Beurteilung von Wärmeversorgungs „Strengenäcker“ von ...

Zusammenfassung der Projektarbeit
Linda Lochmann, Amra Bundavica, Marina Prostolupow
Beurteilung von Wärmeversorgungskonzepten am Beispiel des Neubaugebietes
„Strengenäcker“ in Esslingen-Berkheim
Die Problematik der Verknappung fossiler Rohstoffe ist der Auslöser für intensive Untersuchungen
alternativer Möglichkeiten zur Energieversorgung. Die Prognosen stimmen darin überein, dass die
Erdölförderung ihren Höhepunkt bereits überschritten hat oder in Kürze überschreiten wird. Es ist also
unabwendbar, sich mit der Tatsache zu befassen, dass die heutige Form der Energieversorgung
auf Dauer nicht bestehen kann.
Eine mögliche Technologie mit enormen Energieeinsparpotentialen ist die kombinierte Erzeugung
und Nutzung von Wärme und Strom mittels der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Diese Technologie zur
Energieversorgung von Wohngebieten setzen auch die Stadtwerke Esslingen ein.
Das Ziel dieser Projektarbeit war die Entwicklung eines Excel-basierten Berechnungsinstruments für
die Stadtwerke Esslingen, welches
die Bereiche Wärmebedarf, Erzeugung, Erschließung und Wirtschaftlichkeit
beinhaltet. Mithilfe des Tools soll der Wärmegestehungspreis verschiedener Versorgungsvarianten
berechnet werden, um anschließend die Wirtschaftlichkeit beurteilen zu können.
Im Rahmen dieser Projektarbeit wurde die Versorgung des geplanten Wohngebiets „Strengenäcker“
im Stadtteil Berkheim näher betrachtet. Die verfolgten Ziele für das Planungsgebiet sind die Begren-
zung des Energieverbauchs und der Luftschadstoffe durch Niedrigenergiebauweise, eine effiziente
Energieversorgung und die Umsetzung eines ganzheitlichen Energieversorgungskonzeptes.
Die Anwendung des Excel-Tools erlaubt unterschiedliche Berechnungstiefen, je nach Fortschritt der
Planung und kann für eine erste Kalkulation oder in späteren Planungsphasen für eine detaillierte Berechnung
verwendet werden. Bei konsequenter Anwendung des Tools können den Kunden schnell
und effizient Angebote für Wärmeversorgungskonzepte unterbreitet werden. Des Weiteren ermög-
licht es den Stadtwerken Esslingen ein standardisiertes Vorgehen bei der Kalkulation von Projekten
und der Erstellung von Angeboten für Wärmeversorgungskonzepte.
Das erste Kapitel beinhaltet die Grunddaten zum Neubau bzw. Bestand, Wärmebedarfskennwerte
und die Ermittlung des Wärmebedarfs. Im Bereich der Wärmeerzeugung findet die Dimensionierung
des Wärmeerzeugers statt. Betrachtet wurden die Erzeuger BHKW und Heizkessel sowie die Brenn-
stoffe Erdgas, Biogas, Hackschnitzel und Holzpellets. Aus der Ermittlung des Brennstoffbedarfs erge-
ben sich mithilfe der Brennstoffpreise die Energiekosten. Zudem werden die einzelnen Förderinstrumente
im Bereich KWK und EEG erörtert. Die Angaben zu den Investitionskosten der Wärmeerzeuger
schließen den Themenbereich Wärmeerzeugung ab. Im dritten Abschnitt werden die Wärmevertei-
lung und das Gasnetz betrachtet und die nötigen Investitionskosten des Nahwärmenetzes, der Gaskalkuliert.
Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung stellt den Abschluss
leitung und der Übergabestationen der Arbeit dar. Sie beinhaltet die kapitalgebundenen Kosten, die betriebsgebundenen Kosten und die

Zusammenfassung der Projektarbeit
Linda Lochmann, Amra Bundavica, Marina Prostolupow
verbrauchsgebundenen Kosten. Anhand der jährlichen Gesamtkosten werden Wärme- und Stromgestehungspreis
ermittelt, um anschließend die Wirtschaftlichkeit eines Projekts beurteilen zu können.
Ergebnisse der Projektarbeit
In Abbildung 1 sind die Wärmegestehungskosten der Erzeugungsvarianten mit BHKW und Spitzenlastkessel
und die anlegbaren Wärmegestehungskosten der konventionellen Erzeugung mit Erdgas-
Brennwertekessel gegenübergestellt. Im günstigsten Fall ergibt sich ein Wärmepreis von
17,26 ct/kWh bei einem BHKW- und Kessel-Betrieb mit Erdgas gegenüber einem Wärmepreis von
14,25 ct/kWh der konventionellen Erzeugung.
Abbildung 1: Wärmegestehungskosten der Erzeugungsvarianten (brutto)
Quelle: Eigene Darstellung
Die Berechnung der Varianten hat ergeben, dass der BHKW-Betrieb mit Biogas aufgrund der hohen
Brennstoffkosten unwirtschaftlich ist. Alternativ ist ein Betrieb mit Erdgas und einem Biogasanteil bis
14 Prozent wirtschaftlich möglich. Mit den betrachteten Brennstoffvarianten Erdgas, Holzpellets und
Hackschnitzel kann ebenfalls ein wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet werden.
Das Ergebnis dieser Projektarbeit zeigt, dass die Nahwärmeversorgung mit BHKW im Vergleich zur
konventionellen Erzeugung eine wettbewerbsfähige Lösung ist. Es besteht ein deutlicher ökologischer
Vorteil. Durch den Einsatz effizienter Energieerzeugung mittels der Kraft-Wärme-Kopplung mit
Wirkungsgraden von über 85 Prozent kann CO 2 eingespart und somit ein Beitrag zur Erreichung der
Klimaschutzziele geleistet werden. Des Weiteren ist ein funktionierendes Berechnungstool für die
Stadtwerke entwickelt worden, mit dem die Kalkulation weiterer Projekte erfolgen wird.