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Wärmeversorgung mit Weitblick

Auf dem Lagarde-Gelände setzen wir ein zukunftsweisendes Energiekonzept um, das es so noch nicht gibt: Mitten in der Stadt werden 70 Prozent der benötigten Wärme mit Hilfe von Ressourcen erzeugt, die sich direkt vor Ort auf dem Gelände befinden. Was für Einfamilienhäuser auf dem Land Standard ist, ist innerhalb einer bestehenden städtischen Infrastruktur mit Alt- und Neubauten, Wohnhäusern, Bürokomplexen und Gewerbflächen vollkommenes Neuland.

Damit entwickeln wir hier und heute die Versorgungslösung von morgen.

Wärme 4.0 kurz erklärt

Kollektoren in der Erde und im Abwasserkanal "sammeln" die Wärme auf. Wärmepumpen in den Gebäuden erhitzen damit Wasser, das über die Wasserleitung und die Fußbodenheizung bei den Bewohnerinnen und Bewohnern ankommt.  Der Strom zum Betrieb der Wärmepumpen wird über die Photovoltaikanlagen auf den Dächern erzeugt. Wird an sonnenreichen Tagen zu viel Strom produziert, wandeln ihn die Wärmepumpe in heißes Wasser um. Das wird im Pufferspeicher gespeichert und bei Bedarf als heißes Trinkwasser abgegeben. Im Winter, wenn die Sonne wenig scheint, springt ein effizientes erdgasbetriebenes Blockheizkraftwerk in der Energiezentrale ein, um die Stromversorgung der Wärmepumpen zu gewährleisten. Die dabei erzeugte Prozesswärme wird in einem riesigen Pufferspeichern gesammelt.

Die Energiezentrale

Das Herzstück der Wärmeversorgung auf Lagarde

Das Gebäude nordöstlich der Reithalle ist Herz und Hirn der Wärmeversorgung.

Hier sind

  • Blockheizkraftwerk
  • Energiespeicher
  • Pumpen
  • Fernwärmetechnik

untergebracht. Eine intelligente Steuerung sorgt zu jedem Zeitpunkt für eine hocheffiziente Wärmeerzeugung mittels erneuerbarer Energie, die direkt vor Ort zur Verfügung stehen. Überschüssige Energie wird gespeichert oder für die Regeneration der Bodentemperatur genutzt.

Energie aus dem Abwasser

Zuverlässige Wärmequelle rund ums Jahr

Einer der wichtigsten, weil übers Jahr sehr gleichbleibende Wärmequelle ist das Abwasser im Kanal unter der Zollernstraße. Dort sammelt sich, was die Haushalte in Bamberger Osten über die Toilette, Dusche, Spül- und Waschbecken sowie Spülmaschine entsorgen. Das Abwasser hat 5° bis 25° C wenn es im Kanal zusammenfließt. Die greifen Wärmetauscher ab. Die Wärme wird dann über die Energiezentrale und das kalte Netz dahin transportiert, wo sie gebraucht wird – zu den Wärmepumpen in den Häusern, aber auch ins Erdreich, wo sie für Regeneration der Flächen sorgt, denen die Erdkollektoren und -sonden Wärme entziehen.

Bewohnerinnen und Bewohner profitieren langfristig

  • Sonnenstrom und Erdwärme unabhängig von Marktschwankungen, Börsen- und CO2-Preisen
  • Günstiger Einstiegspreis für die Wärmeversorgung
  • Die Wärme kommt einfach aus der Leitung
Machbarkeitsstudie

598230

Im Rahmen des Programms „Modellvorhaben Wärmenetzsysteme 4.0“ hat das  Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) zunächst eine Machbarkeitsstudie mit 598.230 Euro gefördert. Die Untersuchung hat die Realisierbarkeit einer integrierten Lösung für eine umweltfreundliche, bedarfsgerechte und zukunftssichere Quartiersversorgung analysiert. Vorgabe ist, dass mindestens 50 Prozent der Wärme regenerativ – und am besten vor Ort – erzeugt werden; nur zur Abdeckung von Spitzen und Absicherung der Versorgung soll das in der Nähe liegende Fernwärmenetz eingesetzt werden.

Umsetzung

7650000

Mit 7,65 Millionen Euro fördert der Bund die Umsetzung des Wärmekonzepts 4.0 auf Lagarde. Die Stadtwerke Bamberg investieren hierfür 18 Millionen Euro.

Gebäude Energiezentrale

1900000

Zu den 3,6 Millionen Euro, die das Gebäude der Energiezentrale kostet, steuert die Regierung von Oberfranken im Rahmen des Bund-Länder-Programms „Wachstum und nachhaltige Erneuerung - Lebenswerte Quartiere gestalten“ 1,9 Millionen Euro bei. Denn das Gebäude soll sich gestalterisch in das historische Ensemble von Reit- und Posthalle einpassen und ist gegenüber einer Energiezentrale in einfacher Bauweise teurer. Die Mehraufwendungen wie z. B. das Satteldach, der große Baukörper genauso wie der Keller, in dem der große Speicher sitzt und bis zum Dach ragt, werden übernommen.

Lagarde als Labor für die Wissenschaft

Der Lagarde-Campus ist auch eine große Spielwiese für die Wissenschaft. Drei Forschungsvorhaben mit unterschiedlichem Fokus, sollen neue Erkenntnisse über den Betrieb des Wärmekonzepts geben und darauf aufbauend der Verbesserung der Versorgungssicherheit und der Optimierung des Einsatzes der bereitstehenden regenerativen Energien dienen. Bei Enable und EnEff: Wärme Multisource kommt künstliche Intelligenz zum Einsatz. 

Machbarkeitsstudie

Projektpartner: Fraunhofer-Institut IEE, Nürnberger Ingenieurbüro BUILD.ING Consultants, Otto-Friedrich-Universität Bamberg

2018 wurde das Baugebiet als Ganzes und dessen Infrastruktur analysiert. Es wurden alle vor Ort verfügbaren regenerativen Technologien untersucht und deren Potential auf Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit hin bewertet. Das Ergebnis ist das Wärmekonzept, so wie es heute umgesetzt wird.

  • Neben der Energieausbeute wurden Platzbedarf, Kohlendioxid- und Lärmemissionen sowie die Wirtschaftlichkeit der einzelnen Wärmeerzeugungsmethoden in den Fokus genommen
  • Simulationen des jährlichen Bedarfs an Heiz- und Warmwasserwärme, Kälte und Strom

EN.able

Projektpartner: Siemens AG, Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, SEtrade GmbH

Seit April 2022 untersucht das Forschungsvorhaben ENable regelungstechnische Fragestellungen.

  • Analyse der Energieverteilung/-managements innerhalb des Campus
  • Suche nach Optimierungsansätzen, um die Erzeugungsanlagen so flexibel wie möglich zu betrieben. Denn Flexibilität ist ein wesentliches Element, um regenerative Energiequellen optimal zu nutzen.

Das Projekt läuft bis März 2025

EnEff: Wärme Multisource

Projektpartner: Technische Hochschule Nürnberg, Technische Universität Dresden, FAU Erlangen-Nürnberg

Das Team analysiert mit Hilfe von Messtechnik systematisch alle Wärmequellen mit dem Ziel, diese bis zur Energiezentrale zu optimieren, um eine optimale Betriebsstrategie zu entwickeln.

  • Analyse der wichtigen Bereiche des Untergrundes, um die Systeme optimal an den Boden und das Gestein anzubinden.
  • Erfassung der wichtigsten Systemparameter, um die Wechselwirkungen und Optimierungspotenziale der verschiedenen Quellen zu erforschen.
  • Weiterentwicklung dynamischer Simulationsmodelle, um das Verhalten der Wärmequellen in einem Gesamtsystem bestimmen und vorhersagen zu können.
  • Entwicklung einer entsprechenden Simulationssoftware für das Komplettsystem. 

Das Projekt läuft bis März 2027.

Portrait Peter Altmaier
Portrait Peter Altmaier

„Die Dekarbonisierung der Fernwärme ist ein wichtiger Baustein der Wärmewende. Zur Erreichung dieses Ziels will die Bundesregierung eine neue Förderung für die langfristige Umstellung von Wärmenetzen auf erneuerbare Wärme und Abwärme schaffen und die sehr erfolgreiche Förderung für neue Wärmenetze der 4. Generation weiter fortsetzen. Das Projekt in Bamberg belegt, dass innovative Lösungen für erneuerbare Fernwärme technisch möglich und wirtschaftlich sind.“

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