Energieversorgung Motzener Straße: Möglichkeiten eines...

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- 1 - Energieversorgung Motzener Straße: Möglichkeiten eines kalten Nahwärmenetzes (LowEx) Dr. Nikolaus Meyer, Geschäftsführer Geo-En Energy Technologies NEMO-Workshop 13.7.2015 www.geo-en.de

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Energieversorgung Motzener Straße: Möglichkeiten eines kalten Nahwärmenetzes (LowEx)

Dr. Nikolaus Meyer, Geschäftsführer Geo-En Energy Technologies

NEMO-Workshop 13.7.2015

www.geo-en.de

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Gegründet 2007, Sitz in Berlin (Schöneberg)

Planung, Bau und Instandhaltung von Energieerzeugungs-

anlagen für Wohnanlagen, Siedlungen und Gewerbe

Spezialist für multivalente Wärme- und Kälteerzeugung aus

Erneuerbarer Energie: Erd- und Umweltwärme,

Wärmepumpen, BHKWs, Photovoltaik, Wärmerückgewinnung

Eigene Technologie für

Geothermische Hochleistungsquellen (Integralsonde)

Steuerung multivalenter Energieanlagen (Energy-Manager)

Geo-En Energy Technologies

380 kW Wärmepumpe

GeoSave 930 kW, Fürstenfeldbruck

GeoSave 450 kW, Hamburg

GeoPV 50 kW, Strausberg

GeoSave 70 kW, Schwedt

GeoSave 60 kW, Berlin

GeoHybrid 450 kW, Berlin

GeoSave 380 kW, Braak

GeoSHybrid 160 kW, Berlin

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Geo-En Energieanlagen –

Planung und Bau aus einer Hand

Anlagen

-design

Varianten-

vergleich durch

Simulation

Anlagen-

planung

Anlagen-

bau

Anlagen-

Monitoring

Objekt-

analyse

Geo-En

Energieanlagen

Planung & Bau

aus einer Hand

Messung der Energieeffizienz

Soll-Ist-Vergleich

Qualitätssicherung

Wartungsmanagement

Service

Wärmepumpen

Oberflächennahe Geothermie

Brennwerttechnik, Wärmerückgewinnung

Kraft-Wärme-Kopplung

Photovoltaik, Solarthermie

Amortisationsrechnung, Szenarienvergleich

Anlagensimulation und EnEV-Bewertung

Dynamische Gebäudesimulation,

Strömungssimulation

Thermohydrodynamische Simulation

Geologisches, solartechnisches und

energetisches Engineering

Spezifikation aller Komponenten

Konstruktion von Sonderkomponenten

Entwicklung der Regelungsalgorithmen

Bau Sonderteile (z.B. Geothermie-Quellen),

Beschaffung & Kontrolle der Komponenten

Montage und Anlagenintegration

Bau und Implementierung der Steuerung

Inbetriebnahme und Prozesseinrichtung

Gebäudestruktur

Umweltenergie-Quellen

Nutzerprofil

Zieldefinition: Energieeffizienz,

Amortisation, Komfort

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Winter (Heizmodus)

Erdsonde entzieht dem Erdboden Wärme, Wärmepumpe

erhöht Temperatur auf Heizniveau (> 35 °C)

Sommer (Kühlmodus)

Wasser von Erdsonde wird direkt - ohne Wärmepumpe -

zur Gebäudekühlung genutzt. Wärme aus Gebäude

und Umwelt wird in den Erdboden abgeführt

Oberflächennahe Geothermie:

Wärmequelle, Kältequelle, saisonaler Speicher

9 - 12 °C 10 - 13 °C 50 m Alle Zahlen typische

Werte für Berlin

Geo-En Energieanlagen

Schlüsselkomponente

Geothermie

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Geringer Bohraufwand und Platzbedarf: Förderung und Einleitung von

Grundwasser über nur eine Bohrung

Sehr hohe Leistungsdichte: 10 – 100 kW pro 50 m².

Hohe Effizienz durch direkte Grundwassernutzung:

Leistungszahl > 6, Jahresarbeitszahl > 4

Kein horizontaler Wasser- und Stofftransport im Boden

(vertikale Grundwasserzirkulation im Aquifer)

Verockerungsffekte durch Design und Prozessführung minimiert

Geringer Wartungsaufwand

Langjährig erprobt und weiterentwickelt durch Geo-En

Geo-En‘s Integralsonde: Höchste Leistung bei minimalem

Platzbedarf durch vertikale Grundwasserzirkulation

Saug-

brunnen

Schluck-

brunnen

Pumpe

Geo-En Energieanlagen

Schlüsselkomponente

Geothermie

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Typische Anwendungen

Standorte mit niedrigem Gas- und hohem

Strompreis

Objekte mit Warmwasserbedarf auf hohem

Temperaturniveau

VORTEILE

Niedrige Energiekosten

Heizfunktion intelligent aufgeteilt zwischen

BHKW und Wärmepumpe

Gaseinsatz halbiert durch Einsatz

kostenloser Umweltenergie

Betrieb der Wärmepumpe mit günstigem

BHKW-Strom

Hohe Energieeffizienz

CO2 Emissionen mindestens 50% geringer

als bei reiner BHKW-Lösung

Geo-En Anlage GeoHybrid:

Hybrid aus BHKW und Wärmepumpe: Über 50% weniger Gas-

verbrauch als bei reiner BHKW-Lösung, minimale Betriebskosten

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Energiebilanz GeoHybrid

Gas: 47 kWh

Strom: 3 kWh

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Zum Vergleich:

Gaskessel: 111 kWh

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Beispielprojekt Quartier

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Projektbeispiel: Neubausiedlung Berlin-Zehlendorf

Geothermisch gespeistes Kaltnetz mit dezentralen Wärmepumpen

Geländeplan mit Wärmeversorgungsschema

Wärmepumpe

Wärmepumpen-

Container

(unter Straße)

Erdwärmesonde

Luft-Wärmetauscher

(Regeneration Erdwärme)

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Temperaturausbreitung nach Ende der 29. Kühlperiode Temperaturausbreitung nach Ende der 30. Heizperiode

Simulation der Temperaturentwicklung im Boden

90 Erdwärmesonden

Entzugsarbeit pro Jahr: 291 MWh Wärme und 243 MWh Kälte (Zirkulationsmedium: Wasser)

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Unterirdische Energiezentralen

Vorteile: • Kein Platzbedarf im Gebäude • Zutritt für Betreiber / Contractor • Eine Heizzentrale für mehrere Nutzer • Nachrüstung möglich im Altbau und innerstädtisch

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Bereitstellung von kaltem Grundwasser oder erdgekühlter

Sole zur Kühlung von Büros und Anlagen

Nutzung der oberflächennahen Geothermie als (saisonaler)

Speicher von Umweltwärme und Abwärme

Einsatz von Wärmepumpen zur energieeffizienten und

emissionsfreien Bereitstellung von Wärme, ggf. Ergänzung

weiterer Erzeuger für Deckung der Spitzenlasten und

Hochtemperaturbedarf

Betrieb der Wärmepumpen mit Strom aus Solar-, Wind-

oder BHKW-Anlagen

Verbindung von Kälte- und Wärmeabnehmern zur

hocheffizienten Ausbeutung eines Geothermiesystems

Energieversorgung Motzener Straße:

Möglichkeiten eines kalten Nahwärmenetzes (LowEx)

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Geo-En Anlagenbau

Zuverlässiger und planungsgerechter Bau der Energieanlage

Ingenieure und Fachkräfte für Maschinenbau, Kältetechnik,

Hydraulikmontagen, Bohrtechnik, Hydrogeologie

Ausrüstung und Transportfahrzeuge für Hydraulik- und Elektromontagen

Professionelles Projektmanagement

Objektspezifisches Design der SPS-Steuerung und des Energy-Managers,

Schaltschrankbau und Programmierung

Auslegung, Konstruktion und Bau von Grundwasserzirkulationsanlagen

(Integralsonde)

Spezialausrüstung und Messtechnik für Brunnenbau und geologische

Analysen, Lager mit Spezialteilen für schnelle Reaktionszeiten

Geo-En Anlagenbau Geo-En Energieanlagen

Konstruktion und

Montage

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Wärmepumpe

7 Integralsonden