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Deutschland: Niedrigenergie-Wohnquartier mit solarer Nahwärmeversorgung
Stuttgart-Burgholzhof: 800 Niedrigenergie-Wohneinheiten mit solar gestützter Nahwärmeversorgung
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Ansicht eines Baublocks in Stuttgart-Burgholzhof
© Fraunhofer IBP
Auf einer Fläche von 13,4 ha entstanden im Jahr 2005 auf einem ehemaligen amerikanischen Kasernengrundstück in Stuttgart-Burgholzhof ca. 800 Wohneinheiten in Mehrfamilienhäusern, die über ein solarunterstütztes Nahwärmenetz mit Heizenergie und Warmwasser versorgt werden. Für die Gebäudeerstellung galt die Auflage der Stadt, die damals geltende Wärmeschutzverordnung (von 1995) um 30 % zu unterschreiten. Eine Heizzentrale mit drei Brennwert-Gaskesseln erbringt rund 90 % des Gesamtwärmebedarfs, drei solarthermische Anlagen mit insgesamt 1.750 m² Kollektorfläche steuern die restlichen ca. 10 % bei. Die solare Nahwärmeunterstützung wurde im Rahmen des Forschungsprogramms „Solarthermie-2000“ durch das BMWi gefördert.
Projektsteckbrief
| Laufzeit | Konversion: 1995-2002; Neubau: 2005; Monitoring: bis 2009 |
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Projektbeschreibung
Die Stadt Stuttgart verwendete 1995 erstmals die sogenannte „Entwicklungsmaßnahme“ als städtebauliches Instrument. Treuhänder der Stadt kauften ein von der US-Armee freigegebenes Kasernengrundstück. Die Stadt ergänzte anschließend die erforderliche technische und soziale Infrastruktur und veräußerte das Gelände danach an verschiedene private Investoren. Der Kaufvertrag enthielt einige Verpflichtungen für die Eigentümer und künftigen Bauherren, wie z.B.:
- die Verbesserung der thermischen Qualität der Gebäude (30 % weniger Heizwärmebedarf gegenüber den Mindestanforderungen der damals gültigen Wärmeschutzverordnung von 1995);
- die Realisierung des Energiekonzeptes mit solarunterstützter Nahwärmeversorgung;
- den Bau von geförderten Wohnanlagen auf den hierfür vorgesehenen Flächen;
- die Berücksichtigung der vom Gemeinderat festgelegten sozialen Entwicklungsziele.
Der größte Teil der Wohneinheiten wurde frei finanziert. Der stadtplanerische Fokus lag auf der aktiven und passiven Solarenergienutzung. Durch eine enge Kooperation zwischen der Landeshauptstadt Stuttgart, den beteiligten Bauträgern und den beauftragten Beratern sowie der Durchführung mehrerer Kolloquien konnten die Bauanträge schnell geprüft und Baugenehmigungen erteilt werden. Neben den Wohngebäuden entstand zudem eine Niedrigenergie-Grundschule.
Die Nachweise für eine Reduzierung des Heizwärmebedarfs gegenüber den Mindestanforderungen der damals gültigen Wärmeschutzverordnung von 1995 um 30 % wurden vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik geprüft. Das Institut überprüfte zusätzlich bautechnischer Details zur die Reduzierung von Wärmebrücken und kontrollierte die Bauausführung mittels Baustellenbesuchen und Überprüfung der Materiallieferscheine.
Das solare Nahwärmeversorgungskonzept besteht aus Flachkollektoren auf drei Mehrfamilienhäusern mit einer Gesamtfläche von 1.750 m², die das erwärmte Wasser in einen 90 m³ großen Pufferspeicher in der zentralen Heizstation unter dem Eingangsbereich der Schule einspeisen. Das Nahwärmenetz hat eine Gesamtlänge von 2 Kilometern. Die Vorlauftemperatur im Winter ist 80°C, die Rücklauftemperatur 45° C. Im Sommer betragen die Vor-/ bzw. Rücklauftemperatur 70° C bzw. 45° C. Der Wärmespeicher hat ein Volumen von 90 m³. Die Heizdichte des Gebiets beläuft sich auf 35 W/m². Die mittlere Heizlast der Gebäude beträgt 45 W/m².
Wann immer die erforderliche Temperatur nicht allein durch die Kollektorfläche erreicht werden kann, wird die Vorlauftemperatur für Heizung und Warmwasser durch eine zentrale Gas-Brennwertkesselkombination auf die erforderliche Temperatur nacherwärmt. Geplant war es, etwa 11 % der benötigten Energie für Heiz- und Warmwasserversorgung durch das solare System zu versorgen und die verbleibenden 89 % durch die Gas-Brennwertkessel.
Die Nutzung des neuen Instruments „Entwicklungsmaßnahme“ erwies sich als erfolgreich. Die Grundstücke konnten mit zusätzlichen Anforderungen hinsichtlich der Energieeffizienz an die Bauherren verkauft werden. Die Erfahrungen aus diesem Bauprojekt führten zum ersten Energieerlass der Stadt. Seit jetzt mehr als 15 Jahren fordert die Stadt Stuttgart von Käufern städtischer Grundstücke, aber auch von ihren eigenen Gebäuden, die Energieeffizienzziele um ca. 30 % gegenüber der nationalen Anforderungen zu unterschreiten. Der Energieerlass wird mit jeder Verschärfung der nationalen Anforderungen aktualisiert.
Projektadresse:
Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
Heike Erhorn-Kluttig
Nobelstraße 12
70569 Stuttgart, DEUTSCHLAND
www.ibp.fraunhofer.de
Website des IEA ECBCS Annex 51 "Energy Efficient Communities"
