Konzept

Von einer Idee …

Es braucht einen Haufen „Verrückter“ und eine große Portion Mut und Einsatz, um Großes zu bewegen.
2008 ergreifen 12 Personen von Heubach die Initiative, um die Idee einer unabhängigen Wärme- und Energieversorgung für einen Ort mit 150 Häusern zu entwickeln.
Der größte Teil der Liegenschaften wurde mit Heizölanlagen beheizt. Einige wenige Hausbesitzer heizten mit Holzkesseln bzw. Pellet-Anlagen. Gas spielt aufgrund der fehlenden Infrastruktur bei der Wärmegewinnung so gut wie keine Rolle.
Die zukünftige Wärmeversorgung sollte auf regenerativen Energien beruhen und damit die Abhängigkeit vom Energieweltmarkt verringern.
Aus dieser Idee entstand ein konkretes Projekt. In Heubach sollte eine zentrale Wärmeversorgung auf Basis von Holzhackschnitzeln auf technisch neuestem Stand zu realisiert werden. Dadurch wurde die Erzielung von wesentlich höhere CO2 Einsparungen im Vergleich zu separaten Einzelhauslösungen möglich. Im Zuge dessen konnte eine Einsparung von 184.000 Litern Heizöl pro Jahr ermöglicht werden und somit die Unabhängigkeit von durch Spekulation geprägten Ölpreisen.
Weiterhin war die Nutzung heimischer Ressourcen mit kurzen Transportwegen sowie die Verbesserung der Infrastruktur und Attraktivität des Ortes („CO2-neutrales Dorf“) für junge Familien und künftige Generationen ein zusätzlicher Anreiz.
Im Jahr 2009 wurde die Genossenschaft „Bioenergiedorf Heubach eG“ von 60 Mitglieder mit 65 Liegenschaften gegründet.
Die Verwaltung der Gemeinde Kalbach unterstützte das Projekt maßgeblich.

… zur Umsetzung

Von 2009 bis Ende 2010 wurde eine Machbarkeitsstudie von dem Ingenieurbüro EWT erstellt.
Im Herbst 2010 gaben wir dem Ingenieurbüro Arno Nüßlein den Auftrag zur Umsetzung der Machbarkeitsstudie.
Der Energiebedarf der Häuser wurde mit 1.800.000 kWh/a angenommen zuzüglich Netzverluste von ca. 30%. Der Verbrauch an Hackgut wurde mit ca. 3.500qm berechnet. Demzufolge würde für die kommenden 10 Jahre Ölkosten für der Genossenschaft auf über 2,6 Millionen € abgeschätzt. Dem gegenüber standen rund 1 Million € an Hackgutkosten.
Die erwarte CO2 Einsparung für den gleichen Zeitraum wurde mit 6.500 Tonnen berechnet.
Die geplanten Investitionen beliefen sich auf über 1.9 Millionen € (netto) mit einer Eigenkapitalquote von ca. 20%
Im März 2012 wurde der Förderantrag gestellt und bereits im Oktober 2012 begannen die Tiefbauarbeiten.
Im November desselben Jahres besuchte uns Frau Lucia Puttrich, hessische Umweltministerin, und übergab die Förderbescheide der Europäischen Union und des Landes Hessen, in Höhe von insgesamt 209.050,00 €.
Noch im Dezember erfolgte die Erstinbetriebnahme des Blockheizkraftwerkes.
Inklusive eine KfW Tilgungszuschusses in Höhe von 498.981€ erzielte das Projekt somit eine Förderquote von rund 37%

Konzeptbeschreibung

Das Nahwärmenetz

Das Ziel war es alle Haushalte des Dorfes Heubach mit regenerativer Energie versorgen. Dieser Ansatz war jedoch nicht umsetzbar, da für die zu vernetzende Fläche und damit notwendiger Rohrnetzlänge nicht genügend Wärmekunden gewonnen werden konnten.
Die im Netz transportierte Wärmemenge darf je Trassenmeter aus wärmetechnischen Gründen (Verluste) und Vorgaben der Fördermittelstellen einen bestimmten Wert nicht unterschreiten.
Aus diesem Grunde wurde das jetzt geplante Netz auf 60 Liegenschaften mit einer Trassenlänge von 3.390 m reduziert.
Zu der Ausrüstung des Netzes gehört eine automatische Leckageortung, sowie die Möglichkeit, per Fernabfrage die aktuellen Wärmeabnahmemengen in den Übergabestationen zu messen. Damit lässt sich das Belastungsprofil im Netz vorausberechnen und die jährlich abgenommenen Wärmemengen müssen nicht vor Ort abgelesen werden.
Gleichzeitig wurde im Rahmen der Tiefbauarbeiten für jedes Haus ein Leerrohr für zukünftige Glasfaserkabel mitverlegt.

Das Betriebsgebäude

Für den Bau des Betriebsgebäudes wurde ein Grundstück von ca. 3.000 qm, und nur ca. 200 m außerhalb der Ortsgrenze von der Genossenschaft erworben.
Das Betriebsgebäude ist als teiloffene Halle konzipiert, in der die Holzhackschnitzel ebenerdig gelagert werden. Die Holzhackschnitzel werden mit Rührwerken zu den Kesseln bzw. zum BHKW transportiert. Um Übertragungsverluste bei der Strom-Einspeisung in das öffentliche Netz zu vermeiden, wurde ein separates Transformator-Häuschen auf dem Grundstück installiert.

Die Wärmegewinnung

Die Wärmegewinnung setz auf 3 Komponenten.

  1. Ein Holzvergaser-Blockheizkraftwerk stellt mit seiner thermischen Energie die Grundbedarfsabsicherung bereit. Die elektrische Energie wird in das öffentliche Netz eingespeist und gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) entsprechend vergütet. Die geplanten Einnahmen gewährleisten die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprojektes.
  2. Im Heizhaus wurden drei Holzhackschnitzelkessel eingebaut. Je nach Wärmebedarf werden die Kessel zu- und abgeschaltet. Durch die Splittung auf 3 Kesselanlagen ist kein weiterer Redundanzkessel notwendig.
  3. Um die Abnahmeschwankungen des Netzes auszugleichen wird ein Puffer mit 57.000l Heizungswasser in das System mit eingebunden.

Die Kaskadenregelung wird über zwei Fühler im Puffer gesteuert. Das Holzvergaser-BHKW schickt seine Wärme in den Puffer. Ist die Temperatur (Leistung) im Puffer nicht ausreichend, wird der erste Hackgutkessel in Betrieb gesetzt. Steigt die Temperatur im Puffer nach einer eingestellten Zeit nicht auf den gewünschten Wert, wird der zweite Kessel zugeschaltet, und bei Bedarf auch der dritte.

Die Holzhackschnitzel

Für den störungsfreien Betrieb des BHKW werden qualitativ hochwertige (bestimmte Größe und Restfeuchte) Hackschnitzel benötigt mit einer maximalen Restfeuchte von 15%. Für den Betrieb der Hackschnitzelkessel sind keine Grundanforderungen an das Holz material definiert. Es können somit auch Resthölzer, Baumschnitt o.ä. zum Einsatz kommen.
Für die Hackschnitzelkessel werden etwa 2.000 SRM (Schüttraummeter) und für das BHKW weitere 1.800 SRM-Holzhackschnitzel benötigt.