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Das Projekt
Semizentrales Wärmepumpensystem (Kalte Nahwärme) im Baugebiet Eichholz in Wesseling
Ein tiefer Brunnen, ein idyllischer, künstlich angelegter Bach und gute hydrogeologische Verhältnisse bilden im Neubaugebiet Eichholz in Wesseling die Standpfeiler einer regenerativen Wärmeversorgung. Eine Wohnanlage, 32 Einfamilienhäuser und eine Kindertagesstätte werden bereits mit Wasser-Wasser-Wärmepumpen versorgt. Zwei weitere Wohnanlagen und ein Mehrfamilienhaus sollen folgen.
Der Begriff „semizentral“ steht hier für eine verfahrenstechnische Vorgehensweise, bei der die Grundwasserförderung und Verteilung zentral und die Installation von Wasser-Wasser-Wärmepumpen dezentral in den jeweiligen Häusern durchgeführt wird. Hierzu wurden zum Fördern des Grundwassers ein Saugbrunnen und zur Rückführung des abgekühlten Wassers (Rücklaufwasser) ein Schluckbrunnen errichtet. An das zugehörige Wassernetz, bestehend aus einer Vorlauf- und einer Rücklaufleitung, werden die einzelnen Wärmepumpen angeschlossen. Des Weiteren werden Teile des Rücklaufwassers ohne energetischen Mehraufwand zur Speisung des künstlichen Baches im Wohngebiet verwendet (siehe Abbildung 1.1).
Abb. 1.1: Schematische Darstellung des Semizentralen Wärmepumpensystems
Beim Semizentralen Wärmepumpensystem versorgt eine Grundwasserbohrung mehrere Objekte mit jeweils eigener Wärmepumpe. Abgekühlt fließt das Wasser in einen künstlichen Bachlauf ab.
Wärmepumpen funktionieren ähnlich wie Kühlschränke: Statt der Kühlleistung des Verdampfers kommt es hier jedoch auf die Wärmeleistung des Kondensators an. Die Wärmepumpen nehmen Umweltenergie (hier Wasser) auf und heben mithilfe der Antriebsenergie dessen Temperatur auf nutzbare Heiztemperaturen an (siehe Abbildung 1.2).
Abb. 1.2: Funktionsweise des Semizentralen Wärmepumpensystems
Die Übergabestelle für den Kunden befindet sich hinter dem Wärmetauscher. Die Anschaffung und der Betrieb der Wärmepumpe erfolgt durch den Kunden. Abgerechnet wird anhand des Wasserbezugs (siehe Abbildung 1.3).
Abb. 1.3: Schnittstelle zum Kunden
Es handelt sich hierbei um ein besonders innovatives System, da zur Versorgung der Wasser-Wasser-Wärmepumpe keine eigenen Brunnen auf dem Privatgrundstück errichtet werden müssen. Die Verantwortung für die Wasserversorgung liegt in diesem Fall in der Hand des Versorgungsunternehmens. Im Unterschied zu herkömmlichen Luft-Wasser-Wärmepumpensystemen wird durch das Semizentrale Wärmepumpensystem 100 % Umweltwärme aus dem Grundwasser für die Beheizung der dezentralen Gebäude bei gleichzeitig hoher Verfügbarkeit bereitgestellt. Durch die Betreiber des Systems wird dabei eine ganzjährige Versorgung mit Wasser sichergestellt. Für diese innovative Konzeption wurde ein Förderpreis der KlimaKreis Köln GmbH vergeben.
Die Technik
Erläuterungsbericht zum Semizentrales Wärmepumpensystem
Gegenüber der Versorgung eines einzelnen Gebäudes werden bei einem Semizentralen Wärmepumpensystem wesentlich höhere Mengen an Grundwasser gefördert als bei einem dezentralen Wärmepumpensystem. In der ursprünglichen Planung mit ca. 160 Häusern (dies betrifft das Versorgungsgebiet mit den Erschließungsabschnitten 2–5; Stand: 2011/12) sollten bei einer angesetzten Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf von 5 Kelvin ca. 300.000 m³ jährlich […]
Förderprojekt
der KlimaKreis Köln GmbH
Die KlimaKreis Köln GmbH hat von 2007 – 2018 Pilot- und Demonstrationsprojekte oder Maßnahmen gefördert, die sich mit innovativen Lösungen befassen. Sie mussten zum Klimaschutz und zum nachhaltigen Umgang mit der Ressource Energie beitragen, regionale Relevanz haben und somit die Energieeffizienz erhöhen und den Ausstoß von klimaschädlichen Gasen verringern. Geber der Fördermittel war die RheinEnergie AG. Sie förderte im Rahmen ihres Klimaschutzprogramms „Energie & Klima 2020“ den KlimaKreis Köln mit insgesamt 5 Mio. €.
(Quelle: KlimaKreis Köln GmbH, Auszug aus den Förderrichtlinien von 2014)
