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Mit neuer Effizienz

Bei der Ausschreibung für die dezentrale Versorgung der TU Darmstadt mit Strom, Wärme und Kälte überzeugten STEAG New Energies und ENTEGA mit einem Konzept, das neben der Wirtschaftlichkeit die Anforderungen an Energieeffizienz und Ökologie übertraf. Was ist das Besondere daran?

 

 

Die TU Darmstadt ist eine der führenden Technischen Universitäten Deutschlands. Rund 30.000 Studierende und Mitarbeiter lernen und forschen derzeit an den Standorten Innenstadt und Lichtwiese. Die TU Darmstadt konzentriert sich auf ausgewählte, technikbezogene Themenfelder, die für die nachhaltige Entwicklung von Gesellschaft und Wirtschaft hoch relevant sind. Entsprechend anspruchsvoll ist sie auch bei der Energieversorgung – umso bedeutsamer, dass STEAG New Energies und der in Darmstadt ansässige Energie versorger ENTEGA die europa weite Ausschreibung hierzu für sich entscheiden konnten. Seit 1. Januar 2016 versorgt die neu gegründete ENTEGA STEAG Wärme GmbH die TU Darmstadt mit Strom, Wärme und Kälte. Ein langfristiges dezentrales Versorgungskonzept wird klimaschädliche CO2- und Schadstoffemissionen ab 2018 nochmals drastisch reduzieren. In den Neubau einer hocheffi zienten Energiezentrale mit Kraft- Wärme-Kälte-Kopplung und Kältenetz sowie die Modernisierung zweier bestehender Blockheizkraftwerke (BHKW) wird die ENTEGA STEAG Wärme GmbH insgesamt 17 Millionen Euro investieren. Der im Dezember 2015 unterschriebene, bis Ende 2030 laufende Contracting-Vertrag ist ein großer Erfolg für das Team um Projektleiter Ralf Cavelius – und Resultat von zwei Jahren intensiver Arbeit. „Wir erzeugen auf dem Campus Lichtwiese die Energie sehr wirtschaftlich und ökologisch vorbildlich – und wir sind auch im Hinblick auf gesetzlich noch strengere Vorgaben zukunftsfähig“, freut sich Ralf Cavelius.

„Wir erzeugen auf dem Campus Lichtwiese die Energie sehr wirtschaftlich und ökologisch vorbildlich – und wir sind auch im Hinblick auf noch strengere gesetzliche Vorgaben zukunftsfähig.“

Ralf Cavelius

Primärenergiefaktor
Der Primärenergiefaktor besagt, wie viel Primärenergie (Energie, die von natürlichen, noch nicht verarbeiteten Energieträgern stammt, zum Beispiel Erdöl, Erdgas und Kohle) eingesetzt werden muss, um eine bestimmte Menge nutzbarer Endenergie zu produzieren: Je niedriger der Faktor, desto effi zienter und umweltschonender der Energieeinsatz.

Dezentrale Energieversorgung
Bei einer dezentralen Energieversorgung wird die Energie in der Nähe ihres Verbrauchs erzeugt. Durch die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme oder auch Kälte (Kraft-Wärme- bzw. Kraft- Wärme-Kälte-Kopplung) können hohe energetische Nutzungsgrade von bis zu 90 Prozent erreicht werden. Zudem werden Übertragungsverluste durch Energietransport reduziert. Die dezentrale Stromversorgung entlastet darüber hinaus die überregionalen Stromnetze. STEAG betreibt bundesweit über 200 solcher Anlagen.

Erwartungen übertroffen
Seinen Anfang nahm alles im Herbst 2013 nach der EU-weiten Ausschreibung der TU Darmstadt mit ersten Sondierungsgesprächen zwischen STEAG New Energies und ENTEGA. STEAG New Energies hatte bereits vor rund 15 Jahren die drei Erdgas-BHKW mit Kraft-Wärme- Kopplung auf dem Campus Lichtwiese errichtet und seither betrieben und war als zuverlässiger Partner bekannt. Um weitere Synergien und Effi zienzpotenziale zu erschließen, entschlossen sich beide Gesellschaften, als Konsortium an der Ausschreibung teilzunehmen. Gemeinsam entwickelte man ein Konzept, das über die gestellten Anforderungen deutlich hinausging und die TU Darmstadt in den einzelnen Phasen von der Präqualifi zierung bis zum letztlichen Vertrags abschluss überzeugte. In der Ausschreibung vorgegeben waren der Neubau einer Energiezentrale mit Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung sowie der Neubau eines Kältenetzes, um auch dem gestiegenen Bedarf an Kälte zukünftig mit einem effi zienten Erzeugungsund Verteilkonzept gerecht zu werden. Zusätzlich bot man jedoch die Modernisierung zweier bestehender BHKW an – sowie als Alleinstellungsmerkmal die Anbindung des Fernwärmenetzes der TU Darmstadt an das von ENTEGA betriebene Fernwärmenetz Darmstadt-Nord. Der besondere Vorteil: Diese Fernwärme stammt zum überwiegenden Teil aus dem Müllheizkraftwerk Darmstadt und weist einen extrem niedrigen Primärenergiefaktor (siehe rechte Seite) auf. Mit dem neuen, unter der Regie vom technischen Projektleiter Dr. Jürgen Schöler und von Mike Barthel erarbeiteten Versorgungskonzept erreicht die TU Darmstadt künftig insgesamt einen sehr niedrigen Primärenergiefaktor bei ihrer Energieversorgung. Das ist nicht nur ökologisch von Vorteil, sondern zahlt sich auch wirtschaftlich für die TU Darmstadt aus: Bei künftigen Neubauten und energetischen Sanierungsmaßnahmen an bestehenden Gebäuden der TU Darmstadt können bis zu 10 Prozent der Bausumme eingespart werden. Der Hintergrund: Im Rahmen der Energieeinsparverordnung ist für jedes Gebäude vorgegeben, wie hoch der Jahres-Primärenergiebedarf maximal sein darf – ein Wert, der stetig weiter verschärft wird. Bei einem niedrigen Primärenergiefaktor der Gebäudeenergieversorgung werden entsprechend geringere Anforderungen an energetische Maßnahmen in Bezug auf Gebäudehülle bzw. Gebäudetechnik gestellt. „Dieses einzigartige Konzept wurde nur möglich durch die gute fachüber greifende Zusammenarbeit sowohl im Team von STEAG New Energies als auch in Kooperation mit ENTEGA“, erläutert Ralf Cavelius.

Über STEAG New Energies
Die STEAG New Energies GmbH ist darauf spezialisiert, dezentrale maßgeschneiderte Energielösungen auf Basis effizienter und nachhaltiger Konzepte zu entwickeln. Kunden sind Kommunen und Stadtwerke, die Industrie und große Liegenschaften.

Über ENTEGA
Der ENTEGA-Konzern ist einer der führenden Energie- und Infrastrukturdienstleister Deutschlands und einer der größten Anbieter von Ökostrom und klimaneutralem Erdgas. Das Unternehmen verfolgt eine konsequente Nachhaltigkeitsstrategie, für die es 2013 mit dem renommierten Deutschen Nachhaltigkeitspreis ausgezeichnet wurde. Über die HEAG Holding AG ist die ENTEGA AG mehrheitlich im Besitz der Stadt Darmstadt.

Wachsender Campus
In den 150 Gebäuden der TU Darmstadt mit einer Nettogrundfl äche von insgesamt circa 530.000 m2 werden jährlich etwa 54.000 MWh Strom, 62.000 MWh Wärme und 5.000 MWh Kälte verbraucht. Damit entspricht der Energiebedarf in etwa dem einer Kleinstadt – und das mit steigender Tendenz. Denn der Campus soll in den nächsten Jahren weiter ausgebaut werden. Im neuen Versorgungskonzept der ENTEGA STEAG Wärme GmbH ist deshalb auch ein wachsender Energiebedarf berücksichtigt.

Aktuelle und zukünftige Versorgung
Im Heizkraftwerk Lichtwiese, dessen Betrieb ein fünfköpfi ges Team der ENTEGA STEAG Wärme GmbH um Betriebsstättenleiter Michael Stapf verantwortet, sind aktuell drei BHKW mit einer thermischen Leistung von je 2 MW und einer elektrischen Leistung von je 1,95 MW installiert. Für den Spitzenbedarf der Wärme stehen sechs Heiß wasserkessel mit je 9,3 MW Wärmeleistung bereit. Der in den BHKW erzeugte Strom wird in das Stromnetz der Universität Darmstadt eingespeist und deckt derzeit circa 60 Prozent des Gesamtbedarfs ab. Das Fernwärmenetz der TU Darmstadt hat eine Länge von circa 20 Kilometer und versorgt neben den Liegenschaften der Universität auch Landes liegenschaften wie das Justizzentrum, das Hessische Landesmuseum und das Finanzamt Darmstadt sowie Drittkunden der ENTEGA STEAG Wärme GmbH. Zur Erweiterung und Modernisierung der Energieversorgung baut die ENTEGA STEAG Wärme GmbH ab Frühjahr 2017 im ersten Schritt auf dem Campus Lichtwiese eine komplett neue Energiezentrale: Diese besteht aus einem BHKW mit einer thermischen Leistung von 2,6 MW und einer elektrischen Leistung von 2,7 MW sowie einer Absorptionskältemaschine mit einer Kälteleistung von 1 MW. Diese erzeugt Kälte besonders effi zient aus Wärme statt aus Strom. Zudem wird ein zwei Kilometer langes Kältenetz errichtet, über das etwa der Lichtenberg- Hochleistungsrechner an der TU Darmstadt, aber auch weitere Liegenschaften energieeffi zient gekühlt werden. Die Inbetriebnahme ist für das 2. Quartal 2018 vorgesehen.

Bereits im 1. Quartal 2018 erfolgt die Verbindung der Fernwärmenetze. Dank der erhöhten Kapazität von Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplung sowie der Lieferung der umweltfreundlichen Wärme aus dem Fernwärmenetz Darmstadt- Nord wird dann zu Spitzenbedarfszeiten deutlich weniger zusätzliche Kesselwärme benötigt; zudem können weitere Abnehmer an das Netz angeschlossen werden. Über die verbundenen Netze liefert die ENTEGA STEAG Wärme GmbH zukünftig rund 60.000 MWh Fernwärme an die TU Darmstadt und weitere 10.000 MWh an externe Kunden. Darüber hinaus ermöglicht die Kopplung der Netze den weiteren Ausbau der Fernwärmeversorgung in Darmstadt durch die ENTEGA STEAG Wärme GmbH. Im Jahr 2019 werden dann zwei der drei bestehenden BHKW modernisiert und mit hocheffizienten neuen Motoren mit 1,8 MW thermischer und 2 MW elektrischer Leistung ausgestattet. Die neue Anlage wird nach Abschluss aller Maßnahmen insgesamt 40.000 MWh Strom im Jahr durch Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung erzeugen. Somit werden zukünftig 75 Prozent des Bedarfs dezentral vor Ort produziert, eine deutliche Steigerung im Vergleich zu den heutigen 60 Prozent. Positiver Effekt all dieser Maßnahmen für Klima und Umwelt: Insgesamt werden gegenüber dem heutigen Stand 18.000 Tonnen CO2 im Jahr weniger ausgestoßen.

Versorger, Berater, Partner
Die Rolle der ENTEGA STEAG Wärme GmbH geht aber weit über die reine Energieversorgung hinaus. So unterstützt man die TU Darmstadt bei der Erstellung eines Energiemanagementsystems als Basis für weitere Effizienzsteigerungen – eine gewaltige Aufgabe, schließlich müssen sämtliche Strom-, Wärme- und Kältezähler in allen Gebäuden erfasst werden. Zudem wird die ENTEGA STEAG Wärme GmbH wichtiger Partner für das Projekt „EnEff:Stadt Campus Lichtwiese“ sein, das im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung gefördert wird: Das nachhaltige Energieversorgungskonzept der TU Darmstadt und der ENTEGA STEAG Wärme GmbH ist Bestandteil dieses Projektes und wird in dem sich dynamisch verändernden Universitätscampus weiterentwickelt und optimiert, um die Ziele der für 2050 angepeilten Energiewende auf Quartiersebene schon im Jahr 2030 umzusetzen. In die langfristige Zusammenarbeit mit der TU Darmstadt kann die ENTEGA STEAG Wärme GmbH also all ihre Kompetenzen einbringen – von Planung, Bau und Betrieb dezentraler Anlagen bis hin zur kontinuierlichen Beratung.

Sie möchten mehr erfahren über Leistungen von STEAG New Energies? Gerne: www.steag-newenergies.com