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Verbundprojekt: Nutzung der Restwärme einer Geothermie-Anlage zur CO2-neutralen Beheizung eines Gewächshauskomplexes
Projekt
Förderkennzeichen: 2806UM009
Laufzeit: 01.12.2007
- 31.05.2010
Fördersumme: 139.634 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Durch den Anschluss einer kompletten Gewächshausanlage an ein Geothermie kraftwerk soll eine völlig CO2-neutrale Produktion von hochwertigen Zierpflanzen realisiert werden. Ziel ist dabei aufzuzeigen, dass mit der Niedertemperatur-Restwärme des Kraftwerkes eine in konventioneller Bauweise errichtete Gärtnerei ganzjährig sicher und kostengünstig beheizt werden kann. Hierzu müssen die Einrichtung, die Heizungsanlagen und die Nutzungsstrategien dem relativ niedrigen und fluktuierendem Temperaturniveau angepasst werden, ohne einen nennenswert erhöhten elektrischen Energieeinsatz zuzulassen. Um eine Übertragbarkeit auf andere Standorte mit ähnlichem niedertemperiertem Wärmeangebot darzustellen, wird eine betriebswirtschaftliche Kosten-Nutzen-Analyse für die bereitgestellte Wärme und die angebotenen Energiemengen und -preise erstellt. Die Gärtnerei Baumgärtner produziert am Standort Neustadt-Glewe in einem Doppelfolienhaus wärmebedürftige Topfpflanzen. Über eine Wärmeleitung vom nahen Erdwärmeheizkraftwerk wird das Gewächshaus mit der Restwärme aus dem Rücklauf des Fernwärmenetzes mit einer garantierten Mindesttemperatur von 55 °C versorgt. Für die Wärmeverteilung ist der Produktionsbereich mit einem Betonboden ausgestattet, in den eine Fußbodenheizung und eine Anstaubewässerung integriert sind. Für Temperaturschwankungen und Lastspitzen sind alle Abteile mit Luftheizern ausgestattet. Der Produktionsbereich wird auf 18/16 °C geheizt. Durch Messungen des Wärmeverbrauchs wurden die thermischen Eigenschaften der Gewächshausanlage bestimmt und das Heizungssystem optimiert. Im Rahmen einer Simulation wurde der Wärmeverbrauch mit den Klimadaten von 2008 und 2009 für verschiedene Regelstrategien analysiert. Als erste Variante wurde die klassische Strategie mit 18/16 °C gewählt. In der zweiten Variante wurde Cool morning und Temperatursumme kombiniert. Zusätzlich sollte die Durchschnittstemperatur um 2 °C angehoben werden (Luxuswärmestrategie). Dazu wird das Haus durchgehend auf 18 °C geheizt und zum Auffüllen der Temperatursumme auf 22 °C. Im Winter funktionierte diese Variante in der Simulation problemlos. Im Sommer konnten die notwendigen Übertemperaturen nicht erreicht werden. Der Wärmeverbrauch erhöhte sich in dieser Variante um 15%. Durch den Einsatz von Cool morning mit dem Öffnen der Schirme und durch die Steuerung der Schirme zusätzlich zur Einstrahlung über die Außentemperatur, könnten die Lastspitzen erheblich reduziert werden. Über die Ergebnisse der Simulation wurde das Potential zur Erweiterung der Gewächshausanlage bestimmt. In Versuchen an der HU Berlin wurden die beiden Regelstrategien an Euphorbia pulcherrima und Pelargonium zonale verglichen. Durch die Luxuswärmestrategie konnte für die meisten Sorten eine deutliche Qualitätsverbesserung oder eine Kulturzeitverkürzung erzielt werden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Gartenbau
- Nachwachsende Rohstoffe
- Klimawandel
