Energieversorgung Motzener Straße: Möglichkeiten eines kalten

Energieversorgung Motzener Straße:
Möglichkeiten eines kalten Nahwärmenetzes (LowEx)
Dr. Nikolaus Meyer, Geschäftsführer Geo-En Energy Technologies
NEMO-Workshop 13.7.2015
www.geo-en.de
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Geo-En Energy Technologies
 Gegründet 2007, Sitz in Berlin (Schöneberg)
 Planung, Bau und Instandhaltung von Energieerzeugungsanlagen für Wohnanlagen, Siedlungen und Gewerbe
 Spezialist für multivalente Wärme- und Kälteerzeugung aus
Erneuerbarer Energie: Erd- und Umweltwärme,
Wärmepumpen, BHKWs, Photovoltaik, Wärmerückgewinnung
 Eigene Technologie für
 Geothermische Hochleistungsquellen (Integralsonde)
 Steuerung multivalenter Energieanlagen (Energy-Manager)
GeoSave 930 kW, Fürstenfeldbruck
GeoSave 60 kW, Berlin
GeoSave 450 kW, Hamburg
GeoHybrid 450 kW, Berlin
GeoPV 50 kW, Strausberg
GeoSave 380 kW, Braak
GeoSave 70 kW, Schwedt
GeoSHybrid 160 kW, Berlin
380 kW Wärmepumpe
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Geo-En Energieanlagen –
Planung und Bau aus einer Hand
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Gebäudestruktur
Umweltenergie-Quellen
Nutzerprofil
Zieldefinition: Energieeffizienz,
Amortisation, Komfort
Messung der Energieeffizienz
Soll-Ist-Vergleich
Qualitätssicherung
Wartungsmanagement
Service
Objektanalyse
AnlagenMonitoring
 Bau Sonderteile (z.B. Geothermie-Quellen),
Beschaffung & Kontrolle der Komponenten
 Montage und Anlagenintegration
 Bau und Implementierung der Steuerung
 Inbetriebnahme und Prozesseinrichtung
Anlagen
-design
Geo-En
Energieanlagen
Planung & Bau
aus einer Hand
Anlagenbau
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Variantenvergleich durch
Simulation
Anlagenplanung
Wärmepumpen
Oberflächennahe Geothermie
Brennwerttechnik, Wärmerückgewinnung
Kraft-Wärme-Kopplung
Photovoltaik, Solarthermie
 Amortisationsrechnung, Szenarienvergleich
 Anlagensimulation und EnEV-Bewertung
 Dynamische Gebäudesimulation,
Strömungssimulation
 Thermohydrodynamische Simulation
 Geologisches, solartechnisches und
energetisches Engineering
 Spezifikation aller Komponenten
 Konstruktion von Sonderkomponenten
 Entwicklung der Regelungsalgorithmen
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Oberflächennahe Geothermie:
Wärmequelle, Kältequelle, saisonaler Speicher
Geo-En Energieanlagen
Schlüsselkomponente
Geothermie
Winter (Heizmodus)
Sommer (Kühlmodus)
Erdsonde entzieht dem Erdboden Wärme, Wärmepumpe
erhöht Temperatur auf Heizniveau (> 35 °C)
Wasser von Erdsonde wird direkt - ohne Wärmepumpe zur Gebäudekühlung genutzt.  Wärme aus Gebäude
und Umwelt wird in den Erdboden abgeführt
9 - 12 °C
50 m
10 - 13 °C
Alle Zahlen typische
Werte für Berlin
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Geo-En‘s Integralsonde: Höchste Leistung bei minimalem
Platzbedarf durch vertikale Grundwasserzirkulation
Geo-En Energieanlagen
Schlüsselkomponente
Geothermie
 Geringer Bohraufwand und Platzbedarf: Förderung und Einleitung von
Grundwasser über nur eine Bohrung
 Sehr hohe Leistungsdichte: 10 – 100 kW pro 50 m².
 Hohe Effizienz durch direkte Grundwassernutzung:
Leistungszahl > 6, Jahresarbeitszahl > 4
 Kein horizontaler Wasser- und Stofftransport im Boden
(vertikale Grundwasserzirkulation im Aquifer)
 Verockerungsffekte durch Design und Prozessführung minimiert 
Geringer Wartungsaufwand
 Langjährig erprobt und weiterentwickelt durch Geo-En
Schluckbrunnen
Pumpe
Saugbrunnen
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Geo-En Anlage GeoHybrid:
Hybrid aus BHKW und Wärmepumpe: Über 50% weniger Gasverbrauch als bei reiner BHKW-Lösung, minimale Betriebskosten
Typische Anwendungen
 Standorte mit niedrigem Gas- und hohem
Strompreis
 Objekte mit Warmwasserbedarf auf hohem
Temperaturniveau
VORTEILE
Niedrige Energiekosten
 Heizfunktion intelligent aufgeteilt zwischen
BHKW und Wärmepumpe
 Gaseinsatz halbiert durch Einsatz
kostenloser Umweltenergie
 Betrieb der Wärmepumpe mit günstigem
BHKW-Strom
Hohe Energieeffizienz
 CO2 Emissionen mindestens 50% geringer
als bei reiner BHKW-Lösung
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Energiebilanz GeoHybrid
Zum Vergleich:
Gaskessel: 111 kWh
Gas: 47 kWh
53
Strom: 3 kWh
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Beispielprojekt Quartier
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Projektbeispiel: Neubausiedlung Berlin-Zehlendorf
Geothermisch gespeistes Kaltnetz mit dezentralen Wärmepumpen
Geländeplan mit Wärmeversorgungsschema
Wärmepumpe
WärmepumpenContainer
(unter Straße)
Erdwärmesonde
Luft-Wärmetauscher
(Regeneration Erdwärme)
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Simulation der Temperaturentwicklung im Boden
Temperaturausbreitung nach Ende der 29. Kühlperiode
Temperaturausbreitung nach Ende der 30. Heizperiode
90 Erdwärmesonden
Entzugsarbeit pro Jahr:
291 MWh Wärme und 243 MWh Kälte
(Zirkulationsmedium: Wasser)
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Unterirdische Energiezentralen
Vorteile:
• Kein Platzbedarf im Gebäude
• Zutritt für Betreiber / Contractor
• Eine Heizzentrale für mehrere Nutzer
• Nachrüstung möglich im Altbau und innerstädtisch
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Energieversorgung Motzener Straße:
Möglichkeiten eines kalten Nahwärmenetzes (LowEx)
 Bereitstellung von kaltem Grundwasser oder erdgekühlter
Sole zur Kühlung von Büros und Anlagen
 Nutzung der oberflächennahen Geothermie als (saisonaler)
Speicher von Umweltwärme und Abwärme
 Einsatz von Wärmepumpen zur energieeffizienten und
emissionsfreien Bereitstellung von Wärme, ggf. Ergänzung
weiterer Erzeuger für Deckung der Spitzenlasten und
Hochtemperaturbedarf
 Betrieb der Wärmepumpen mit Strom aus Solar-, Windoder BHKW-Anlagen
 Verbindung von Kälte- und Wärmeabnehmern zur
hocheffizienten Ausbeutung eines Geothermiesystems
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Geo-En Anlagenbau
Geo-En Energieanlagen
Konstruktion und
Montage
Geo-En Anlagenbau
 Zuverlässiger und planungsgerechter Bau der Energieanlage
 Ingenieure und Fachkräfte für Maschinenbau, Kältetechnik,
Hydraulikmontagen, Bohrtechnik, Hydrogeologie
 Ausrüstung und Transportfahrzeuge für Hydraulik- und Elektromontagen
 Professionelles Projektmanagement
 Objektspezifisches Design der SPS-Steuerung und des Energy-Managers,
Schaltschrankbau und Programmierung
 Auslegung, Konstruktion und Bau von Grundwasserzirkulationsanlagen
(Integralsonde)
 Spezialausrüstung und Messtechnik für Brunnenbau und geologische
Analysen, Lager mit Spezialteilen für schnelle Reaktionszeiten
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Wärmepumpe
7 Integralsonden
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