor­aus­ge­setzt die Ener­gie­ko­sten blei­ben bezahl­bar und sozi­al­ver­träg­lich.

Hohe Inve­sti­ti­ons­ko­sten – nied­ri­ge Betriebs­ko­sten

Das Modell­vor­ha­ben garan­tiert den Bewoh­ner der Lagar­de auf­grund nied­ri­ger Betriebs­ko­sten über Jah­re hin­weg nied­ri­ge Heiz­ko­sten. „Wir gehen davon aus, dass ein gro­ßer Teil der Inve­sti­tio­nen für das Pro­jekt durch das BMWi geför­dert wer­den und den Nut­zern die nied­ri­gen Betriebs­ko­sten auf lan­ge Sicht zugu­te­kom­men“, sagt Pro­jekt­lei­ter Los­karn. „Weil wir unab­hän­gig von Bör­sen­prei­sen und Markt­schwan­kun­gen sind, kön­nen wir heu­te schon einen Wär­me­preis für die näch­sten 10 Jah­re fest­le­gen: er wird bei etwa 12 Cent pro kWh lie­gen“, sagt Los­karn und ergänzt: „Zusätz­li­che Kosten und Auf­wand, der sonst für die Anschaf­fung der Hei­zungs­an­la­ge, regel­mä­ßi­ge War­tun­gen, Schorn­stein­fe­ger und Abgas­mes­sun­gen ent­ste­hen, ent­fal­len kom­plett. Die Wär­me kommt ein­fach aus der Lei­tung.“

„Lagar­de“ – ein Novum

Das Bam­ber­ger Pro­jekt ist ein Novum. Dr. Micha­el Fie­del­dey, Geschäfts­füh­rer der Stadt­wer­ke Bam­berg: „Auf der Lagar­de geht es nicht dar­um, mög­lichst effi­zi­en­te Neu­bau­ten zu rea­li­sie­ren, son­dern inner­halb einer bestehen­den städ­ti­schen Infra­struk­tur und mit einer vor­han­de­nen, teils denk­mal­ge­schütz­ten, Gebäu­de­struk­tur, eine höchst­mög­li­che Effi­zi­ent zu schaf­fen. Hier muss der Wär­me­be­darf der Alt­bau­ten eben­so in das Wär­me­sy­stem inte­griert wer­den wie modern­ste Neu­bau­ten mit gänz­lich ande­ren Wär­me­be­dar­fen.“ Erschwe­rend hin­zu kom­me, dass das Lagar­de-Quar­tier nicht zu einem rei­nen Wohn­ge­biet ent­wickelt wer­de, son­dern neben dem bezahl­ba­ren Wohn­raum für 1.000 Men­schen auch Flä­chen für Gewer­be, Dienst­lei­stun­gen, Kul­tur und sozia­le Ein­rich­tun­gen geschaf­fen wer­den sol­len. Sie alle haben unter­schied­li­chen Bedar­fe und Anfor­de­run­gen an die Ener­gie­ver­sor­gung. Fie­del­dey: „Da das Gelän­de mit­ten in der Stadt liegt, gibt es kei­ne Optio­nen, Flä­chen außer­halb zur Erzeu­gung von Ener­gie zu nut­zen.“