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Projekt des Monats August 2004

Neue Heizzentrale für den Entsorgungsbetrieb und die neue Feuerwehrhauptwache

Anlass   
 
Die Erdgaskessel des Entsorgungsbetriebes der Stadt Dorsten waren altersbedingt sanierungsbedürftig. Zudem war die Heizleistung dieser Altanlage nicht ausreichend, um die im Dezember 2002 errichtete neue Fahrzeughalle des Entsorgungsbetriebes genügend mit Wärme zu versorgen.

  
Konzept Nahwärmeversorgung "An der Wienbecke": Anschluss Neubau Feuerwehrhauptwache
 
Als Wärmeabnehmer wurde neben den Gebäuden des Entsorgungsbetriebes die neu zu errichtende Hauptfeuer- und Rettungswache mit in das Heizkonzept als Nahwärmeverbund eingeplant. Durch die Wärmeversorgung aus einer zentralen Heizanlage können Kosten für den Bau einer gesonderten Heizzentrale im Feuerwehrgebäude mit Abgaskaminanlage und Erdgasanschluss sowie für Wartung und Instandhaltung eingespart werden.

Projektziel: Stabile Wärmekosten
 
Wärmeerzeugung auf der Basis von Erdgas ist durch die Preisbindung an Heizöl sehr starken, unkalkulierbaren Schwankungen unterworfen und vom Weltmarkt abhängig. Als alternativer Brennstoff stehen Holzhackschnitzel aus der heimischen Forstpflege zur Verfügung. Der Preis für den Brennstoff Waldholz ist weitgehend unabhängig von der Heizöl-Preisentwicklung:

Im Zeitraum 1997 - 2003 hat sich der Preis für Waldfrischholz zur Verwendung in der Papier-/ Spanplattenindustrie kaum verändert, der Preis für Heizöl (und damit auch für Erdgas) schwankt jedoch sehr stark.

   
Kennzeichen von Holzbrennstoffen
 

Verfügbarkeit	Nach Angaben der Forstbehörden verbleiben Resthölzer wie Äste und Baumkronen bei der Holzernte oftmals in den Wäldern. Diese Mengen, als auch das von Schädlingen befallene Holz, sind sehr gut als Brennstoff geeignet. Eine regelmäßige Durchforstung der Wälder stärkt den Wuchs und die Resistenz gegen Schädlinge. Diese Durchforstung wird zu selten durchgeführt, weil ein Absatzmarkt für Waldpflegeholz nicht bzw. nur gering vorhanden ist.
heimisches Produkt	sichert Arbeitsplätze
Preisentwicklung	Abhängig von der Entwicklung der Lohn- und Maschinenkosten, Treibstoff für Holzbeschaffung und Transport sowie vom Marktpreis für Industrieholz aus Waldfrischholz.
Energieinhalt	Der Energieinhalt schwankt in Abhängigkeit der Zusammensetzung (Laub-, Nadelholz) und Feuchte.
Vergleich Holzpellets/ Holzhackschnitzel	Für kleinere Heizungsanlagen (Wohnhäuser) bietet sich der Brennstoff Holzpellets an. Holzpellets werden aus Sägespänen der Sägewerke produziert. Für größere Heizungsanlagen werden Holzhackschnitzel eingesetzt. Holzhackschnitzel sind preisgünstiger als Pellets, benötigen aber für vergleichbaren Energieinhalt mehr Lagerplatz. Die Handhabung, der Transport und die Kesseltechnik ist für Holzhackschnitzel aufwendiger. Die aufwendige Technik der Hackschnitzelfeuerung verursacht Investitionsmehrkosten gegenüber Heizöl- oder Erdgaskesselanlagen. Diese werden durch Fördergelder und den günstigen Brennstoffpreis mehr als ausgeglichen.

  
Technische Ausrüstung der Heizzentrale

Die Lage der neuen Heizzentrale mit guten Zufahrtsmöglichkeiten für Lastkraftwagen zur Holzanlieferung und die ganzjährige Wärmeabnahme - Sommerwarmwasserbedarf für Duschen - spricht für den Einsatz eines Holzhackschnitzelkessels. Das technische Konzept wurde gemeinsam mit dem Ingenieurbüro Cosanne Ingenieure, Dorsten-Lembeck, und dem Holzhackschnitzellieferanten Haus Vogelsang GmbH, Datteln, entwickelt und im März/April 2004 gebaut.
  
Ein Holzhackschnitzelkessel mit 300 kW Wärmeleistung liefert die Grundlastwärme und damit die größte Energiemenge. Der Kessel zündet die Holzhackschnitzel vollautomatisch und passt sich der Wärmeabnahme an. Pro Jahr werden ca. 1100 m³ Holzhackschnitzel benötigt (= ca. 370 t bzw. 450 Festmeter Holz). Für die seltenen, extrem kalten Wintertage wird ein Erdgaskessel als Spitzenlastkessel (900 kW Wärmeleistung) eingesetzt. Auf der Heizzentrale ist ein Heizwasserspeicher (10.000 Liter) aufgestellt. Dieser wird durch den Holzkessel aufgeheizt und dient als zusätzliche Wärmeenergiereserve, z.B. für das morgendliche Aufheizen der Gebäude. Hierdurch werden die Einsatzzeiten des Erdgaskessels weiter minimiert und damit Erdgas einspart.
 
Die Holzhackschnitzel werden fertig gehackt in geschlossenen Spezialcontainern angeliefert und an die Heizzentrale "angedockt". Der Transport der Hackschnitzel aus den Containern in den Holzhackschnitzelkessel erfolgt vollautomatisch. Bei kalter Witterung werden ca. 30 m³ Holzhackschnitzel pro Woche benötigt; ein Container fasst 35 m³.

Der Holzlieferant ist für die Lieferung der Holzhackschnitzel, für den Betrieb, für die Wartung des Holzhackschnitzelkessels und Entsorgung der Holzasche verantwortlich. Die Abrechnung der gelieferten Holzhackschnitzel erfolgt nicht nach  Gewicht oder Menge, sondern nach erzeugter Wärmemenge, gemessen hinter dem Holzhackschnitzelkessel:

Preisentwicklung Holzhackschnitzel

Die Beschaffungskosten für Holzhackschnitzel aus den Forstbeständen setzen sich aus Lohnkosten und Treibstoffkosten für die Ernte- und Transportfahrzeuge zusammen. Preisbestimmend ist zudem der Marktpreis für Industrieholz aus Waldfrischholz. Für das Projekt Nahwärme "An der Wienbecke" wurde der Preis für die Holzhackschnitzel an der Entwicklung von Lohnkosten, Treibstoff- und Industrieholzpreisen gebunden, um den Lieferanten langfristig auskömmliche Preise zu ermöglichen. Hierüber wurde eine langfristig sichere Holzbelieferung mit einem Liefervertrag über 15 Jahre geschlossen.
 

Investitionsförderung
 
In NRW werden Holzfeuerungsanlagen durch das Holzabsatzförderprogramm (Hafö) mit 35% der Investition als Zuschuss gefördert. Durch diesen Zuschuss sollen notwendige Mehrinvestitionen für die Holzheizungstechnik gegenüber einer reinen Erdgas- bzw. Heizölanlage aufgefangen werden. Bereits in der Frühphase der Planung wurde die Förderfähigkeit des Projektes gemeinsam mit der EnergieAgentur.NRW sowie dem zuständigen Kreisforstamt geklärt.

Wirtschaftlichkeit
 
Im Rahmen der Konzeptentwicklung wurden gemeinsam mit dem Büro COSANNE INGENIEURE, Dorsten-Lembeck, detaillierte Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen durchgeführt. Aufgrund der Hafö-Investitionsförderung stellt sich die jetzt realisierte bivalente Anlage mit Holz- und Gaskessel investitionskostenneutral gegenüber der reinen Gaskesselanlage dar. Bezogen auf die heutigen Energiepreise ist die Wärme aus dem Holzhackschnitzelkessel (inkl. Brennstoff, Anlieferung, Ascheentsorgung, Kesselwartung und -betrieb) kostengünstiger als die Wärme aus einer Erdgaskesselanlage. Bei den aktuellen Energiepreisen spart der Entsorgungsbetrieb ca. 7.100 Euro pro Jahr, die neu zu errichtende Feuerwehrhauptwache ca. 4.200 Euro pro Jahr.

Umweltauswirkungen
 
Durch den Einsatz von Holzhackschnitzeln werden jährlich ca. 100.000 m³ Erdgas eingespart. Bei der Verbrennung von diesem Erdgas würden 240 t klimaschädigendes Kohlendioxid (CO2 ) entstehen. Anders bei der Verbrennung von Holz: Holz gilt als CO2 -neutral, da das im Laufe des Wachstums eingespeicherte CO2 bei der Verbrennung freigesetzt wird. Die gleiche Menge CO2 wird auch beim natürlichen Verrottungsprozess an die Luft abgegeben. Somit wird durch die Einsparung an Erdgas die Umwelt um 240 t CO2 pro Jahr entlastet (entspricht dem CO2 -Ausstoß von ca. 30 Einfamilienhäusern) und das bei der Forstpflege anfallende Restholz wird einer sinnvollen Verwendung zugeführt.

Vertragskonzept
 
Die Finanzierung und der Betrieb der Heizzentrale erfolgt durch die städtische Gesellschaft Wirtschaftsförderung in Dorsten GmbH (WinDor). Damit stellt WinDor den Betrieb und die Wärmelieferung für die Liegenschaften Entsorgungsbetrieb und neue Feuerwehrhauptwache sicher und liefert die Wärme auf der Basis eines Wärmelieferungsvertrages mit einer Laufzeit von 20 Jahren.