Solaranlagen und Produkte der Vormonate:

Wärme aus dem Wald:
kommunale Nahwärmeversorung mit Holzhackschnitzel-Heizwerk

Unsere Urahnen wärmten sich am offenen Holzfeuer, für sie war es ein Geschenk des Himmels. Jahrtausende lang nutzten die Menschen Holz als Energieträger. Erst im vergangenen Jahrhundert wurden die nachwachsenden Energielieferanten durch die fossilen Rohstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas abgelöst. Ein Sprichwort sagt: "Wer das Feuer haben will, muß den Rauch leiden". Die Erinnerungen an qualmende und stinkende Öfen sind kein Thema mehr, denn moderne Holzheizungen und -heizwerke können mit ihren Abgaswerten im Vergleich zu Öl- und Gasheizungen jederzeit mithalten. Im Gegensatz zu den fossilen Energieträgern verbrennt Holz jedoch klimaneutral. Denn Pflanzen nehmen während ihres Wachstums mit Hilfe von Sonnenenergie so viel Kohlendioxid auf und binden es, wie bei der Verbrennung freigesetzt wird. Fossile Energieträger wie Kohle und Öl hingegen belasten das Klima mit einem Vielfachen an CO2.

Hackschnitzel-Heizwerk Solarstromanlagen
Hackschnitzel-Heizwerk; Solarstromanlagen. Quelle: Gemeinde Körle
Wie komfortabel Wärme aus Holz geliefert sein kann, zeigt beispielsweise die hessische Gemeinde Körle. Dort versorgt ein Holzhackschnitzel-Heizwerk 91 Grundstücke, eine Schule, einen Kindergarten und eine Mehrzweckhalle über eine Nahwärmeleitung mit Energie aus dem Wald - preiswert, sicher und bequem für die Hausbesitzer. Für die Förderung erneuerbarer Energien wurde Körle mit dem Deutschen Solarpreis 2003 geehrt. Die Holzhackschnitzel-Wärmeversorgung für das Neubaugebiet "Auf dem Hollunder" ist die "Anlage des Monats" Februar 2004, denn Holz ist gespeicherte Solarenergie. Auf dem Dach des Hackschnitzellagers verwandeln drei Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtgröße von 120 Quadratmetern Sonnenlicht in Strom und speisen jedes Jahr rund 4200 Kilowattstunden in das öffentliche Netz ein. 62 Bürger von Körle beteiligen sich an zwei Windkraftanlagen im Außenbereich der Gemeinde, die zusammen eine Leistung von 3 Megawatt haben. Die örtliche Agenda-21-Gruppe, Gemeindeverwaltung und Bürgermeister haben die vorbildlichen Projekte tatkräftig unterstützt und vorangetrieben.
Hochtemperatur-Holzkessel

Verleihung des Deutschen Solarpreises an Bürgermeister Mario Gerhold (links).

Hochtemperatur-Holzkessel; Verleihung des Deutschen Solarpreises an Bürgermeister Mario Gerhold (links). Quelle: Eurosolar

Biomasse: beträchtliche Potenziale für kostengünstige Energieversorgung

Die Nutzung von Biomasse zur Energieversorgung gewinnt an Bedeutung. Nicht nur, weil sie einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leistet und fossile Energieträger ersetzt. Der Anbau nachwachsender Energiepflanzen kann auch die Entwicklung ländlicher Räume vorantreiben und neue Einkommensquellen für die Land- und Forstwirtschaft erschließen. Die Autoren des Jahrbuchs Erneuerbare Energien gehen davon aus, dass die Biomasse gegenwärtig rund 1,8 % des Primärenergiebedarfs in Deutschland deckt und ihr Anteil am Endenergieverbrauch zirka 3,7% ausmacht.

Nach Angaben der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe könnte Biomasse fast 10 % des Bedarfs an Strom und Wärme decken. Biogas, Energiepflanzen, vor allem aber Waldrestholz, Schwachholz, Rest aus der Holzverarbeitung und die große Menge des bisher ungenutzten Holzzuwachses bieten ein Energiepotenzial, auf das aus ökologischen Gründen nicht verzichtet werden darf, so die FNR.

Bioenergie-Potenzial in Deutschland.
Bioenergie-Potenzial in Deutschland: Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR).

 

Und ein Potenzial, auf das aus wirtschaftlichen Gründen nicht verzichtet werden muss. Neben den traditionellen Kleinfeuerungsanlagen etablieren sich Pellets und Hackschnitzel im Markt. Heizwerke und Heizkraftwerke sind besonders in Verbindung von Nah- oder Fernwärmenetzen interessant. Für die Verbraucher bieten diese eine Reihe von Vorteilen: Ein Heizkessel und die Brennstofflagerung in den einzelnen Gebäuden entfallen, die Wärme wird komfortabel und umweltfreundlich bereitgestellt. Aufgrund der geringeren spezifischen Kosten können größere Erzeugungsanlagen mit den Kosten konventioneller Zentralheizungen bereits teilweise konkurrieren. Laut dem Jahrbuch Erneuerbare Energien gelten Nahwärmenetze als "Sprungbrett" für die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt.

Kommunaler Klimaschutz
mit Holzheizwerk und Nahwärmenetz

Die 3.000 Einwohner zählende Gemeinde Körle liegt in der waldreichen Region Nordhessen. Deshalb lag es für den damaligen Bürgermeister Fritz Ochs und den im Ort tätigen Architekten Oliver Steyer nahe, bei der Planung eines neuen Baugebiets über eine alternative Energieversorgung nachzudenken. Zeitgleich suchte das Land Hessen Partner für ein Pilotprojekt zur Beheizung eines Baugebietes mit Holz. Und unterstützte die Ausarbeitung eines Konzepts für Körle mit einem Zuschuss. Das Konzept kam zu dem Ergebnis, das günstige Rahmenbedingungen vorlagen: 91 Grundstücke für Ein- und Zweifamilienhäuser, eine Schule, die Mehrzweckhalle und ein Kindergarten wurden als Abnehmer für die Nahwärme ausgemacht. Vor allem die Mehrzweckhalle erwies sich als Vorteil. Für die Wirtschaftlichkeit des Heizwerks: zum einem stand deren Ölheizung zum Austausch an, zum anderen sorgt ihr hoher Wärmebedarf für eine gute Grundauslastung des Heizwerks.

Zentrale Komponente des Konzepts war der Holzkessel mit einer Leistung von 320 Kilowatt. Wegen des geringen Wärmebedarfs im Sommer wäre der ganzjährige Betrieb mit Holz unwirtschaftlich, so dass in den warmen Monaten ein Heizölkessel für Wärme sorgt, der zudem im Winter die Spitzenlasten bei besonders niedrigen Temperaturen abdeckt. Die Gemeinde entschied sich, die Nahwärmeversorgung in die eigene Hand zu nehmen, zumal auch ein Zuschuss des Landes in Aussicht gestellt wurde. Das Heizwerk arbeitet als "kommunaler Regiebetrieb" wie beispielsweise auch die Wasserversorgung.

Erneuerbare Energien im Bebauungsplan

Da die Gemeinde Eigentümer sämtlicher Flächen im Baugebiet war, konnte die vertragliche Verpflichtung zum Anschluss an das Nahwärmenetz in die Grundstückskaufverträge aufgenommen werden. Auch der Anschlussbeitrag fand Eingang in die Grundstückspreise. Pro Quadratmeter zahlen die Käufer 3,37 beziehungsweise 4,50 Euro, je nach Zahl der Geschosse. Die gesamte Investition (netto 975.000 Euro) wurde zusammen mit einem Landeskredit von rund 200.000 Euro finanziert.

Neubaugebiet "Auf dem Hollunder" in Körle. Hackschnitzellager
Neubaugebiet "Auf dem Hollunder" in Körle; Hackschnitzellager. Quelle: Gemeinde Körle.

In die Festsetzungen des Bebauungsplans wurden nicht nur der Standort des Heizwerks aufgenommen, sondern auch Vorgaben über die Zulässigkeit von Heizungsanlagen. Der Betrieb von öl- und gasbefeuerten Heizungsanlagen in Wohngebäuden ist untersagt, die Nutzung der Sonnenenergie (Solarwärme) ist erlaubt, Kamine und Kachelöfen sind nicht ausgeschlossen. Zusätzlich beschloss die Gemeindevertretung eine Nahwärmeversorgungssatzung für das Baugebiet. Wie die benachbarte Stadt Vellmar, welche die Nutzung erneuerbarer Energien mit ihrem "Städtebaulichen Solarvertrag" vorgibt, sorgte auch Körle mit sanftem Druck für die umweltfreundliche Alternative.

Technik und Logistik

Zur Versorgung der ersten Gebäude ging im Oktober 2000 zunächst der Ölkessel in Betrieb, der nicht so ganz in das "grüne" Konzept zu passen scheint. Dieser decke nur die Spitzenlasten im Winter und den Warmwasserbedarf im Sommer, erläuterte Architekt Oliver Steyer in der Zeitschrift Neue Energie. Zudem garantiere er die Versorgungssicherheit, was für die Gemeinde als Betreiber besonders wichtig sei. Er und sein Partner in der "ARGE Biomasse", der Ingenieur Thomas Bakowies, wollen denn auch auf lange Sicht das Erdöl durch Rapsöl ersetzt sehen.

Hochtemperatur-Holzkessel

Der Holzkessel wurde erstmals im November 2001 angeheizt. Der Stahlkessel vom Typ Lambdamat 320 des österreichischen Herstellers Fröling verbrennt Späne- und Hackgut in einer Hochtemperatur-Wirbelbrennkammer in vier-schaliger Bauweise. Daraus ergeben sich laut Hersteller extrem geringe Abstrahlverluste und ein Wirkungsgrad über 90% kann erreicht werden. Selbst die strengsten Emissionsvorschriften (TA Luft) würden schon jetzt so deutlich unterschritten, dass auch künftige Verschärfungen problemlos abgedeckt werden.

Hochtemperatur-Holzkessel "Lambdamat Aufbau der Brennkammer. Ein Schamottmantel (1) mit dahinter liegender Isolierung aus hochwertigem Material (2) umgibt den Feuerraum und sorgt für stabil hohe Verbrennungs-temperaturen. Dieser "heiße Kern" wird von einem Luftmantel (3) umgeben, der dafür sorgt, dass die hohen Temperaturen aus dem Feuerraum nicht ungenutzt abstrahlen können. Die Verbrennungsluft wird mit der abstrahlenden Wärme vorgewärmt und so dem Verbrennungsprozeß wieder zugeführt (Wärmerückgewinnung). Eine starke Außenisolierung (4) schließt den Brennraum ab.
Hochtemperatur-Holzkessel "Lambdamat"; Aufbau der Brennkammer. Quelle: Fröling Heizkessel- und Behälterbau Ges.m.b.H.

Der Dreizug-Flammrohr Stahlkessel mit Vorschubrostfeuerung, automatischer Entaschung, und hydraulischer Brennstoffeinbringung deckte nach Berechnungen der hessenENERGIE GmbH im Jahr 2002 etwa 70 % des aktuellen jährlichen Wärmebedarfs von 780 Megawattstunden. Nach dem Ausbau des Wohngebiets sollen 2.300 Megawattstunden pro Jahr erzeugt werden. In einem Pufferspeicher können 17.500 Liter warmes Wasser bereitgehalten werden. Verbrannt werden 5-6 Zentimeter große Holz-Hackschnitzel, die als so genanntes Schwachholz aus dem Wald kommen, das bei Pflegemaßnahmen zwangsläufig anfällt. Ohne eine solche Verwertungsmöglichkeit würde es nicht genutzt beziehungsweise im Wald liegen bleiben. Weiter können Sägeholz und Rinde aus der Säge- und Holzindustrie genutzt werden. Neben diesen beiden Hauptquellen können Energieholz-Hackschnitzel auch aus unbehandeltem Altholz, Holz aus der Landschaftspflege oder dem Obstbaumschnitt sowie speziellem Energieholzanbau aus stillgelegten landwirtschaftlichen Flächen stammen. Der Brennstoff wird in einer 1.200 Kubikmeter großen Lagerhalle in Holzbauweise gelagert. Dadurch erhöht sich der Brennwert der Hackschnitzel gegenüber einer offenen Lagerung.

Nahwärmenetz und Übergabestationen

3.200 Meter Stahlrohr mit PUR-Hartschaummantel und PE-Oberfläche mit zirka 30 % verstärkter Wärmedämmung sorgen für die Verteilung der Wärme. Als günstig und Kosten sparend erwies sich, dass die Installation der Nahwärmeversorgung parallel zu den übrigen Erschließungsarbeiten erfolgte und sämtliche Versorgungsrohre in einem Stufengraben verlegt werden konnten. Da die Hausanschluss-Station im Gründstückspreis enthalten ist, kann die Gemeinde diese Stationen einschließlich Speicher in größeren Mengen einkaufen. Sie werden von einer ortsansässigen Heizungsbaufirma auf Kosten der Gemeinde in den Wohngebäuden installiert und gehen danach in das Eigentum des Hausbesitzers über.

Nahwärme-Übergabestation Öffentlichkeitsarbeit
Nahwärme-Übergabestation; Öffentlichkeitsarbeit. Quelle: Gemeinde Körle

Positive Erfahrungen

Nachdem die Gemeinde die Zahlen von zwei Betriebsjahren ausgewertet hat, kann Bürgermeister Mario Gerhold eine erfreuliche Bilanz ziehen: Im Jahr 2003 wurden bereits zwei Drittel der erzeugten Wärme durch die Holzverbrennung erzeugt. Damit sei Körle auf einem guten Weg, die in der Konzeption prognostizierte CO2-Einsparung von rund 470 Tonnen pro Jahr zu erreichen. Da inzwischen 33 Gebäude an das Nahwärmenetz angeschlossen sind, konnten die Fixkosten, zum Beispiel für die Wartung der Anlage, auf einen größeren Verbraucherkreis umgelegt werden. Die Gemeinde konnte sogar 7.000 € für Rückstellungen herausnehmen und den Arbeitspreis pro Kilowattstunde von 4,4 Cent auf 4,1 Cent senken.

Auch die Hausbesitzer können zufrieden sein, obwohl einige sich erst mit dem Gedanken anfreunden mussten, keine eigene Heizung im Haus zu haben. Die Tatsache, dass in den Privathäusern keine Heizungsanlage und damit kein Öltank notwendig ist, ermöglicht eine erhebliche Senkung der Baukosten, da häufig ohne Keller gebaut wird, so der Bürgermeister. Und die jährlichen Heizkosten für ein Einfamilienhaus liegen nicht über den Kosten für eine eigene Ölzentralheizung. Bei Berücksichtigung der Kosten für eine eigene Heizung (z.B. Wartung, Abschreibung, Schornsteinfeger etc.) stellt der Anschluss an die Nahwärmeversorgung eine günstige Alternative dar. Für ein Einfamilienhaus müssen für Heizung und Warmwasser pro Jahr im Durchschnitt mit etwa 1.100 € einschließlich Mehrwertsteuer bezahlt werden. Das sind nicht einmal 100 € pro Monat.

Material und Fotos: Gemeinde Körle. Redaktion Solarserver: Rolf Hug.

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