Die Firma TECHTRANS PT GmbH plant ein Einfamilienhaus PLUS. Es soll ein energetisch aktives Gebäude mit jährlichen Energieüberschüssen, Größe ca.150 m², behindertengerecht und voller Bestückung mit Solarkollektoren werden.

Niedrigenergie-Haus PLUS

Ökozentrum Karlovy Vary (Karlsbad)

Entwurf eines gemeinsamen Fernwärmesystems für bestehende und neue Bebauung mit Versorgung aus regenerativen Wärmequellen

Vorhaben

Sinn der Überlegung ist es zu zeigen, wie bedeutend eine Verbindung einer bestehenden mit einer neuen Bebauung sein kann. Die Energieüberschüsse der Häuser PLUS werden in der bestehenden (alten, denkmalgeschützten) Bebauung verbraucht.

Zentrale Wärmeversorgung

Die bestehende Bebauung ist mit der neuen Bebauung mittels eines gemeinsamen Versorgungsnetzes verbunden. Das zentrale Versorgungsnetz ist mit einer Regenerativenergiequelle (z.B. Kraftwärmekoppelungsanlage) versehen.

An das gemeinsame Netz der zentralen Wärmeversorgung sind dezentrale Kollektorquellen angeschlossen. Diese sind vor allem an den Häusern PLUS installiert, oder je nach Möglichkeit auch an anderen geeigneten Stellen, z.B. auf dem Dach des Kesselhauses, des Brennholzlagers…

Für die wirtschaftliche und wirksame Wärmeverteilung ist eine ausreichende Akkumulationskapazität notwendig. Hier handelt es sich vor allem um dezentrale Wärmeaustausch- und Speicheranlagen (PAST), die die Differenzen zwischen Einnahme und Ausgabe von Wärme ausgleichen. Auch ein zentraler Wärmespeicher kann für einen gleichmäßigen Betrieb der zentralen Wärmequelle dienlich sein.

Häuser PLUS sind vollständig mit Solarkollektoren bestückt. Diese können günstig mit einem Mechanismus zur Änderung des Neigungswinkels für den optimalen Sommer- und Winterbetrieb ausgestattet sein. Der Wärmeüberschuss wird dann in das gemeinsame Netz geleitet und in der alten Bebauung verbraucht.

Elektrischer Anschluss

Der Überschuss elektrischer Energie aus Photovoltaikkollektoren wird gewöhnlich in schon bestehende elektrische Netze gemäß gegenwärtigem Stand der Technik und legislativer Bestimmungen eingespeist.

Vorteile für die bestehende Bebauun

• das Erreichen vollständiger Wärmeversorgung aus regenerativen Quellen
• Stabilisierung der Energiepreise
• Verringerung der Abhängigkeit von fremder Energie
• Reduktion der Umweltbelastung
• Erhöhung des Beheizungsstandards
• befriedigende Lösungen im Sinne des Denkmalschutzes

Vorteile für die neue Bebauung

• Nutzung des Wärmeüberschusses im gemeinsamen Netz
• Kapazitätseinsparung bei dezentralen Wärmespeichern
• Sicherung der Wärmeredundanz aus dem Wärmeversorgungsnetz

Vorteile für die zentrale Quelle und das Versorgungsnetz

• Einsparung an Brennstoff vor allem durch die Nutzung von Solarkollektoren
• Senkung und Stabilisierung der Preise für die Beheizung durch Nutzung eigener Quellen
• wirksame zentrale Filtration der Abgase
• Möglichkeit der intelligenten Steuerung zum Beispiel auch durch Nutzung der Wettervorhersage
• Schaffung neuer Arbeitsplätze

Hybride Lösung

Die Verbindung einer neuen und einer bestehenden Bebauung, wie angeführt, schafft günstige Bedingungen für alle Teilnehmer. Sie fußt auf der Notwendigkeit der unbedingten Transformation der fossilen hin zur regenerativen Energetik. Diese Lösung zeigt nicht nur den notwendigen ökologischen, sondern auch den vorteilhaften ökonomischen Weg.

Bedeutung der Energieeinsparung

Auf dem Gebiet der Raumbeheizung und der Warmwasserbereitung ist der energetische Beitrag außerordentlich bedeutungsvoll, beträgt doch der gegenwärtige Anteil am gesamten Primärenergieverbrauch 40 bis 50%. In diesem Sektor ist der höchste Anteil am Verbrauch von primärer Energie überhaupt.

Einsparung von Biomasse

Weiteres Ziel ist es die höchstmögliche Verringerung des Anteils an nachwachsender Energie zugunsten des Energieanteils von Solarkollektoren zu erreichen.

Der Grenzwert der installierten Solarkollektorfläche ist allerdings durch den Verbrauch von warmem Wasser im nicht beheizten Zeitraum bedingt, in erster Linie also durch die Zahl der Personen, die das Netz benutzen.

In erster Näherung kann mit einem Orientierungswert von ca. 2,5 bis 3 m² an installierter Kollektorenfläche im Netz pro Person gerechnet werden, wenn es nicht zur Überwärmung des Systems kommen soll.

Transformation der Energetik auf dem Gebiet der Beheizung

Die aufgeführte hybride Lösung zeigt einen möglichen Weg zum vollständigen Ersatz fossiler Quellen durch regenerative und dies auch in manchen Fällen bei schon bestehenden oder sogar historischen Bebauungen.

Pilotprojekt

Die aufgezeigte hybride Lösung ist grundsätzlich von allgemeiner Bedeutung.

Deshalb wird die Errichtung eines Pilotprojektes mit allgemeiner Beteiligung und Unterstützung vorausgesetzt. Ziel ist die Prüfung und die Konkretisierung der möglichen Betriebswerte und der Systemeigenschaften und auch die Feststellung des weiteren Entwicklungspotenzials.

Im Weiteren ist es dann notwendig die rechtliche Norm für den Betrieb solcher kleinen dezentralen Solarheizwerke im Betrieb des gemeinsamen Netzes festzulegen.

Stand der Technik

Gegenwärtig sind die Grundsätze der Konzeptionslösungen aktiver Häuser bekannt und ihre energetischen Ziele sind praktisch schon erwiesen.

Es handelt sich immer um stark niedrigenergetische Gebäude mit hoher aktiver und passiver Nutzung der Solarenergie und mit wirksamer Wärmespeicherung.

Die Lösung „Zentrale Wärmequelle“ auf Basis regenerativer Energie mitsamt der Verteilernetze und Wärmeaustausch- und speicheranlagen ist ebenfalls genügend bekannt und bewährt.

Innovation

Die Innovation der aufgeführten hybriden Lösung liegt in erster Linie im neuen Prinzip der vorteilhaften Verbindung bestehender Bebauungen mit energetisch aktiven Gebäuden mittels eines gemeinsamen Wärmeverteilernetzes mit zentraler Regenerativenergiequelle.

Überlegung zur Diskussion über die Emission von Kohlendioxid

Umweltbelastung

Die fossile Energetik belastet die Umwelt auf bedrohliche Weise. Es handelt sich vor allem um die Belastungen chemischen, radioaktiven und thermischen Charakters. Erwähnen wir zum Beispiel:

• Versauerung und Intoxikation des Bodens, der Gewässer und der Organismen.
• Kontamination der Umwelt durch radioaktive Stoffe aus allen fossilen Quellen.
• folgende klimatische Veränderungen.

Zu den erschöpfbaren fossilen (durch Abbau gewonnenen) Quellen gehört auch die Atomenergie.

Vollständige Transformation der Energetik

Wegen der schwerwiegenden Folgen der Umweltbelastung durch fossile Quellen kann wegen der begrenzten Ressourcen kein anderes Ziel gesetzt werden, als die vollständige Transformation von fossiler Energetik zu regenerativer Energetik.

Diese Transformation ist alternativlos.

Jegliche Gegenargumentation ist sinnlos und kontraproduktiv.

Transformationsprozess der Energetik

Eine erfolgreiche Transformation muss vor allem rechtzeitig stattfinden und sie muss von der Bemühung um Energieeinsparung begleitet werden. Das heißt durch die Erhöhung der Effizienz der Prozesse und der Reduktion von zwecklosen, energetisch anspruchsvollen Tätigkeiten.

Für die Beschleunigung der Transformation ist vor allem eine progressive Steuerpolitik auf dem Gebiet des Energieverbrauchs und der Umweltbelastung von Nutzen.

Es ist notwendig, die Entwicklung der Transformation und der entsprechenden Technik zu unterstützen.

Die einzig wirksame Weise der Kontrolle der Reduktion von fossilen Quellen bis zur vollen Einstellung ist die Kontrolle des Abbaus. Denn der Abbau ist lokalisier- und messbar.

Es ist notwendig, aus den Steuereinnahmen die Transformation mitzufinanzieren und das gemäß den Erfolgsaussichten für dieses Ziel.

Energetisches Paradigma

Das Zeitalter der fossilen Energetik, das mit der Entwicklung der Industrierevolution verbunden wird, endet hier und geht wieder auf die regenerative Energetik über, allerdings auf einem neuen Entwicklungsgrad in einem neuen paradigmatischen Zeitraum.

Dieser Übergang betrifft alle Bereiche des menschlichen Tuns.

Folgerung

Die aufgeführte komplexe Lösung der Beheizung und der Erwärmung von Wasser durch regenerative Quellen für die bestehende und neue Bebauung ist einer der vielen Schritte, die auf dem Weg zur vollständigen Umwandlung der Energetik notwendig sind.

Autor: Ing. Václav Přech, TECHTRANS PT GmbH