Rathaus in Teningen
Wärme für die Zukunft in Teningen
Kommunales Projekt schont die Umwelt und ist effizient
Teningen ist eine idyllische Gemeinde im Südwesten Baden-Württembergs. Der Schwarzwald und der Kaiserstuhl liegen in greifbarer Nähe, und die rund 12.000 Einwohner lieben ihre umliegende Natur mit den romantischen Weinbergen. Wanderwege durchziehen den stillen Mühlbach, die nahen Auen und Wälder. Umweltfragen sind der Gemeinde seit jeher wichtig. Bereits 2012 stellte man deshalb im Rathaus die Weichen für ein kommunales Wärmenetz, das die lokalen Ressourcen effizient nutzt.
Die Energiewende verläuft in Teningen dank dieser Entscheidung ökologisch konsequent. Zusätzlich ist sie wirtschaftlich voll tragfähig. Dem erfolgreichen Einstieg von 2012 folgt derzeit der systematische Ausbau in mehreren Bauabschnitten. Bis voraussichtlich 2020 will die Gemeinde weitere Abnehmer in die neue Infrastruktur des Teninger Ortsteils Oberdorf integrieren. Rund 200 Privathaushalte, ein Schul- und Sportzentrum, zwei Kindergärten und das Freibad der Gemeinde sind dann Teil eines durch das Land und den Fachverband Biogas ausgezeichneten Energiekonzepts, das eine stabile Wärmeversorgung zu konkurrenzfähigen Wärmepreisen zum Ziel hat. Außerdem spielt die umweltentlastende Nutzung regional verfügbarer Energieträger und -erzeuger eine wichtige Rolle. Eine Holzhackschnitzelheizung, eine Biogasanlage und eine Solarthermie-Anlage wurden deshalb zu einer wärmespendenden Einheit. Eine erste Ökobilanz für das Jahr 2016 untermauert das Potenzial der Teninger Nahwärmelösung. Der Verbrauch von Heizöl reduzierte sich in diesem Zeitraum um 351.000 Liter, der Ausstoß von klimaschädlichem CO2 sank um 1.100 Tonnen.
Planung, Entwicklung, Steuerung
Aus energietechnischer Perspektive haben zwei Faktoren wesentlichen Einfluss auf den tatsächlichen Effizienzgrad einer Nahwärmeversorgung: ein intelligentes Netzdesign sowie der bedarfsgebundene Betrieb hoch entwickelter Erzeugungs-, Verteil- und Steuerungssysteme. In besonderem Maß gilt dies für energetische Infrastrukturen, die wie in Teningen durch unterschiedliche Wärmeerzeuger gespeist werden. Dies erhöht einerseits die Flexibilität, erfordert jedoch zugleich eine technologisch ausgereifte Regelungskompetenz des Leitsystems.
Netzkonzepte, die auf eine deutliche Absenkung des Primärenergieeinsatzes zur Effizienzerhöhung abzielen, müssen stabil arbeiten. Nur so können sie eine variable, bedarfsoptimierte Wärmebereitstellung gewährleisten. Die praktische Umsetzung komplexer Verarbeitungsprozesse zwischen den integrierten Energiequellen muss problemlos funktionieren.
Mit der technischen Planung des Wärmenetzsystems und der Ausführung seiner Anlagenaggregate wurden deshalb zwei erfahrene Unternehmen betraut: das Planungsbüro dme consult aus Rosenheim und der Energieanlagenentwickler YADOS aus Hoyerswerda. Gemeinsam konzipierten sie ein 6.000 Meter umfassendes Nahwärmenetz, das auf dem Prinzip strategisch gesenkter Rücklauftemperaturen beruht und auf Basis rücklaufoptimierter Anlagentechnik sowie eines hoch flexiblen, ausfallsicheren Regelungssystems – dem YADO|LINK – dauerhaft effizient betrieben wird.
Teningen aus der Vogelperspektive
Regenerative und fossile Energieerzeugung im Verbund
Seit Umbau der energetischen Versorgungsstruktur erfolgt die Wärmeerzeugung im Teninger Ortsteil Oberdorf dezentral, diversifiziert und primär regenerativ. Die beiden größten Energieerzeuger waren sogar bereits vorhanden. Mit 600 kW thermischer Leistung liefert eine im Schul- und Sportzentrum verbaute Holzhackschnitzelheizung den insgesamt größten Anteil am heute genutzten Energiemix. Die verwertete Biomasse basiert bis zu 95 Prozent auf regionalen Ressourcen und wird von einem nahegelegenen Sägewerk produziert. Infolge der energetischen Sanierung des Schulkomplexes kam es zu einer Überkapazität an Wärme, die nun entweder zur unmittelbaren Nutzung weiterverteilt oder in den neu installierten Pufferspeichern zwischengespeichert werden kann. Auf diese Weise kann der Biomasseheizkessel zukünftig noch effizienter betrieben werden.
Die zweite zentrale – und nun kommunal genutzte – Wärmequelle ist eine Biogasanlage am Oberdorfer Ortsrand. Bislang diente der Betrieb des eingesetzten Blockheizkraftwerkes nahezu ausschließlich der Stromerzeugung. Bis zu 90 Prozent der im Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozess anfallenden Abwärme blieben ungenutzt. Heute koppelt man diese Wärme aus der Anlage aus und führt sie über eine neu implementierte Übergabestation dem Teninger Versorgungsnetz wieder zu. Mehrere Millionen Kilowattstunden Wärmeleistung pro Jahr lassen sich auf diese Weise zur lokalen Nutzung bereitstellen. Dritter regenerativer Einspeiser ist eine Solarthermie-Anlage, die man neben einem 600 kWth-Gaskessel zur Spitzlastsicherung zuschalten kann.
Intelligente Anlagensteuerung für die Betriebsoptimierung
Die Koordination, Überwachung und Modifizierung des komplexen Netzbetriebs – einschließlich aller Erzeugungs-, Übergabe- und Verteilaggregate – erfolgt automatisiert via LON-Bus-basierter Datenübertragung. Das Steuerungs- und Kommunikationssystem liest alle Prozessdaten zwischen Erzeuger und Verbraucher aus und generiert auf Grundlage seiner Auswertung eine Echtzeit-Abbildung der energetischen Ist- und Soll-Zustände für jeden Einzelabnehmer. Das vereinfacht die Versorgung gewaltig, da sich beispielsweise bei einer Betriebsstörung sofort Ad-hoc-Lösungen einsetzen lassen. Nicht nur situative Anpassungsmaßnahmen und Ad-hoc-Eingriffe (etwa im Falle einer Betriebsstörung) können so effektiv und verzögerungsfrei durchgeführt werden. Die ermittelten Kennzahlen der Wärmenetzanschlüsse dienen zugleich als Datengrundlage für die Betriebsoptimierung der Anlagentechnik.
Intelligente Steuerungssysteme als Instrument zur effizienten Integration von erneuerbaren Energien in den Netzbetrieb gelten heute als unverzichtbar. Jüngste Förderkonzepte wie das Programm „Modellvorhaben Wärmenetze 4.0“ des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sehen in ihnen eine zentrale technologische Voraussetzung für die Subventionierung des Wärmenetzausbaus.
