Die Entwicklung urbaner Siedlungsstrukturen stellt Investoren und Energieversorger hinsichtlich ökologisch und wirtschaftlich nachhaltiger Versorgungskonzepte vor große Herausforderungen. Insbesondere die integrale Betrachtung neuer Quartiere bietet aber die Chance, durch neue Technologien für die Endkunden eine passende Energieversorgung und für die Betreiber lohnende Geschäftsmodelle zu erschließen. Das ist offenbar mit dem Quartierskonzept für das Konversionsgelände Lagarde-Campus in Bamberg vorbildlich gelungen.

„Wir sind unglaublich stolz und fühlen uns wieder einmal bestätigt, dass wir mit unserem Tun auf dem richtigen Weg sind. Der dritte Platz von 52 eingereichten Projekten aus Deutschland, Österreich und den Niederlanden zeichnet nicht nur das Projekt, sondern insbesondere das Engagement unserer Mitarbeiter*innen und Partner aus“, so Stadtwerke-Geschäftsführer Dr. Michael Fiedeldey. Das Besondere an dem Wärmekonzept für das riesige innerstädtische Areal mit Bestands- und Neubauten und verschiedenen Nutzungsarten ist, dass die Energie nicht von weit hergeholt, sondern zu einem Großteil direkt vor Ort erzeugt wird. Dazu wird unter anderem oberflächennahe Erdwärme genutzt oder die Restwärme des Abwassers. Den Strom für die Wärmepumpen erzeugen Photovoltaikanlagen auf den Dächern der Gebäude. Verschiedene Speicher gleichen die tageszeitlichen Produktionsschwankungen aus; die saisonale Speicherung von Überschuss- und Abwärme erfolgt mittels Erdwärmesonden, die unter den neuen Gebäuden entstehen.

Begonnen wurde das Projekt mit einer Machbarkeitsstudie der Bundesinitiative "Modellvorhaben Wärmenetzsysteme 4.0". Darin haben die Projektpartner ein wirtschaftlich tragfähiges, hoch innovatives und energieeffizientes Wärme- und Kälteversorgungskonzept für den Bamberger Lagarde-Campus nachgewiesen.

Der vom Fraunhofer IEE berechnete stündliche Wärmebedarf in Höhe von rd. 3,5 GWh/a, sowie der Kühlbedarf für Gewerbebauten in Höhe von 170 MWh/a soll dabei mit Hilfe von dezentralen Wärmepumpen gedeckt werden. "Als Wärmequelle wird Abwasserwärme, sowie oberflächennahe Geothermie genutzt, welche über ein kaltes Wärmenetz bereitgestellt wird. Mit Hilfe einer geothermischen Simulation konnten wir dafür die Suffizienz der Erdreichkollektoren nachweisen. Das bedeutet, dass insbesondere der effiziente Betrieb der Kollektoren zu einer Verringerung des Energie- bzw. Ressourcenbedarfs führt und somit zum Klimaschutz beiträgt", erklärt Jan Kaiser, Experte für thermische Energietechnik des Fraunhofer IEE. Das Nahwärmenetz deckt darüber hinaus den durch höhere Temperaturanforderungen gekennzeichneten Bedarf des Gebäudebestandes. Hier
erfolgt die Wärmebereitstellung durch ein stromgeführtes Gas-BHKW mit einer Spitzenlastabdeckung über die Fernwärmeversorgung der Stadt Bamberg. Insbesondere in den Sommermonaten sollen die Wärmepumpen vorzugsweise durch Strom aus Photovoltaik betrieben werden. In der Heizperiode soll zusätzlich eigenerzeugter Strom aus den BHKW zum Betrieb der Wärmepumpen beitragen. Hierzu wird eigens ein elektrisches Betriebsnetz realisiert, welches vom öffentlichen Stromnetz getrennt ist. Die vom Fraunhofer IEE durchgeführten Arbeiten umfassten insbesondere die Analyse lokal verfügbarer erneuerbare Energiequellen und der Sektorenkopplungspotenziale, wie zum Beispiel die Nutzung von Photovoltaikstrom für den Betrieb der Wärmepumpen. Die aus diesen Untersuchungen abgeleiteten Betriebsstrategien waren dabei maßgeblich für die erfolgreiche Umsetzbarkeit des Energieversorgungskonzeptes.

Fachansprechpartner:

Dipl.-Ing. Jan Kaiser, jan.kaiser@iee.fraunhofer.de

Mit dem begehrten „Stadtwerke-Oskar“ werden Vorzeigeprojekte prämiert, die die Energiewelt von morgen gestalten. Die Stadtwerke Bamberg hatten sich mit ihrem zukunftsweisenden Wärmenetz beworben, das sie derzeit auf dem Bamberger Lagarde-Areal umsetzen. Die Wärme wird zu 70 Prozent vor Ort aus regenerativen Quellen gewonnen und versorgt 1200 Wohnungen sowie Gewerbe-, Dienstleistungs-, Medizin- und Forschungseinrichtungen. Mit einer Größe von rd. 64.000 m² Nettoraumfläche ist eine heterogene Bebauung (vom KfW-40 Baustandard bis denkmalgeschütztem Bestandsbau) und die Nutzung (Wohnen, Gewerbe, Kultur) auch für andere Konversionen charakteristisch.