Interdisziplinäre Planung einer energieautarken und CO2-neutralen Energieversorgung für das Quartier Schifferstadt

Beauftragt wurde die interdisziplinäre Planung eines CO2-neutralen und energieautarken Energieversorgungssystems für die Liegenschaft „Quartier Schifferstadt“ mit insgesamt 14 Gebäuden. Dabei handelt es sich um Schulen, Kindertagesstätten, Sporthallen, Unterkunftsgebäude, einen Jugendtreff sowie ein öffentliches Schwimmbad. Auch die Vorhaltung einer Energieversorgung für einen zukünftig zu errichtenden Wohnkomplex und einen noch in der Planung befindlichen Neubau eines weiteren Schultrakts ist Teil der Beauftragung. Die Planung sieht zwei voneinander unabhängige Ausbaustufen der Anlagen vor. Ausbaustufe 1: Planung der neuen autarken und CO2-neutralen Energieversorgung. Die Energiebereitstellung erfolgt dabei stromseitig über Fotovoltaik-Dachanlagen in Kombination mit Blockheizkraftwerken, welche mit Biomethan befeuert werden. Stromüberschüsse können in einem zentralen Stromspeicher mit hoher Kapazität zwischengepuffert werden. Die wärmeseitige Versorgung erfolgt einerseits über in den Gebäuden befindliche dezentrale Wärmepumpen, andererseits durch die Abwärme der Blockheizkraftwerke. Die primärseitige Wärmequelle der Wärmepumpen stellen zentrale Erdwärmesondenfelder dar, deren Energiefluss über ein Nahwärmenetz auf geringem Temperaturniveau auf dem Gelände verteilt wird. Im sogenannten Kernbereich der Liegenschaft (zentral gelegene Gebäude) erfolgt die Wärmeversorgung zusätzlich über ein zweites Nahwärmenetz auf höherem Temperaturniveau. Die Abwärme der Blockheizkraftwerke wird über dieses höher temperierte Netz an die Gebäude im Kernbereich abgeführt oder alternativ in einem zentral gelegenen Langzeitwärmespeicher (Speichermedium Wasser) gespeichert. Insgesamt wird eine thermische Leistung von ca. 3.340 kW Erzeugerleistung installiert. Planungsbegleitend wird die Ingenieurleistung von TEAM FÜR TECHNIK durch verschiedene Simulationen ergänzt. Diese Leistungen beinhalten einerseits die Simulation der neuen Energieversorgung, andererseits Berechnungen zur Bestimmung der Heizlasten der Bestandsgebäude. Die Ergebnisse der Simulationen fließen direkt in den Planungsprozess ein. Ausbaustufe 2 (zukünftige Planung): Ergänzung des energieautarken Systems um weitere Fotovoltaikanlagen auf verfügbaren Freiflächen und Anlagen zur Wasserstoffproduktion. In dieser Ausbaustufe werden weitere Flächen auf dem Gelände mit Photovoltaikanlagen ausgestattet. Mit dem generierten Stromüberschuss werden Elektrolyseure zur Wasserstoffproduktion betrieben. Der Planungsgedanke sieht vor, den so gewonnenen Wasserstoff entweder direkt in den Blockheizkraftwerken zu verfeuern, zwischenzuspeichern oder in ein externes Gasnetz einzuspeisen. Zudem ist die Abwärmenutzung der Elektrolyseure im Schwimmbad vorgesehen, um einen besonders hohen Gesamtwirkungsgrad zu erzielen.