Schule erzeugt Energie selbst Pauken im Kraftwerk

Ein Schulzentrum in Baden-Württemberg ist zum Selbstversorger geworden: Ein Blockheizkraftwerk liefert Strom und warmes Wasser, heizt im Winter und sorgt im Sommer für Kühlung. Die Klimabilanz kann sich sehen lassen.
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Eigenes Kraftwerk: Die Schule in Ditzingen hat mit der Selbstversorgung bisher gute Erfahrungen gemacht. Quelle: dpa

Eigenes Kraftwerk: Die Schule in Ditzingen hat mit der Selbstversorgung bisher gute Erfahrungen gemacht.

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Mehr als 20.000 Schulen in Deutschland sind sanierungsbedürftig. Sie brauchen neue Fenster, müssen wärmegedämmt werden und benötigen eine neue Heizung, oft auch eine Lüftungsanlage. Das kostet schnell einen hohen sechsstelligen Betrag.

Das lohnt sich nicht in allen Fällen, aber wenn man es richtig macht, liegen die Betriebskosten nach der Sanierung weit unter denen davor – auch wenn man nicht so viel Glück hat wie die baden-württembergische Stadt Ditzingen nahe Stuttgart. Ihre Schule zeigt, was für Einsparungen technisch möglich sind.

Flutschaden erlaubt Vollsanierung

Die Erfolgsgeschichte fing allerdings mit einem bösen Missgeschick an. Die Stadt hatte gerade für 330.000 Euro die Heizung des Schulzentrums saniert und einiges in den Klimaschutz investiert, als ein Hochwasser kam. Noch ehe das neue Blockheizkraftwerk auf dem Schulgelände in Betrieb gehen konnte, wurde es von den Fluten zerstört.

Das nahm die Stadt zum Anlass für eine ganz große Lösung, zumal die Versicherung für die entstandenen Schäden 2,9 Millionen Euro herausrückte. Nach der Behebung der Gebäudeschäden blieb noch genug übrig, um 1,9 Millionen Euro in eine komplett neue Haustechnikanlage zu investieren. Sie liefert Heizungswärme, Klimakälte, warmes Wasser und Strom für den Eigenbedarf.

Nimm Gas, mach Strom und Wärme
Blockheizkraftwerk
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Blockheizkraftwerke (BHKW) basieren auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Dabei werden über einen Gasmotor oder eine Gasturbine Strom und Wärme erzeugt.

Blockheizkraftwerke
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Die entstehende Abwärme wird möglichst ortsnah, zum Beispiel als Fernwärme für ein Wohngebiet oder zur Warmwasserbereitung, eingesetzt. Auch die Nutzung für Prozesswärme oder in industriellen Anwendungen ist weit verbreitet.

Gaskraftwerk in Lubmin
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Die direkte Nutzung der Abwärme macht Blockheizkraftwerke besonders effizient. Bei modernen Gas-Kombi-Kraftwerken können bis zu 60 Prozent der Energie, die das Gas enthält, in Strom umgewandelt werden. Der Rest entweicht als Abwärme. Da diese bei Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung genutzt wird, ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von mehr als 90 Prozent. Der Ausstoß von Treibhausgasen wird so deutlich reduziert.

Neue Biogasanlage in Lüchow
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In der Getränkeindustrie oder der Landwirtschaft kommt die Nutzung eines Blockheizkraftwerks häufig vor. Durch die Vergärung von Brauereiabwässern oder Biomasse kann Biogas erzeugt werden, das sich anschließend in einem Gasmotor verfeuern lässt.

Bitburger
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Ein prominentes Beispiel: Die Bitburger Brauerei setzt seit mehr als fünf Jahren auf die Nutzung von Biogas und Abwärme. Der Primärenergieverbrauch kann damit gegenüber der getrennten Energie- und Wärmeerzeugung – durch ein Generator-Set und einer separaten Wärmequelle – um bis zu vierzig Prozent reduziert werden.

Deutschlands größte Vergärungsanlage geht in Betrieb
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In einem BHKW bei Passau wird jährlich aus 20.000 Tonnen Biomüll Biogas gewonnen und in Strom umgewandelt. Laut Internationaler Energie Agentur (IEA) wird ein Zehntel der weltweit erzeugten Energie über das Kraft-Wärme-Kopplungs-Prinzip gewonnen. In Deutschland sind es etwa zwölf Prozent. Bis 2030, so errechnen die IEA-Experten, sei aber eine Verdopplung des Anteils möglich, sofern die Entwicklung von der Politik gefördert wird.

Regensburg
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Einige Gemeinden in Deutschland nutzen bereits jetzt Blockheizkraftwerke intensiver als andere. Seit knapp 20 Jahren setzt der Regensburger Energie- und Wasserversorger REWAG auf Jenbacher Gasmotoren von GE. Jährlich spart die Stadt so rund mehr als 23.700 Tonnen CO2 ein.

Das Schulzentrum mit einer Nutzfläche von 5000 Quadratmetern, das Gymnasium, Real- und Musikschule sowie eine große Sporthalle umfasst, produziert nun seine Energie selbst. Kernstück der Anlage ist ein Blockheizkraftwerk mit einer elektrischen Leistung von 50 Kilowatt, das ein Unternehmen aus Niedersachsen lieferte. Der Motor, der den Generator dreht, wird mit Erdgas versorgt. Die Hitze des Abgasstroms wird zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt. An besonders kalten Wintertagen schalten sich zusätzlich ein Holzpellet- und ein Gaskessel ein.

Gute Klima- und Kostenbilanz

Während Blockheizkraftwerke im Sommer meist mit massiv verminderter Leistung laufen, weil kaum oder gar keine Heizwärme benötigt wird, also auch kaum Strom produziert wird, läuft die Ditzinger Anlage auch im Sommer. Die Abwärme wird dann in drei Adsorptionskältemaschinen genutzt, um Wasser zu kühlen.

Damit werden die Computer- und Medienräume der Schule sowie die Büros der Schulverwaltung klimatisiert. Wegen der Abwärmenutzung sowohl im Winter als auch im Sommer läuft das Blockheizkraftwerk pro Jahr 7400 Stunden, also fast 90 Prozent der maximal möglichen Zeit. Insgesamt reduzierte sich der Kohlendioxid-Ausstoß so pro Jahr um fast 1000 Tonnen. Zum Vergleich: Sparsame Autos stoßen rund ein Kilogramm CO2 auf zehn Kilometer Strecke aus.

Die Kosten für Strom und Gas sind um jährlich 60.000 Euro niedriger als vor der Sanierung, sagt Verena Berndt vom gleichnamigen Ingenieurbüro in Kirchheim, die die Anlage plante.

Dass sogar noch größere Einsparungen möglich sind, zeigt eine Schule nahe Aachen: Sie wurde zum Passivhaus umgerüstet und spart 150.000 Euro Heizkosten pro Jahr.

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