Solarwärme: Wohnsiedlung heizt auch im Winter mit Sonnenenergie

Solarwärme: Wohnsiedlung heizt auch im Winter mit Sonnenenergie

von Wolfgang Kempkens

Solarenergie für Heizung und Warmwasser - auch im Winter: Das ist nicht teurer als die herkömmliche Heizung.

Auch wenn es im Herbst kalt wird und der Himmel bewölkter, sorgt die Sonne noch dafür, dass die Bewohner der Wohnsiedlung Hirtenwiesen II im baden-württembergischen Crailsheim nicht frieren müssen und genügend warmes Wasser haben. Denn die örtlichen Stadtwerke retten die sommerliche Wärme neuerdings bis weit hinein in den Winter. Das gelingt ihnen mit drei Wärmespeichern und einer Wärmepumpe, die Sonnenenergie umwandeln und lagern.

Derzeit werden auf dem 32.000 Quadratmeter großen ehemaligen Kasernengelände rund 200 Haushalte mit solarer Wärme versorgt. 80 weitere Wohnungen sind im Bau. Die Energie liefern Solarkollektoren mit einer Gesamtfläche von rund 7400 Quadratmetern, die auf Dächern und Lärmschutzwällen aufgestellt worden sind.

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Das Wasser, das sie erhitzen, wird zunächst in zwei Pufferspeichern mit 100.000 und 480.000 Litern Fassungsvermögen zwischengelagert. Daraus werden die Bewohner im Sommer mit warmem Wasser versorgt. Überschüssige Energie wird über Sonden in einen 37500 Kubikmeter großen Erdspeicher geleitet, der sich auf bis zu 50 Grad erwärmt.

Zu Beginn der Heizperiode zirkuliert in den Erdsonden Wasser, das sich erwärmt. Eine elektrisch angetriebene Wärmepumpe bringt es auf das benötigte Temperaturniveau von 60 Grad. Sie ist so ausgelegt, dass sie mit den stark schwankenden Temperaturen im Erdspeicher fertig wird.

Solarwärme nicht teurer als herkömmliche HeizungWenn die solare Wärme verbraucht ist springen zwei Gaskessel und ein ebenfalls mit Erdgas betriebenes Blockheizkraftwerk ein, die das örtliche Fernwärmenetz bedienen.

Der Erdwärmespeicher lässt sich vergrößern, wenn zusätzliche Wohnungen gebaut werden. Dazu werden kreisförmig um das Zentrum herum weitere Bohrungen niedergebracht, durch die die Wärme in die Tiefe transportiert wird. Das Zentrum, das die höchste Temperatur hat, bleibt so erhalten. Die umliegenden Schichten, deren Temperatur umso niedriger ist, je weiter sie vom Mittelpunkt entfernt sind, wirken wie zusätzliche Isolatoren.

Sebastian Kurz, Leiter der Planung bei den Stadtwerken, kann sich vorstellen, den erweiterten Erdspeicher auch mit gerade nicht benötigter Wärme aus dem Blockheizkraftwerk aufzuladen. Wissenschaftlich begleitet wird das solare Wärmeprojekt vom Solites Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige Energiesysteme in Stuttgart (hier eine gute Studie zum Thema Solare Nahwärme als PDF) und von Forschern des Instituts für Thermodynamik und Wärmetechnik der Universität Stuttgart. Das Konzept, ganze Siedlungen und Gemeinden über Solarenergie zu heizen, ist auch als Solar District Heating bekannt.

Im März 2012 wurden die ersten Haushalte an das Solarheizsystem angeschlossen. Mit dem Baufortschritt kommen immer weitere dazu. Bis zum Februar diesen Jahres deckten Speicher und Wärmepumpe 51 Prozent des Bedarfs, und das zu einem Preis, der konkurrenzfähig ist. Die Bewohner der Hirtenwiesen zahlen genauso viel wie die übrigen Kunden der Fernwärmeversorgung: rund elf Cent pro Kilowattstunde.

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