In der Ahrtalgemeinde Rech sind noch immer die Flutschäden zu sehen. Hier stand früher die St. Nepumuk-Brücke, deren Brückenkopf am gegenüberliegenden Ufer zu erkennen ist (Quelle: Frey)
Das 500 Einwohner zählende Dorf an der Mittelahr wird seit einigen Monaten mit kalter Nahwärme versorgt – ein Novum, das viel Interesse auf sich zieht. Projektkoordinator Niki Kozisek rührt seinen Latte Macchiato auf der Terrasse eines Cafés in Rech am Ufer der Ahr und sagt: „Mit dem kalten Nahwärmenetz haben wir unseren Ort fit gemacht für die Zukunft. Unsere Infrastruktur ist jetzt besser als in München-Schwabing, wo ich mal gelebt habe.“ Der Projektmanager einer großen IT-Gesellschaft hat mit einem lokalen Team weitgehend ehrenamtlich das Projekt initiiert und die Umsetzung begleitet. Auch im nahen Altenburg ist seit Beginn September ein kaltes Nahwärmenetz in Betrieb.
Tabula rasa nach der Flut
Die Flutwelle vom 14. Juli 2021 hatte auch in Rech seitlich des Flussufers Tabula rasa geschaffen – sie brachte zudem eine stinkende Schlammwelle mit sich, die mit Heizöl der zerborstenen Kellertanks durchsetzt war. Allein dies war in der Frühphase des Aufbaus ein Argument, künftig von fossilen Energien wegzukommen. Da viele Häuser gleichzeitig neue Heizungen brauchten, entstand im Tal die Idee, innovative Wärmenetze zu verlegen und diese regenerativ zu versorgen. „Wir wollen die Katastrophe, die uns hier ereilte, in eine Chance für die Zukunft wandeln,“ so Kozisek. Erste Überlegungen in Rech gingen zunächst in Richtung eines „warmen Netzes“ mit einem Anschluss an das geplante Biomassekraftwerk im benachbarten Dernau, berichtet Kozisek.
„Dann kamen uns aber Zweifel, ob ein solches Projekt finanzierbar ist.“ Außerdem habe in dieser Phase das Land Rheinland-Pfalz die Hochschule Mainz, Fachbereich Technik, Fachrichtung Bau und Umwelt, mit dem Professor für nachhaltige Gebäudeenergiesysteme, Thomas Giel, in das Tal geschickt, um über die Möglichkeiten kalter Nahwärmekonzepte zu informieren. „Da haben wir schnell erkannt, dass ein warmes Netz womöglich gar nicht so gut zu unserem Dorf passt,“ so Kozisek. „Ein kaltes Nahwärmenetz ist eine risikoärmere Variante, da wir hier keine große Wärmeerzeugungsanlage bauen müssen. Außerdem sind die Rohre wegen der fehlenden Dämmung günstiger und müssen nicht so tief verlegt werden.“ Kurzer Hand wurde umgeplant und die Gemeinde entschloss sich, das Projekt im Alleingang durchzuziehen.
Kalte Nahwärme im Altbaubestand
Das Konzept beruht auf der Nutzung der Erdwärme mit 150 m tiefen Erdsonden (Bild 1). Diese wurden nicht dezentral, sondern an einigen wenigen Stellen als Sondenfeld, in den Untergrund gebracht. Die Wärme wird über zwei voneinander unabhängige Teilnetze beidseits der Ahr in den Bereichen Rech-Nord und -Süd, zwischen denen die Ahr verläuft, verteilt (Bild 2) und in den Häusern mit Sole/Wasser-Wärmepumpen zur Warmwasserbereitung und Heizung genutzt. Die Teilnetze bestehen aus jeweils zwei Sondenfeldern mit bis zu 20 Bohrungen je Feld. Bislang sind davon drei Felder realisiert, da das Projekt in Rech-Süd etwas langsamer vorankam. Eine Verbindung zwischen beiden Netzen sahen die Planer nicht vor, da dies keine technischen Vorteile hatte.
Geplanter Ausbau
In der aktuellen Ausbaustufe sind 53 Haushalte angeschlossen bzw. für einen Anschluss verbindlich vorgesehen. Wenn alle vier Sondenfelder fertiggestellt sind, können – je nach Heizlast – bis zu 100 Haushalte mit der aktuellen Netzkapazität versorgt werden. Damit die Kommune wirtschaftlich arbeiten kann, sollen in den nächsten zehn Jahren jährlich vier bis fünf neue Anschlussnehmer hinzukommen, um nach zehn Jahren im Ergebnis eine Anschlussdichte von 90 bis 100 Haushalten zu erreichen.
„Sollten sich noch mehr Haushalte anschließen wollen, können problemlos weitere Sondenfelder angelegt werden. Das Konzept der kalten Nahwärme ist skalierbar und bietet uns hier eine entsprechende Flexibilität“, so Kozisek. Perspektivisch soll das gesamte Dorf mit etwa 225 Haushalten davon profitieren. Der Gesamtwärmebedarf der jetzt angeschlossenen Häuser betrage rd. 1 100 MWh/a. Zugrunde gelegt wurde ein Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser von freistehenden Einfamilienhäusern von etwa 130 kWh/m2 · a. Ein kaltes Nahwärmenetz im kommunalen Alt- und Neubaubestand sei in dieser Form in Deutschland einzigartig, so der Projektleiter.
Wärmegewinnung über vier Sondenfelder
Die einzelnen Sondenfelder sind unterschiedlich groß und konnten flexibel angelegt werden. Die 60 bereits abgeteuften Bohrungen umfassten eine gesamte Bohrlänge von rd. 9 800 m. Sie befinden sich alle auf gemeindeeigenen Flächen, etwa unter Wirtschaftswegen oder einem zukünftigen Spielplatz. Die Geothermieareale sind weit günstiger als die Errichtung und der Betrieb einer Heizzentrale, so die Planer. Von dort führen 90er-PE-Rohre als Hauptverteiler die Straßen entlang. Diese konnten in nur 1 m Tiefe verlegt werden. Die Hausanschlüsse sind in 50er-Rohren ausgeführt. Von der Gesamtnetzlänge von 4,3 km wurden bislang 3,1 km verlegt. Es seien Kosten von 1 000 bis 1 200 €/m (einschließlich aller Projektkosten) entstanden – weit weniger als mit gedämmten Rohren, die zudem tiefer zu verlegen seien.
Die Hydraulik funktioniere analog eines geschlossenen Heizsystems, weswegen auch topographische Hindernisse problemlos zu überwinden seien. Zentrale Pumpen werden nicht gebraucht – allein die Wärmepumpen der Häuser genügen, um den Solekreislauf in Zirkulation zu halten. Dies biete einen weiteren Kosten- und Wartungsvorteil. Voraussetzung für die Zirkulation sei ein ausreichender Druck von etwa 1,8 bis 2 bar. Bei den Tiefbauarbeiten wurde zugleich mit dem Stromnetzbetreiber eine leistungsfähigere Stromversorgung verlegt, sodass die Gemeinde damit bestens für eine hohe Dichte an Wärmepumpen sowie Elektromobilität gerüstet ist. Außerdem wurde die Gelegenheit genutzt, modernes Internet zu verlegen, was die Infrastruktur der Gemeinde zusätzlich verbessere.
Verbraucher profitieren mehrfach
Im Vorlauf hat das kalte Nahwärmenetz Temperaturen zwischen 8 bis 10 °C im Winter und bis 23 °C im Sommer, wobei der Rücklauf etwa 2 bis 3 K geringer ist. Die Werte schwankten jahreszeitlich und je nach Lage innerhalb des Netzes. Das Konzept der kalten Nahwärme biete den Verbrauchern maximale Freiheit, so Kozisek: Sie können entscheiden, welche Wärmepumpe sie installieren lassen. Die Geräte müssen lediglich die technischen Anschlussvoraussetzungen des Netzes erfüllen. „Das ist zunächst herstellerunabhängig. Es geht vor allem darum, dass sie eine ausreichend leistungsstarke Pumpe haben, um die Zirkulation zu gewährleisten.“
Außerdem besteht prinzipiell die Möglichkeit, die kalte Nahwärme auch zur Klimatisierung im Sommer einzusetzen, auch wenn dies bislang noch nicht von allen Haushalten genutzt wird, so Kozisek. Ein weiterer Vorteil sei, dass die Verträge auf die jeweiligen Liegenschaften laufen und somit vererbt bzw. verkauft werden können, was wertsteigernd auf die Häuser wirke.