Die eingesetzte Technik kann mehr als nur „eine große Heizungsanlage“: An zunächst zwei zentralen Standorten wechseln sich verschiedene Anlagen zur Wärmeerzeugung darin ab, genau die richtige Menge an benötigter Wärme zu erzeugen und den Verbrauchern zur Verfügung zu stellen.
Je nach Sonneneinstrahlung, Außentemperaturen und Wärmebedarf sorgt eine intelligente Steuerung dafür, dass immer die ökologisch und ökonomisch günstigste Wärmequelle eingesetzt wird.
Ein Holzhackschnitzel-Kessel mit einer Leistung von 1.250 kW – in der Heizzentrale am Gewerblichen Bildungszentrum (GBZ)
– übernimmt im Winter den überwiegenden Teil der Wärmeversorgung. Der Kessel kann fast die Hälfte des gesamten Wärmebedarfs
erzeugen – und das komplett aus erneuerbaren Energieträgern und nahezu CO2-neutral.
Zudem wird das Holz überwiegend direkt aus der Region geliefert.
Der Kessel ist ein Holzöfen im Großformat. Bei der Verfeuerung der Hackschnitzel,
welche aus einem Lager über ein Fördersystem automatisch ins System gelangen,
wird Wasser erhitzt, welches über einen Warmwasserspeicher in das Netz weitergeleitet wird.
Die Heizzentrale ist mit modernsten Filtersystemen für Feinstaub und Stickoxide ausgestattet,
die die Emissionen auf ein Minimum reduzieren und weit unter den aktuellen Grenzwerten der TA Luft
(Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) liegen. Ein Teil der Asche kann zusätzlich als Dünger verwendet werden.
Ein bereits vorhandender Feststoff-Kessel für Holzpellets mit einer Leistung von insgesamt 240 kW – in der zweiten Heizzentrale in der Konrad-Adenauer-Gesamtschule – sichert dank seiner schnellen Regelgeschwindigkeit die Wärmeversorgung bei Bedarfsschwankungen v. a. in Übergangszeiten – und das komplett aus erneuerbaren Energieträgern und weitestgehend CO2-frei.
Durch Verbrennung der automatisch zugeführten und hinsichtlich ihrer Energiedichte hochwertigen Holzpellets wird mit der erzeugten Wärme das Wasser erhitzt und ins Netz eingespeist.
Die Heizzentrale ist mit modernsten Filtersystemen für Feinstaub und Stickoxide ausgestattet, die die Emissionen auf ein Minimum reduzieren und weit unter den aktuellen Grenzwerten der TA Luft (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) liegen. Ein Teil der Asche kann zusätzlich als Dünger verwendet werden.
Auf der Grünfläche neben dem Lehrerparkplatz des Gewerblichen Bildungszentrums (GBZ) wird eine aufgeständerte Solarthermie-Anlage installiert, wodurch – anders als bei einer Photovoltaik-Anlage – Wärme statt Strom im Sommer und den Übergangszeiten durch die Sonnenstrahlen gewonnen wird. Das Prinzip ähnelt dem eines Gartenschlauchs, der im Sommer draußen liegt.
Mit der über eine ca. 700 m2 große Solarkollektorenfläche eingefangenen Wärme wird ein spezielles Wasser-Alkohol-Gemisch auf bis zu 95° erhitzt. Diese konzentrierte Wärme erhitzt dann mittels Wärmetauschprinzip das Wasser für die Netzeinspeisung. Im Gegenzug wird das danach erkaltete Gemisch wieder hoch zu den Solarkollektoren gepumpt und erneut erhitzt.
Die Anlage deckt überwiegend im Sommer den Wärmebedarf in der Bruchsaler Südstadt ab und wird zu 100 % mit Erneuerbarer Energie und zu 100 % CO2-neutral aus der Wärme der Sonne betrieben.
Am Standort des Gewerblichen Bildungszentrums steht ein neues Blockheizkraftwerk (BHKW), das zu 100 % mit Biomethan betrieben wird. Durch das Prinzip der Kraftwärmekopplung liegt die Anlage mit einem Wirkungsgrad von 90 % deutlich über dem, was die getrennte Erzeugung von Wärme und Strom hergibt.
Das Biomethan wird verbrannt und dabei wird über einen Generator Strom erzeugt. Die anfallende Abwärme wird dann, im Gegensatz zu herkömmlichen Kraftwerken, über einen Wärmetauscher zur Heizwassererwärmung genutzt.
Ein Erdgas-Spitzenlastkessel am Standort des Gewerblichen Bildungszentrums (Spitzenlast 3.000 kW) garantiert die gesicherte Abdeckung von Bedarfsspitzen v. a. bei der Versorgung im Winter. Er kann im Bedarfsfall jederzeit schnell zugeschaltet werden und im Notfall sofort helfen.
Funktion: Die bei der Verbrennung des Gases erzeugte Wärme wird auf den Wärmeträger Wasser übertragen und dann zum Verbraucher transportiert.
Ein Wärmespeicher am Standort des Gewerblichen Bildungszentrums mit 100 m³ Speichervolumen 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 Wärmeproduzenten (z. B. Solarthermie).
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 muss die Wärme zu den Verbrauchern gelangen. Dies geschieht über eine ca. 1.400 m lange Wärmetrasse, eine Art Straßensystem für Wärme. Wie Strom-, Wasser- und Gasleitungen werden die Rohre unterirdisch verlegt. Die Leitungsrohre bestehen aus einem äußeren Mantel zum Schutz des Kerns vor mechanischer Belastung, aus einem Dämmmantel zur Vermeidung großer Wärmeverluste und einem bzw. zwei Medium-Rohren (Singel- oder Duo-Rohre), durch das schließlich das wärmeübertragende Medium (Wasser) zum Verbraucher fließt.
Übergabestationen sind das Bindeglied zwischen der Erzeuger- und der Verbraucherseite. Das Warmwasser aus der Wärmeleitung wird über einen Wärmetauscher an den Wasserkreislauf im Haus übergeben. Darüber hinaus sind beim Verbraucher selbst keine weiteren Installationen mehr notwendig. Ein Fernwärmeanschluss ersetzt also den Heizkessel, benötigt nur wenig Platz und das bei deutlich geringeren Service- und Wartungskosten.