Kurzinformationen zu dieser Referenzanlage
Projektberater:
Dennis Lößel
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Referenzart:
Wärmetechnik
Typ:
300 kW - 500 kW
Energieträger:
Hackschnitzel
Anwendungen:
Nah- und Fernwärmenetze
Thumbnail zum Video des Wärmenetztes in Neddenaverbergen

Aus einer Hoflösung wird ein Wärmenetz

Am Anfang stand in Neddenaverbergen kein Großprojekt. Der landwirtschaftliche Betrieb von Familie Dittmer wollte von der alten Ölheizung weg. Die Anlage war über 30 Jahre alt. Mit diesem Problem war der Ackerbau und Schweinemastbetrieb nicht allein. Viele alte Bauernhäuser im Ort standen vor derselben Frage: Wie ersetzt man eine 30 bis 40 Jahre alte Ölheizung, wenn Gas nicht überall sinnvoll ist und Wärmepumpen in alten Gebäuden an Grenzen stoßen?

Aus der ersten Idee für etwa 15 Häuser wurde Schritt für Schritt ein Nahwärmenetz für das Dorf. Zunächst kamen Nachbarn dazu, dann weitere Haushalte, landwirtschaftliche Gebäude und öffentliche beziehungsweise gewerbliche Abnehmer. Der erste Bauabschnitt mit einem RHK-AK 500 PZ war für rund 75 Häuser ausgelegt. Mit dem zweiten Bauabschnitt wuchs das Netz auf etwa 125 Haushalte.

„Eigentlich war das Netz am Anfang für etwa 15 Häuser gedacht. Dann wurden es 75, später kamen nochmal rund 50 dazu – heute versorgen wir etwa 125 Haushalte im Dorf.“ – Manuel Dittmer, Betreiber

Damit änderte sich auch die Aufgabe der Heizzentrale: Aus einem einzelnen Biomassekessel wurde eine Kaskadenanlage, die im Winter dauerhaft hohe Lasten liefern kann.

Warum das Nahwärmenetz einen zweiten Biomassekessel benötigte

Der erste RHK-AK 500 PZ bildete die Grundlage des Nahwärmenetzes. Er versorgte den ersten Bauabschnitt und wurde von Anfang an in eine größere Gesamtplanung eingebunden. Die jetzige Erweiterung war deshalb nicht improvisiert, sondern wurde in der Planung bereits früh mitgedacht.

Mit dem Ausbau auf rund 125 Haushalte und der gestiegenen Leistungsanforderung war die Grenze des Ein-Kessel-Betriebs jedoch schnell erreicht. Deshalb wurde die Heizzentrale um einen zweiten Biomassekessel erweitert: einen RHK-AK 400 PZ, der im bestehenden Heizraum direkt neben dem 500-kW-Kessel installiert wurde und vor allem die Winterspitzen sowie den Parallelbetrieb im Lastfall übernimmt. Im Winter sind beide Kessel stark ausgelastet, weil das Netz dauerhaft Wärme für Haushalte, landwirtschaftliche Gebäude und weitere Abnehmer im Dorf bereitstellen muss.

Damit verfügt die Heizzentrale heute über 900 kW installierte Kesselleistung.

Multizyklon zur Rauchgasreinigung
Zweiter Kessel im bestehenden Heizraum

Der RHK-AK 500 PZ und der neue RHK-AK 400 PZ als Erweiterung im Kaskadenbetrieb auf dem Hof Dittmer in Neddenaverbergen.

500 kW und 400 kW als Kaskadenanlage

Die beiden Biomassekessel können abhängig vom Wärmebedarf gemeinsam betrieben werden. Bei niedrigerer Last kann ein Kessel einen größeren Teil der Versorgung übernehmen. Bei hoher Netzlast stehen beide Wärmeerzeuger parallel zur Verfügung.

Diese Kaskadenlösung ermöglicht es, die Wärmeerzeugung flexibler an das gewachsene Nahwärmenetz anzupassen.

Gleichzeitig konnte ein großer Teil der vorhandenen Infrastruktur weiter genutzt werden. Das Austragungssystem des neuen Kessels wurde beispielsweise an die bestehende Verteilerbox angeschlossen.

Brennstofflogistik, Verteilertechnik und Versorgungssicherheit

Für den laufenden Kaskadenbetrieb ist vor allem eine zuverlässige Brennstofflogistik entscheidend. Der Vorratsbunker fasst rund 50 m³ und wird im Winter abhängig von der Netzlast teilweise ein- bis zweimal täglich befüllt. Die Größe und Befüllhäufigkeit verdeutlichen, welche Materialmengen bei einem Nahwärmenetz dieser Größenordnung kontinuierlich bewegt werden müssen.

Mit der Erweiterung um den zweiten Kessel wurde auch die vorhandene Brennstoffzuführung angepasst. Die Hackschnitzel gelangen aus dem Bunker in die Verteilerbox. Von dort werden sie je nach Betriebszustand automatisch auf die beiden Kessel verteilt. Läuft ein Kessel im Volllastbetrieb und der zweite nur im Teillast- oder Standbybetrieb, übernimmt das System die Verteilung ohne manuelles Eingreifen. Dadurch wird sichergestellt, dass jeder Kessel genau die Brennstoffmenge erhält, die er im jeweiligen Betriebszustand benötigt.

Das zeigt, dass die Erweiterung eines Dorfwärmenetzes nicht allein über zusätzliche Kesselleistung gelöst werden kann. Bunkergröße, Austragung, Fördertechnik, Pufferspeicher und betriebliche Logistik müssen mit dem wachsenden Wärmebedarf Schritt halten.

Kronenholz und Waldhackgut auf einer Siloplatte
Hackschnitzellager für das Nahwärmenetz Neddenaverbergen

Der Brennstoffmix setzt sich zusammen aus Kronenholz, Heckenschnitt und Waldhackgut im Sommer und zugekauften Hackschnitzeln im Winter.

Brennstoff: eigenes Holz, Kronenholz und regionaler Zukauf

Ein zentraler wirtschaftlicher Faktor des Projekts ist die Brennstoffbasis. Der Betrieb nutzt eigenes Holz aus rund 60 bis 70 ha Wald. Für die Wärmeerzeugung werden insbesondere Sortimente genutzt, die sich energetisch sinnvoll verwerten lassen, darunter:

  • Kronenholz
  • Heckenschnitt
  • minderwertigere Holzsortimente
  • Waldhackschnitzel
  • Sägewerkshackschnitzel

„Wir heizen hier auf dem Betrieb vor allem eigenes Holz. Alles, was minderwertig ist – Kopfholz, Kronenholz oder Material aus der Landschaftspflege – können wir sinnvoll in den Biomasseheizungen nutzen.“ – Manuel Dittmer, Betreiber

Hochwertige Stammholzqualitäten werden weiterhin vermarktet. Minderwertige Qualitäten gehen in die Hackschnitzelheizung. Für den Winterbetrieb werden zusätzlich Hackschnitzel aus dem Sägewerk zugekauft. Im Sommer kann häufiger mit günstigerem, gröberem oder feuchterem Material gearbeitet werden, weil die Last geringer ist. Im Winter zählt dagegen trockenes, störungsarmes Material.

Ein Teil des Holzes wird extern bei Biogasanlagen in Trocknungscontainern getrocknet. Für den Winterbetrieb werden mehrere Container Hackschnitzel pro Woche extern getrocknet. Der jährliche Bedarf an getrockneter Ware liegt laut Manuel Dittmer bei rund 5.000 m³. Perspektivisch soll eine eigene Trocknungsanlage entstehen, um Brennstoff, Getreide und Mais gezielter trocknen zu können.

So wird das Nahwärmenetz zugleich Teil der landwirtschaftlichen Betriebsstrategie: Wärmeversorgung, Waldnutzung, Lagerlogistik, Maschinenpark und künftige Trocknung greifen ineinander.

Verteilerbox für Holzhackschnitzel in einer Kaskadenanlage mit Heizomat Biomasseheizungen
Brennstoffverteilsystem

Die bestehende Verteilerbox von Heizomat bindet den zweiten RHK-AK 400 PZ in die Brennstoffzuführung ein und verteilt die Hackschnitzel bedarfsgerecht auf beide Kessel der 900-kW-Kaskadenanlage.

Effiziente Energiespeicherung

Das Wärmenetz in Neddenaverbergen ist inzwischen auf knapp fünf Kilometer Leitung angewachsen und versorgt rund 125 Haushalte sowie landwirtschaftliche Gebäude und weitere Abnehmer wie Kindergarten, eine Gaststätte und die alte Feuerwehr.

Die angeschlossenen Gebäude werden über Übergabestationen versorgt, sodass die Wärmeerzeugung zentral erfolgen kann.

Zur Abdeckung schwankender Wärmebedarfe stehen insgesamt 120 m³ Puffervolumen zur Verfügung. So kann Wärme gezielt vorproduziert werden, etwa um morgendliche Lastspitzen bereits im Voraus abzudecken. Auch Außentemperatur und saisonale Schwankungen werden im Anlagenbetrieb berücksichtigt.

Damit ist das Netz für viele ältere Wohn- und Bauernhäuser eine einfache und wirtschaftliche Alternative zur teuren Erneuerung einzelner Öl- oder Gasheizungen.

Was Betreiber aus dem Projekt lernen können

Das Projekt in Neddenaverbergen zeigt, dass ein Nahwärmenetz nicht allein aus Heizkesseln und Rohrleitungen besteht.

Mit steigender Zahl der Anschlussnehmer werden weitere Faktoren zunehmend relevant:

  • Brennstoffqualität und Brennstofflagerung
  • zuverlässige Austragungs- und Fördersysteme
  • ausreichendes Puffervolumen
  • hydraulische Abstimmung
  • Netzregelung
  • Wartungszugänge
  • Übergabestationen
  • klare Zuständigkeiten zwischen Netzbetreiber und Gebäudeeigentümer

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Erweiterbarkeit der Heizzentrale.

Wer ein Wärmenetz zunächst klein startet, sollte mögliche spätere Ausbaustufen bereits in der Planung berücksichtigen. Platz für weitere Wärmeerzeuger, Pufferspeicher, Brennstofflogistik und Netztechnik kann spätere Erweiterungen erheblich vereinfachen.

Hackschnitzel in einem Dachüberstand auf einem Hof

Brennstofflager

5.000 m³ Holzhackschnitzel verbraucht die 900 kW Anlage im Jahr. Im Winter wird der Bunker je nach Last teilweise ein- bis zweimal täglich befüllt.

Fazit

Aus einer kleinen Nahwärmeidee ist in Neddenaverbergen ein Wärmenetz für rund 125 Haushalte und weitere Abnehmer entstanden. Mit dem zusätzlichen RHK-AK 400 PZ stehen heute insgesamt 900 kW Biomasse-Kesselleistung zur Verfügung.

Das Projekt funktioniert auch deshalb, weil Brennstoff, Maschinen, Lagerflächen und Betreiberwissen direkt aus dem landwirtschaftlichen Betrieb kommen. So greifen Technik, Brennstofflogistik und tägliche Betriebserfahrung sinnvoll ineinander.

Hi, ich bin Dennis und dein Ansprechpartner für Beratungen im PLZ-Gebiet 2.

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