EWS-WP mit Wärmeverbund Rebenstrasse Nord in Arbon

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 47056

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0039;Umgebungswärme

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Neues Wärmeverbund mit monovalenter Wärmepumpen-Anlage auf Erdwärmesonden-Feld.

Schlussbericht (Deutsch)

Die Stadtwerke Arbon AG hat das Gebiet Rebenstrasse Nord, Etappe C mit einer Grundstücksfläche von rund 30'000 m2 vollumfänglich mit einem Wärmeverbund erschlossen. Als Technologie für die Wärmeerzeugung wurde eine Wärmepumpe monovalent mit Erdwärmesonden gewählt. Die Heizleistung der Wärmepumpe beträgt 340 kW. Die Wärmeerzeugung, eine erste Etappe der Erdsonden sowie die erste Etappe des Nahwärmenetzes wurde im Winter 2003 erstellt. Die erste Wärmelieferung erfolgte per Mitte April 2003.Die grössten Schwierigkeiten bei der Realisierung des Wärmeverbundes traten beim Erstellen der Erdwärmesondenbohrungen auf. Einerseits ist die Geologie in Arbon schwierig zur Erstellung von tiefen Erdwärmesonden (geplante Tiefe war 300m), andrerseits waren die Bohrbedingungen während dem Winter ungünstig. Die Geologie führte dazu, dass die Bohrungen bis maximal rund 240 m Tiefe erstellt werden konnten. In der ersten Etappe wurden rund 4 km Erdwärmesonden verlegt.Die Erdwärmesonden bilden den grössten Anteil an den Erstellungskosten der Wärmeerzeugung. Daher wurden an den Bohrungen Messungen vorgenommen, um die im Endausbau effektiv erforderlichen Sondenlänge zu berechnen und zu optimieren. Die Resultate zeigen, dass die Wärmeleitfähigkeit des Bodens besser ist als ursprünglich angenommen. Der Betrieb im ersten Betriebsjahr zeigte, dass die Konzeption der Heizzentrale mit einer stufenlos modulierenden Wärmepumpe für diesen Fall mit einer starken Etappierung der Wärmebezügerleistung, richtig gewählt wurde. An der Wärmepumpe selber traten in den ersten Betriebsjahr, abgesehen von den üblichen Einstellungen während der Inbetriebnahme, keine Störungen auf. Die einzigen Störungen am System waren durch Vandalenakte an den Erdsonden verursacht. Ansonsten lief die Anlage sehr zuverlässig und sowohl der Betreiber als auch die Wärmebezüger sind sehr zufrieden.Eine energetische Auswertung für das erste Betriebsjahr zeigt folgendes Ergebnis:- Anschlussleistung per Ende 2003: 97 kW- Anzahl angeschlossener Objekte: 10- Gelieferte Wärmeenergiemenge: 187 MWh- Elektrischer Energiebedarf des gesamten Verbundes: 57.3 MWh- Durchschnittliche JAZ der Wärmepumpe: 3.9- Durchschnittliche JAZ des gesamten Verbundes: 3.3Die JAZWP war im ersten Betriebsjahr unter den Erwartungen, weil einerseits die Inbetriebnahme und Einregulierung mit nur 4 Anschlüssen (28 kW Anschlussleistung) erfolgte und dies entsprechende Wärmeverluste zur Folge hatte, andrerseits die Vorlauftemperaturen gegenüber der Auslegung wegen den Verlusten und höheren Bezugsleistungen (Austrocknung der Häuser im ersten Jahr) bis zu 5K erhöht werden mussten. Wie die detaillierte Auswertung zeigt, verbesserte sich der JAZWP zeitweise bis auf 4.4, resp. die JAZVerbund bis auf 3.7 mit der zunehmenden Anzahl der Anschlüsse. Mit einer normaler Heizkurveneinstellung und höherer Bezugsdichte kann eine Jahresarbeitszahl des Verbundes von 4.0 erreicht werden.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Stadtwerke Arbon

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Zürcher,Daniel

Zugehörige Dokumente

• Grosswärmepumpe für Nahwärmeverbund Rebenstrasse Nord Etappe C, Arbon - Erstes Betriebsjahr - Schlussbericht [PDF] 683 kB