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topplus Wärmeversorgung

Biogas, Holz und Windstrom heizen ganze Gemeinde

Die bayerische Gemeinde Fuchstal hat in diesem Jahr ein innovatives Wärmekonzept umgesetzt, das ein Vorbild für viele Regionen sein könnte.

Lesezeit: 4 Minuten

Mitten im Grünen auf einem Feld ca. 1 km außerhalb von Leeder in der bayerischen Gemeinde Fuchstal (Landkreis Landsberg am Lech) steht ein markanter grün-weißer Hochbehälter. Auf den ersten Blick könnte man ihn für den Fermenter einer Biogasanlage halten.

„Das ist unser neuer Warmwasserspeicher“, erklärt Fuchstals Bürgermeister Erwin Karg. Dieser 5.000 m3 fassende Topf ist das zentrale Element der „Energiezukunft Fuchstal“. „Es ist eine bisher deutschlandweit einmalige Projektkonstellation mit Windenergie, Biogasanlage, Sektorenkopplung und Speicherung im Großwärmespeicher“, beschreibt die Nationale Klimaschutzinitiative das Projekt, über die Fuchstal rund 4 Mio. € Förderung erhalten hat.

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Seit 2009 nutzt die Gemeinde Nahwärme von einer Biogasanlage. „Dabei hat jeder von Anfang an das getan, was er am besten kann: Wir erzeugen Biogas, Strom und Wärme, die Gemeinde dagegen hat in das Netz investiert und kümmert sich um die Wärmelieferung“, sagt Werner Ruf, einer der Gesellschafter der „Biogas Gröber Ruf“.

Im Laufe der Jahre ist das Nahwärmenetz kontinuierlich auf 12 km Länge gewachsen. Heute sind in der 4.000-Einwohner-Gemeinde 150 Grundstücke, eine Schule und weitere kommunale Gebäude angeschlossen.

Der Stand heute

Das Wärmekonzept sieht so aus:

  • Die Biogasanlage mit 1 MW elektrischer Leistung und vier angeschlossenen BHKW liefert ganzjährig Wärme. Im Sommer sind zwei Maschinen in Betrieb, im Winter vier. Die Anlage liefert im Jahr knapp 5 Mio. kWh Wärme, das sind fast 90 % der thermischen Leistung. „Den Rest benötigen wir für die Fermenterheizung“, sagt Ruf. An der Anlage sind 35 Landwirte als Substratlieferanten beteiligt.
  • Damit die Anlage auch Wärme liefern kann, wenn einzelne BHKW ausfallen, gibt es zusätzlich einen Gasbrenner mit 3 MW Leistung. Mit diesem können die Landwirte kurzfristig Biogas verheizen.
  • Mit der warmen Luft aus dem BHKW-Raum trocknet die Gröber-Ruf-GmbH im Winter Hackschnitzel. Die Abwärme reicht zum Trocknen von rund 1.000 m3 Holz.
  • Etwa 3 km von der Biogasanlage entfernt steht die Heizzentrale. Hier sind drei Power-to-Heat-Module mit jeweils 1,5 MW Leistung installiert. Sie werden mit einer 9 km langen Stromleitung von einem Windpark versorgt, der aus vier Anlagen mit je 3 MW besteht. Die Power-to-Heat-Anlage produziert – ähnlich wie ein Tauchsieder – Wärme aus Strom. Mit der Anlage will die Gemeinde Windstrom nutzen, der ansonsten bei Abschaltungen der Anlagen nicht produziert wird. „Im Jahr 2022 waren das 300.000 kWh, die wir nicht produzieren konnten. Die Abschaltungen werden wegen negativer Strompreis-Zeiten mit fortschreitendem Ausbau der Erneuerbaren zunehmen“, sagt Bürgermeister Karg.
  • Gesteuert wird die Wärmeerzeugung über einen liegenden Pendelspeicher mit 200 m3. Dieser wird über die Biogasanlage und die Hackschnitzelheizung aufgeheizt. Die Wärme gelangt von dort direkt in das Nahwärmenetz. „Wir haben eine Temperaturspanne eingegeben, die er nicht über- oder unterschreiten darf“, erklärt Ruf.
  • Wird diese Temperatur im Pendelspeicher überschritten, gibt er Wärme über einen Wärmetauscher in den 5.000 m3-Wärmetopf ab. Kühlt der Pendelspeicher dagegen zu stark aus, holt er sich die Wärme aus dem Großspeicher zurück. „Dank dieser Regelung können Biogasanlage und Hackschnitzelkessel kontinuierlich und unabhängig vom Bedarf im Nahwärmenetz produzieren“, erklärt Ruf.

Die Vorteile

Insgesamt hat die Wärmezentrale mit der Großbatterie sowie dem Stromkabel zum Windpark 5,9 Mio. € gekostet. Das Konzept bringt der Gemeinde, aber auch den Landwirten einige Vorteile:

  • Die Bürger der Gemeinde zahlen 7,8 ct/kWh (brutto) als Arbeitspreis für die Wärme plus einer Grundgebühr zwischen 140 und 300 €/Jahr. Sie hängt von der Größe des Anschlusses ab. Damit erhalten die Abnehmer unabhängig vom Öl- oder Gaspreis Wärme zu gleichbleibenden Preisen.
  • Wegen der Power-to-Heat-Anlage und der Möglichkeit, überschüssige Wärme im Wärmetopf zu speichern, muss die Hackschnitzelheizung erst ab November dazugeschaltet werden. Damit sparen die Landwirte erheblich Brennstoff ein.
  • Unabhängig vom Wärmebedarf im Wärmenetz heizt die Power-to-Heat-Anlage den Wärmetopf direkt auf, wenn zu viel Windstrom anliegt. Damit sind Windstromproduktion und Wärmeabnahme entkoppelt. „Die Power-to-Heat-Anlage ist viel wirtschaftlicher als ein Elektrolyseur zur Wasserstoffproduktion. Und Wärme können wir bei uns auch besser verwerten als Wasserstoff“, sagt Karg.
  • Weiterer Strom aus dem Windpark wird in einer Großbatterie mit 500 kWh Kapazität gespeichert. Sie soll auch eine Notstromfunktion bei Stromausfall übernehmen. Mit dem Strom können u.a. auch Wärmepumpen versorgt werden, die nicht in das Wärmenetz eingebunden sind.

Der Großwärmespeicher hat die Nahwärmeversorgung erheblich vereinfacht. „Er ist auch eine Ausfallsicherung. Bei 0 °C Außentemperatur könnten wir damit die Wärmeversorgung für rund vier Wochen aufrechterhalten, wenn die BHKW einmal ausfallen sollten“, sagt Ruf.

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