Solarthermische Großanlage mit Erdsonden-Wärmespeicher

(9.12.2008) Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, den Anteil der Erneuerbaren Energien an der Wärmebereitstellung in Deutschland bis zum Jahr 2020 auf 14 Prozent auszubauen. Um dies zu erreichen, verpflichtet das neue Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz, das ab Januar 2009 in Kraft tritt, private Hausbesitzer einen Teil des Wärmebedarfs mit erneuerbaren Energien selbst zu erzeugen oder über ein Nah- oder Fernwärmenetz zu beziehen.

Auch bei dem im Westen von Crailsheim neu entstandenem Stadtteil Hirtenwiesen rückte dieser Aspekt in den Mittelpunkt (siehe Google-Maps). Denn hier verbindet sich modernes, familienfreundliches Wohnen mit umweltbewusstem Leben. So wurde auch bei der Versorgung mit Heizwärme und Warmwasser statt auf fossile Brennstoffe auf die Nutzung regenerativer Energien gesetzt und mit etwa 10.000 Quadratmetern Kollektorfläche die bis dato größte thermische Solaranlage Deutschlands errichtet. Davon befinden sich allein 7.500 Quadratmeter auf der Südflanke eines 15 Meter hohen Lärmschutzwalls und tragen den größten Teil zur solaren Wärmeversorgung von rund 2.000 Bewohnern bei. Ergänzt wird die Anlage mit einem saisonalen Erdsonden-Wärmespeicher.

Funktionsweise des saisonalen Erdsonden-Wärmespeichers

Das erwärmte Wasser aus den Kollektoren wird zunächst in einen Pufferspeicher mit 480 Kubikmetern Füllvolumen geleitet. Da naturgemäß der größte Teil der Solarwärme in den Sommermonaten erzeugt wird, aber der überwiegende Teil erst in den kalten Wintermonaten für die Beheizung der Wohngebäude benötigt wird, muss die überschüssige Wärme bis zu diesem Zeitpunkt zwischengespeichert werden. Dies geschieht in einem der größten Erdsonden-Wärmespeicher, der jemals in Deutschland errichtet wurde. Er besteht aus 80 Raugeo-Erdsonden mit 55 Metern Bohrtiefe, die die Wärme im Sommer in das Erdreich einspeisen und im Winter herausholen. Aufgrund der Temperaturbelastung von bis zu 75°C wurden Rehau Sonden aus vernetztem Polyethylen (PE-Xa) eingesetzt. Nach oben hin ist der Speicher mit Schaumglasschotter isoliert und auch die horizontalen Anschlussleitungen aus PE-Xa liegen in diesem Material. Hier kommt neben der Temperaturbelastbarkeit auch die hohe mechanische Belastbarkeit des vernetzten Polyethylens zum Tragen.

Für Anforderungen an maximale Sicherheit sowohl beim Einbringen in das Bohrloch als auch im langfristigen Betrieb bietet Rehau die Raugeo-Sonde PE-Xa mit einer Garantie von 10 Jahren an. Die Besonderheit dieser Doppel-U-Sonde ist, dass sie komplett ohne Schweißverbindung am Sondenfuß auskommt. Vor- und Rücklauf der Sonde bestehen nämlich aus einer durchgängigen Leitung, die am Sondenfuß durch ein spezielles Herstellungsverfahren gebogen ist und zum zusätzlichen Schutz in glasfaserverstärktes Polyesterharz eingegossen ist. Das Risiko einer undichten Schweißverbindung ist damit ausgeschlossen und höchste Sicherheit am tiefsten Punkt der Sonde garantiert. Darüber hinaus ist die Mediumleitung aufgrund ihrer besonderen Materialeigenschaften hochresistent gegenüber Kerben, Riefen und Punktlasten und zudem äußerst temperaturbeständig bis zu 95°C - siehe dazu auch Beitrag "Hochleistungs-Erdwärmesonden aus vernetztem Polyethylen" vom 14.11.2006.

Auszeichnung als Leuchtturmprojekt

Die Solaranlage in Hirtenwiesen erzeugt jährlich drei Millionen Kilowattstunden thermische Energie. Die solarunterstützte Wärmeversorgung der Stadtwerke Crailsheim reduziert damit den Bedarf fossiler Brennstoffe um die Hälfte und entlastet dadurch die Umwelt um eine Tonne Kohlenstoffdioxid pro Jahr. Die Stadtwerke Crailsheim wurden für die im Endausbau größte thermische Solaranlage Deutschlands durch den von der deutschen Bundesregierung ins Leben gerufenen "Impulskreis Energie" mit dem Titel "Leuchtturmprojekt" ausgezeichnet. Prämiert werden hier besonders innovative, umweltschonende und zukunftsweisende Projekte.