Richtungsweisende Geothermie-Anlage - Effizienz, Betriebsform und Größe einzigartig in Europa

Bonn, 9/2009. In Bonn ist eine der effizientesten Geothermieanlagen in Betrieb genommen. Die autark arbeitende Energiezentrale auf Basis von Erdwärme versorgt das Standtviertel "Bonner Bogen" mit sauberer Energie.

Die technische Infrastruktur mit dem Aufbau eines Nahkälte- und Wärmenetzes ist nach Angaben des Investors BonnVisio in dieser Größe, Betriebsform und Effizienz einzigartig in Europa. Sie ist für die Versorgung von bis zu 150.000 Quadratmetern Bruttogeschossfläche ausgelegt.

Betreiber der technischen Infrastruktur, zu dem auch ein zentrales Rechenzentrum gehört, ist die vom Investor BonnVisio gegründete Ecovisio GmbH. Die Gesamtinvestitionskosten für die Energiezentrale im Konzept der Campusstruktur liegen bei rund 6,5 Millionen Euro und damit 40 Prozent niedriger gegenüber einer Einzelversorgung der Gebäude und künftiger Baufelder. Im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen liegen die Realisierungskosten für die Ressourcen schonende Geothermietechnik rund 15 Prozent höher. Der Investor rechnet mit einer Amortisationszeit von 10 Jahren.

Durch Aquiferspeicher 10 Prozent höhere Effizienz

Herzstück des Energiekonzepts ist eine oberflächennahe Grundwasser-Geothermie, die die vorhandene Erdwärme zwischen dem Höhenzug des Siebengebirges und dem Rhein nutzt. Eine Effizienzsteigerung von mindestens 10 Prozent gegenüber anderen geothermischen Konzepten bringt ein intelligent betriebenes Aquiferspeicher-System. Aquifere sind Langzeitspeicher von Niedertemperaturwärme in Grundwasser führenden Erdschichten. Das System profitiert von der Energiespeicherung aus der Nutzung der Gebäude im Sommer- und Winterzyklus.

Das Grundwasser am „Bonner Bogen“ wird über Saugbrunnen gefördert und als Energieträger durch die Systeme der Technikzentrale genutzt. Von dort aus wird es zu 100 Prozent über Schluckbrunnen ins Erdreich zurückgeführt und entsprechend des jahreszeitlichen Bedarfs als thermisch erwärmtes oder gekühltes Grundwasser wieder gefördert. Die 28 Meter tiefen Saug- und Schluckbrunnen sind als Paare angelegt und können unterschiedlich pendeln, was gerade für die Übergangszeit von Vorteil ist. Derzeit sind sechs Brunnen angelegt.

Geheizt und gekühlt werden die Gebäude über Flächensysteme (Betonkerntemperierung) und Unterflur-Konvektoren, wie sie in den Gebäuden am „Bonner Bogen“ kombiniert werden.

Energiekonzept als integraler Bestandteil der Architektur

„Oberflächennahe Geothermienanlagen sind Stand der Technik. Wodurch sich unser Gesamtkonzept abhebt, ist der intelligente, hoch effiziente Umgang mit der Naturkraft Erdwärme, die zentrale Versorgung eines Standortes mit unterschiedlichen Gebäuden sowie die automatisierte, in das Gebäudeleitsystem eingebundene Steuerung und Überwachung“, erläutert Ludwig Frede, Geschäftsleitungs-Mitglied der BonnVisio Reals Estate GmbH & Co. KG. Insgesamt seien 10.000 Datenpunkte in die Automatisierungslösung eingebunden. Zur Effizienz und zum größtmöglichen Komfort für die Nutzer habe zudem die ganzheitliche Integration von Architektur, Fassadentechnik, Bauphysik und technischer Gebäudeausrüstung in die Planungs- und Entscheidungsprozesse beigetragen.

Energieeffizienz der Wärmepumpen bei 5,0

Die derzeitigen, vorsichtigen Berechnungen für die Effizienz der Wärmepumpe, den sogenannten Coefficient of Performance (COP), liegen bei 5,0. Das heißt, Mutter Natur liefert fünf Energieeinheiten, für die eine Stromeinheit zum Betrieb der Wärmepumpe notwendig ist. Wird die Brunnentechnik in eine Gesamtbetrachtung mit einbezogen, so liefert Mutter Natur 11,5 Energieeinheiten für eine Stromeinheit, die zum Betrieb der Wärmepumpe und der Grundwasserpumpen notwendig ist. „Durch Optimierungen im laufenden Betrieb erwarten wir weitere Effizienzsteigerungen, die ggf. deutlich höher liegen“, betont Thomas Czeremnych, der als leitender Ingenieur das Energiekonzept mit entwickelt hat.

Aus dem Grundwasser werden nahezu 100 Prozent des Kühlbedarfs der Gebäude gedeckt. Im Winter übernimmt die Wärmepumpe rund 70 Prozent der jährlich notwendigen Wärmearbeit. Den Ausgleich bei Spitzentemperaturen sichern zwei Gas-Brennwertkessel, die auch das Trinkwarmwasser erhitzen.

Einsparung von 400 Tonnen CO2 pro Jahr / BonnNatur Strom

Der Primärenergiebedarf am Standort „Bonner Bogen“ reduziert sich durch das Energie- und Gebäudetechnikkonzept bereits heute um jährlich rund 1.700 Megawattstunden gegenüber einer konventionellen Energieversorgung (Gaskessel und Kältemaschinen). Das entspricht dem Jahres-Heizbedarf von rund 150 modernen Einfamilienhaus-Haushalten. Bei der Kälteversorgung sinkt der Strombedarf um ca. 90 Prozent gegenüber einer klassischen Kompressions-Kältemaschine.

Im Endausbau werden rund 400 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart. Einen weiteren Beitrag hierzu liefert ab dem 1. Januar 2010 das Produkt „BonnNatur Strom“ der SWB Energie und Wasser. Der Strom besteht zu 100 Prozent aus regenerativen Energiequellen wie Sonnenenergie, Wind- und Wasserkraft und passt damit ins „Greenbuilding“-Gesamtkonzept.

Mit dem geothermischen Gesamtkonzept auf Basis eines Aquiferspeichers erhält das wachsende Szeneviertel „Bonner Bogen“ ein weiteres Marken-Modul als beispielhafte Standortentwicklung im Sinne der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB). Schon heute ist der „Bonner Bogen“ eine 1a-Adresse für rund 40 innovative Unternehmen. Hotelgäste aus aller Welt kommen mit Eröffnung des Kameha Grand Bonn ab Mitte November hinzu. Das Life&Style Hotel schließt sich der Initiative „Leading Green“ an, die von The Leading Hotels Of The World ins Leben gerufen wurde.