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Energiekonzept für das Konversionsgelände Sheridan-Kaserne in Augsburg


In Augsburg soll eine ehemalige Kaserne in Wohn-und Gewerbegebiete umgewandelt werden. Auf der Grundlage der Ergebnisse eines städtebaulichen Ideenwettbewerbs wurden Szenarien für die spätere Energieversorgung des 70ha großen Konversionsgeländes erarbeitet. Die zu erwartenden Wärme-und Kühllastkurven wurden für verschiedene Wärmeschutzstandardsder späteren Bebauung mit Hilfe von thermischen Gebäudesimulationen ermittelt. Zahlreiche Möglichkeiten der Wärmeversorgung, insbesondere unter Einbeziehung regenerativer Energien wurden unter Aspekten der Nachhaltigkeit bewertet. Es wurden sowohl zentrale Technikenmit Nahwärmenetz berücksichtigt, wie z.B. Wärmeerzeugung über eine Absorptionswärmepumpe mit Grundwasser als Wärmequelle, als auch dezentrale Techniken. Der zu erwartende Energiebedarf, der kumulierte Energieaufwand und die Emissionen waren dabei ebenso Kriterien wie die Investitionskosten und die spezifischen Kosten des Betriebs. Die Studie wurde im Auftrag der Augsburger Gesellschaft für Stadtentwicklung in enger Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, dem Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE Bayern), kommunalen Ämtern, den Stadtwerken der Stadt Augsburg und Stadtplanern (S8 Architekten, Mainz) durchgeführt.

Projektziel war die Erstellung eines Energiekonzepts für das Konversionsgelände. Verschiedene innovative Möglichkeiten der Wärmeversorgung und des baulichen Wärmeschutzes wurden bezüglich ihrer ökonomischen und ökologischen Auswirkungen gegenübergestellt. Dabei wurden die speziellen Rahmenbedingungen des Augsburger Geländes wie z.B. Grundwassereigenschaften, geologische Bedingungen sowie die geplante Nutzungs-und Gebäudestruktur berücksichtigt. ProjektzielAuf der Basis des überarbeiteten städtebaulichen Entwurfes wurdeder Wärmebedarf für zwei verschiedene Wärmeschutzstandards der Bebauung durch thermische Simulation berechnet. In einem zweiten Schritt wurden verschiedene Konzepte zur umweltfreundlichen Deckung dieses Wärmebedarfs bezüglich ihrer Kosten und Treibhausgasemissionen beurteilt. Zur Bereitstellung dieser Wärme wurden verschiedene Versorgungskonzepte mit und ohne Nahwärmenetz untersucht. Mit Nahwärmenetz wurden mehrere Möglichkeiten der Wärmenutzung des Grundwassers mittels Wärmepumpen und der Erdwärmenutzung aus Tiefen zwischen 1 und 5 km betrachtet, außerdem die Verbrennung von Biomasse in einem Heizwerk und in einem Heizkraftwerk sowie eine solare Nahwärmeversorgung mit saisonaler Speicherung.Das Biomasseheizkraftwerk und das geothermischeHot-Dry-Rock-Verfahrenerzeugen neben der Wärme auch Strom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird. Als dezentrale Konzepte wurden die Nutzung von oberflächennaher Geothermie, Gas-Brennwertkessel und Pelletfeuerungenin den einzelnen Häusern untersucht. Die Optionen lassen sich in drei Kategorien teilen:

  • Lösungen, die sinnvoller Weise nur im Rahmen der gesamten Stadtentwicklung diskutiert werdenkönnen, hier zu nennen sind das Hot-Dry-Rock-Verfahren(HDR) und das Biomasseheizkraftwerk.Diese Optionen sind im Prinzip auch ausschließlich für das Gelände anwendbar, aber zum einenerscheint der Bau eines Biomasseheizkraftwerkes mitten in der Stadt aus Emissionsgesichtspunktennicht angebracht, zum anderen sind diese Lösungen bei größeren Leistungen und imGrundlastbetrieb wirtschaftlich deutlich attraktiver.

  • Lösungen, die durchaus von der Größe für das Gelände gut geeignet wären, wie die Nutzung desDonau-Aquiferesin etwa 1 km Tiefe, die aber mit einer Bohrung hohe Fixkosten für dasganze Gelände mit sich brächten.

  • Lösungen, die modular aufgebaut werden können, wie die zentral organisierte Nutzung des Grundwassers, alle dezentralen Lösungen und in gewissem Umfang auch die Nutzung derFernwärme. Ein Hot-Dry-Rock-Kraftwerkoder ein Biomasse-Heizkraftwerk zur Grundlastdeckung im Stadtnetz stellt eine sehr attraktive langfristige Option zur Bereitstellung von Raumwärme dar. Eine Grundwassernutzung passt gut zu den Rahmenbedingungen der Sheridan-Kaserne.

Durch das Projekt wurde eine Kooperation zwischen dem WZU, dem Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung ZAE Bayern und dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik angestoßen. Die Studie wurde in der Stadt intensiv diskutiert. Es wurden wertvolle Methodische Grundlagen zur Bewertung städtischer Energiesysteme erarbeitet, die in Folgeprojekten angewandt werden sollen.

Projektteam:
Projektleitung: Dr. Thomas Hamacher, Dr. Jens Soentgen
Dipl.-Phys. Stefan Winkelmüller, Dipl.-Geol. Jens Kuckelkorn