Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist im Heizhaus installiert. Ein zweites befindet sich im Keller des Schulzentrums. Beide BHKWs werden mit Erdgas betrieben und haben je eine Wärmeleistung von 100 kW und eine elektrische Leistung von 50 kW. Ein drittes BHKW kann bei Bedarf zukünftig noch im Heizhaus aufgestellt werden.
Durch das Prinzip der Kraftwärmekopplung liegen BHKWs mit einem Wirkungsgrad von mehr als 90 % deutlich über dem, was bei einem modernen Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 60 % möglich ist.
Erdgas wird in einem Verbrennungsmotor eingesetzt, der einen Stromgenerator antreibt. Der so erzeugte Strom wird teilweise für den Strombedarf der Wärmeerzeugungsanlage und der Netzpumpen genutzt. Die restliche Strommenge wird in das Stromnetz eingespeist. Die anfallende Abwärme des Verbrennungsmotors wird über einen Wärmetauscher ausgekoppelt und zur Heizwassererwärmung genutzt.

Ein Holzhackschnitzel-Kessel mit einer Leistung von 550 kW erzeugt im Heizhaus beim Schulzentrum bis zu 40 % des jährlichen Gesamtwärmebedarfs. Die Holzhackschnitzel kommen überwiegend aus der Region. Sie werden mit LKWs angeliefert und in einem Erdbunker gelagert. Von dort aus werden die Holzhackschnitzel vollautomatisch über ein Fördersystem dem Holzkessel zugeführt. Der Holzkessel verfügt über eine automatische Entaschung. Einmal wöchentlich erfolgt eine manuelle Ascheentsorgung im Rahmen der Holzanlieferung. Durch den Einsatz der modernsten Filtertechnik werden Feinstaub- und Stickoxidemissionen auf ein Minimum reduziert und die aktuellen gesetzlichen Vorgaben (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) eingehalten.

Die Spitzenlastgaskesselanlage besteht aus zwei Gasbrennwertkesseln mit einer Heizleistung von 400 kW bzw. 1.250 kW. Die Leistungsaufteilung wurde so gewählt, dass der kleine Gaskessel in der Sommerlast effizient betrieben werden kann und der große Kessel seinen optimalen Betriebspunkt in den Wintermonaten erreicht. An besonders kalten Tagen unterstützen beide Gaskessel den Holzkessel und die BHKWs. Gaskessel können im Bedarfsfall jederzeit schnell zugeschaltet werden und bei Ausfall z. B. des Holzhackschnitzelkessels sofort die Wärmeerzeugung übernehmen.

Ein großer Wärmespeicher mit 50 m³ Speichervolumen im Heizhaus beim Schulzentrum macht die erzeugte und nicht unmittelbar genutzte Wärme „haltbar“ und damit länger verfügbar. Das ist nicht nur energiesparend, sondern auch effizienzsteigernd. Besonders wichtig sind Wärmespeicher für zeitlich beschränkte oder in der Leistung schwankende Wärmeproduzenten. Dadurch werden die Betriebszeiten der BHKWs und des Holzhackschnitzelkessels wesentlich optimiert und erhöht.
Das Speichermedium Wasser eignet sich dank seiner geringen Viskosität und der hohen spezifischen Wärmekapazität sehr gut zur Kurz-Zeit-Speicherung. Es wird in einem isolierten Behälter gelagert und kann die Wärme für mehrere Tage speichern, um sie bei Bedarf direkt zur Wärmeversorgung bereitzustellen.

Nach der Wärmeerzeugung und Speicherung im Warmwasserspeicher wird die Wärme vom Heizhaus über hocheffiziente Netzpumpen zu den Verbrauchern transportiert. Dies geschieht über eine ca. 3.000 m lange Wärmetrasse. Über ein isoliertes Rohrsystem wird das Wasser mit einer Temperatur von 90° Celsius zu den Verbrauchern transportiert, der sogenannte Vorlauf. Die Vorlauftemperatur, die beim Verbraucher letztlich ankommt, beträgt 70° Celsius. Nachdem das Wasser seine Energie im Heizungssystem der Gebäude abgegeben hat, wird es wieder mit einer Temperatur von nur 50° Celsius zum Heizhaus zurück transportiert (Rücklauf). Dort wird es wieder auf eine Temperatur von 90° Celsius erwärmt und der Kreislauf beginnt von vorn. Wie Strom-, Wasser- und Gasleitungen werden die Rohre im Erdreich, vorwiegend im Straßenbereich, verlegt.
Die Leitungen bestehen aus bewährten Stahlrohren, die mit einer effektiven Wärmedämmung versehen sind, um Wärmeverluste zu vermeiden. In der Wärmedämmung befindet sich ein Leckage-Überwachungssystem, welches den Feuchtegehalt der Isolierung misst. Somit können Leckagen zeitnah erkannt und beseitigt werden. Die Dämmung selbst wird durch einen äußeren Kunststoffmantel geschützt.

Foto Stadt Östringen

Übergabestationen sind das Bindeglied zwischen dem Nahwärmenetz und dem Heizungssystem des Kunden. Das Warmwasser aus der Nahwärmeleitung wird über einen Wärmetauscher an das Heizsystem des Gebäudes übergeben. Das Warmwasser dient zu Raumerwärmung. Zur Trinkwassererwärmung wird zusätzlich ein Warmwasserspeicher mit Ladesystem installiert.
Darüber hinaus sind beim Verbraucher selbst keine weiteren Installationen mehr notwendig. Ein Nahwärmeanschluss ersetzt also den Heizkessel, die Heizöltanks sowie den Schornstein und benötigt nur wenig Platz. Hausübergabestationen können über 20 Jahre betrieben werden.

Foto enercity Contracting GmbH