Kommunale Wärmeversorgung durch Sonneneinstrahlung

Die Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim errichteten im Rahmen des kommunalen Klimaschutz Modellprojektes „Solar-Heat-Grid“ die größte Freiflächen-Solarthermie-Anlage Deutschlands. Seit der Fertigstellung im Frühjahr 2020 wird auf dem Römerhügel in Ludwigsburg umweltfreundliche Wärme durch Sonneneinstrahlung produziert und in das bestehende Fernwärmenetz integriert. 

Solarfeld der SWLB

© SWLB

Mit rund 10 Millionen Euro hat das Bundesumweltministerium das KKM-Projekt, das zur Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien im Fernwärmenetz und damit zur Verminderung des CO2-Ausstoßes beiträgt, gefördert. Johannes Rager, Geschäftsführer der SWLB bestätigt: „Nach drei intensiven Projektjahren kann die Solarthermie-Anlage nun für mindestens 25 Jahre die Früchte unserer Arbeit in Form von 100 Prozent erneuerbarer Energie ernten. Heißt: Wir können tagsüber nahezu den kompletten Wärmebedarf in unserem Verbundnetz durch die in unsere Anlage eingespeiste Sonnenenergie decken. Jeder, der sich die Hände wäscht oder duscht, nutzt das heiße Wasser, das von der Sonne erzeugt wurde.“ 

Anbindung an Fernwärmenetz

Eine Besonderheit des kommunalen Klimaschutz-Modellprojektes ist die Anbindung der Solarthermie-Anlage an ein optimiertes Wärmeverbundnetz. Das Ziel, die drei Fernwärme Inselnetze an das Ludwigsburger Verbundnetz anzuschließen, wurde realisiert. In den 1.088 Kollektoren wird das Wärmeträgermedium, ein Wasser-Glykol-Gemisch, auf bis zu 90 Grad erhitzt und die Wärme mithilfe eines Wärmetauschers in das Fernwärmenetz eingespeist. Rund fünf Kilometer Wärmenetztrasse für den Netzzusammenschluss wurden im Rahmen der Projektumsetzung seit 2019 durch die Stadtwerke verlegt. Etwas mehr als einen Kilometer allein für die Solarwärmetransport-Trasse. Die Anlage ist mit dem Holzheizkraftwerk und verschiedenen Blockheizkraftwerken, die im Stadtgebiet verteilt liegen, so vernetzt und justiert, dass die Wärmeversorgung ständig gewährleistet ist. Das Ziel der SWLB ist ein Sektor-übergreifender Zusammenschluss aller dezentraler Erzeugungsanlagen zu einem virtuellen Verbundkraftwerk und damit die Zurverfügungstellung von Regionalstrom. 

Optimale Energienutzung durch Wärmespeicher 

Tagsüber kann nahezu der komplette Wärmebedarf des Ludwigsburger Verbundnetzes durch die in der Anlage eingespeiste Sonnenergie gedeckt werden. Übersteigt bei strahlendem Sonnenschein die Wärmemenge den akuten Bedarf, kann sie in einem 20 Meter hohen Wärmespeicher zwischengelagert und später witterungsunabhängig bereitgestellt werden. Damit wird jede solare Kilowattstunde Wärme genutzt und die Wärmemenge aus erneuerbaren Energien weiter erhöht. Die Grundlastwärme der fossil befeuerten Heizzentralen der Einzelnetze kann durch die größtenteils regenerativ erzeugte Wärme des erweiterten Verbundnetzes ersetzt werden. Der Wärmespeicher steht auf der Stadtwerke-eigenen Fläche neben dem Holzheizkraftwerk. Der runde Druckspeicher hat ein nutzbares Fassungsvermögen von 2.000 Kubikmetern – was zwei Millionen Litern oder mehr als 13.000 vollen Badewannen entspricht – und misst 14 Meter Durchmesser. 

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Verbesserte Energieeffizienz 

Die CO2-Einsparung durch das Klimaschutz-Modellprojekt der SWLB ist mit 3.700 Tonnen pro Jahr beeindruckend. Das entspricht rund 1,6 Millionen Liter Benzin oder einer Waldfläche von rund 470 Fußballfeldern oder anders ausgedrückt: 500 Erdumrundungen mit dem Auto beziehungsweise 3.700 KFZ-Umsteigern auf ÖPNV. Mit Blick auf die CO2-Einsparung und die verbesserte Energieeffizienz wird der Erfolg des Projektes verdeutlicht. Zudem liefert es einen Beweis dafür, dass kommunale Wärmeversorgung mit regernativen Energien durchaus machbar ist. 

Das Klimaschutz-Modellprojekt „SolarHeatGrid“ der SWLB

Offizieller Start des Leuchtturm-Projektes SolarHeatGrid war am 1. Juni 2017. Insgesamt nahm das Modellprojekt drei Jahre in Anspruch, die Fertigstellung war für Mai 2020 avisiert. Ende 2016 hatten sich die Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim beim Förderaufruf für kommunale Klimaschutz-Modellprojekte im Rahmen der nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit in Berlin beteiligt und dort überzeugt. 2017 wurde der SWLB-Förderantrag für das Modellprojekt SolarHeatGrid zur „Errichtung und Anbindung einer der größten Solarthermie-Anlagen in Deutschland an ein optimiertes Wärmeverbundnetz“ bewilligt. Die Ausschreibungen wurden 2018 gestartet, erste Fernwärmerohrabschnitte bereits 2018 verlegt. Der Bau des Wärmespeichers erfolgte von Mai 2019 bis Februar 2020. Die Arbeiten am Solarfeld dauerten - inklusive Bau und Aufständern der über 1.000 Kollektoren – von Februar bis November 2019. Im März 2020 ging die Anlage in den Testbetrieb. Ende Mai 2020 wurde das KKM-Projekt erfolgreich abgeschlossen.

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