Fachbeiträge der bbr-Ausgabe 10-2024

Fernwärmeausbau und -transformation: Die (lange) To-do-Liste der Bundesregierung bis Ende 2024

Deutschland steht mit der notwendigen Energiewende vor einer Mammutaufgabe. Zu lange hat man sich politisch nahezu ausschließlich mit dem Thema Strom beschäftigt. Dass diese Herangehensweise nur bedingt zielführend ist, zeigt sich allein schon daran, dass Wärme mehr als 50 % des gesamten deutschen Energieverbrauches ausmacht. Die Energiewende kann und wird also ohne die Wärmewende nicht gelingen und diese Erkenntnis hat inzwischen auch die politische Ebene erreicht.

Autoren: Paul Schilling, John A. Miller (AGFW | Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V.)

Zukunftsfähige Wärmenetze in Neubau und Bestand (Teil 1)

Die nachfolgende Beitragsserie gibt in drei Teilen einen Überblick verschiedener Wärmenetze in Deutschland. Bei hohen Temperaturen und Leistungen wird hauptsächlich Fernwärme eingesetzt. Hier ist derzeit eine Transformation von fossilen Wärmeträgern zu erneuerbaren Energien festzustellen. Immer mehr Großwärmepumpen werden geplant bzw. bereits eingesetzt. Nahwärmenetze sind im Zuge der Wärmewende unverzichtbar. Bei Verwendung bestehender, aber bis dato nicht genutzter Wärmequellen wie z. B. Rechenzentrumsabwärme, ergibt sich ein riesiges Potenzial. Auch hier finden oft Wärmepumpen zentral oder dezentral Anwendung. Teil 1 dieser Serie gibt einen Überblick zur grundsätzlichen Situation und den unterschiedlichen Netzarten. Teil 2 zeigt den Aufbau von Nahwärmenetzen, liefert wertvolle Planungshinweise und erläutert mögliche Wärmequellen. Teil 3 beschäftigt sich mit der hydraulischen Auslegungen und Materialwahl.

Autor: Lars Keller

Neue Kanalrohre im Vortriebsverfahren für eine verbesserte Wasserqualität der Seine

Es ist ein gigantisches Projekt, das im Frühjahr 2024 im Herzen von Paris fertiggestellt wurde: Der Bau eines unterirdischen Speicherbeckens mit einem Gesamtvolumen von 50.000 m³ inklusive eines 625 m langen Kanals unter der Seine zur Verbesserung ihrer Wasserqualität. Nachdem der berühmte Fluss lange Jahre zum Schwimmen nicht geeignet war, diente er in diesem Sommer als Austragungsort für Schwimmwettkämpfe während der Olympischen Spiele.

Autor: Henric Schwarberg (BERDING BETON GmbH)

Regenwassernutzung in Gewerbegebieten mit hohen Sicherheitsstandards

Im Gewerbegebiet Niederwiesen der Stadt Bräunlingen/Schwarzwald wird versucht, mit dem Niederschlagsabfluss der Dachflächen die Wasserhaushaltsgrößen Verdunstung, Grundwasserneubildung und Oberflächenabfluss so weit wie möglich zu erhalten, trotz Bebauung und Versiegelung. Die Satzung der Kommune fordert hier für die von den Dachflächen stammenden Niederschläge eine dezentrale Regenwasserbewirtschaftung. Wie das geht, was vorgeschrieben war und was in Eigeninitiative entschieden wurde, zeigt das folgende Beispiel der Ing. G. Werr & S. Ludwig GmbH. Sicherheitsaspekte und technische Regeln der Regenwassernutzung stehen bei dieser Betrachtung im Vordergrund.

Autor: Klaus W. König

Geophysik für die optimierte Grundwassererkundung – Forschungsprojekt OGER

Grundwasser im Allgemeinen und Trinkwasser im Speziellen sind begrenzte Güter, deren nachhaltige Bewirtschaftung Wasserversorger zunehmend vor Herausforderungen stellen kann, nicht zuletzt durch Folgen des Klimawandels und regionale Bedarfszunahmen. Insbesondere in den Metropolregionen ist ein weiterer Bevölkerungszuwachs und damit eine zunehmende Nachfrage nach Wasser zu erwarten. Dabei stammen etwa 70 % des Trinkwassers in Deutschland aus dem Grundwasser, in Niedersachsen sind es sogar 85 %. Mittelfristig wird zudem angenommen, dass neben der industriellen Wassernutzung auch der Bedarf für Bewässerungszwecke in der Landwirtschaft steigen wird, wodurch das Risiko von Nutzungskonflikten zwischen Nutznießern steigen könnte. Nicht zuletzt sind bei der Grundwasserbewirtschaftung auch die Belange des Naturschutzes zu bedenken, um unterschiedlichste Naturräume wie Feuchtgebiete, Moore und Oberflächengewässer langfristig zu erhalten.

Autoren: Prof. Dr. Gerald Gabriel, Niloofar Alaei, Dr. Hermann Buness, Dr. Thomas Günther (LIAG-Institut für Angewandte Geophysik), Thomas Eckardt (terratec geophysical services GmbH & Co. KG), Dr. Konstantin Scheihing, Michael Howahr, Jürgen Sander, Franziska Meergans (Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband), Björn Stiller (HAMBURG WASSER), Dr. Renate Pechnig (Geophysica Beratungsgesellschaft mbH)

Zündet die Bundesregierung jetzt den Turbo für Geothermie? Laufende Gesetzgebungs- und Novellierungsverfahren im Überblick

In den letzten Jahren hat die Bedeutung der Geothermie für die zukünftige Wärmeversorgung Deutschlands erheblich zugenommen. Es wird geschätzt, dass geothermische Technologien langfristig über 50 % des nationalen Wärme- und Kältebedarfs decken können. Stadtwerke, private Energieversorger und Industrieunternehmen haben dieses riesige Potenzial erkannt. Über 150 tiefengeothermische Projekte, darunter Vorhaben zur Fernwärmeversorgung, Stromerzeugung und zur Koproduktion von Lithium, befinden sich derzeit in der Entwicklung. Über 400.000 oberflächennahe Erdwärmeanlagen sind bereits in Betrieb. Jährlich kommen zehntausende neue Systeme hinzu.

Autoren: Florian Stanko (Bundesverband Geothermie e. V.), Dr. Georg Buchholz (Gaßner, Groth, Siederer & Coll. Partnerschaft von Rechtsanwälten mbB)

Eine Potenzialkarte für geothermische Brunnen auf GIS-Basis am Beispiel von Troisdorf

Für die umweltfreundliche und regenerative Energieversorgung von Städten und Gemeinden kann die oberflächennahe Geothermie eine wichtige Rolle spielen. Insbesondere für Gemeinden mit geeigneten oberflächennahen Aquiferen bieten grundwassergekoppelte Geothermieanlagen hierbei ein großes Potenzial. Um dieses Potenzial für die Stadtwerke Troisdorf räumlich aufgelöst darzustellen und die Planung von Nahwärmenetzen zu vereinfachen, wurde als Planungstool eine Potenzialkarte auf GIS-Basis entwickelt. Ziel war es, für das gesamte Stadtgebiet standortspezifische Informationen zur Machbarkeit von geothermischen Brunnenanlagen darzustellen, diese zu bewerten und eine Abschätzung von möglichen Förderleistungen der Brunnen zu erstellen.

Autoren: Felix Schmuck, Edgar Grundmann, Anna Hoffmann, Dr. Erich Mands, Marc Sauer (UBeG GmbH & Co. KG)

greeen Solingen – ein Quartier für alle, die heute an morgen denken

Nachhaltige Quartierskonzepte werden benötigt, um lebenswerten Wohnraum für diese und die nächsten Generationen zur Verfügung stellen zu können. Dabei kommt es vor allem auf ein Zusammenspiel der einzelnen Komponenten an – insbesondere beim Energiekonzept. Am Beispiel des Projektes „greeen“ im Solinger Stadtteil Wald, welches Nachhaltigkeit und Gemeinschaft vereint, wird die Symbiose aus Geothermie, Luftwärmepumpen sowie Photovoltaik deutlich.

Autoren: Christian Lumm, Tom Reinhardt, H. Konstanze Zschoke (geoENERGIE Konzept GmbH), Frank Martin (ENGIE Deutschland GmbH)