Diploma Thesis
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Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Bewertung alternativer Wärmeversor-gungskonzepte für die Feldwebel-Boldt-Kaserne unter Berücksichtigung energe-tischer, wirtschaftlicher und ökologischer Aspekte. Im Rahmen der Untersuchung wurde zunächst die bestehende Wärmeversorgung analysiert und der zukünftige Wärmebedarf auf Grundlage geplanter baulicher Erweiterungen errechnet.
Aufbauend auf dieser Analyse wurden drei Versorgungsvarianten mit unter-schiedlich dimensionierten Geothermiefeldern entwickelt. Die Machbarkeit wurde durch eine geologische Untersuchung und die Vordimensionierung eines Erd-wärmesondenfeldes bestätigt.
Im technischen Variantenvergleich wurden diese drei Wärmeerzeugungskonzep-te mit jeweils unterschiedlichem Anteil an geothermischer Energie und Luft/Wasser-Wärmepumpen dimensioniert, energetisch analysiert und wirtschaft-lich nach VDI 2067-1 bewertet. Grundlage bildeten einheitliche Annahmen zu Investitions-, Betriebs- und Energiekosten sowie zur Nutzungsdauer. Zusätzlich erfolgte eine CO₂-Bilanzierung zur ökologischen Bewertung.
Aus den Ergebnissen geht hervor, dass Variante 2, mit einer ausgewogenen Kombination aus Luft/Wasser-Wärmepumpen-Kaskade und geothermischer An-lage, das beste Verhältnis aus Wirtschaftlichkeit, technischer Umsetzbarkeit und Betriebsflexibilität bietet. Die eingesetzten Systeme können bereits während der Sanierungsphase genutzt werden und benötigen zur Spitzenlastdeckung ledig-lich einen unterstützenden H₂-Gas-Kessel. Auf zusätzliche Übergangstechnolo-gien kann somit verzichtet werden. Während der Übergangsphase übernimmt der H₂-Gas-Kessel zwar temporär über 50 % der Anlagenleistung, im Regelbetrieb liegt sein Anteil an der Jahreswärmearbeit jedoch bei unter 10 %. Durch die in Kapitel 10.2 beschriebenen Optimierungsmaßnahmen lässt sich die Anlagenleis-tung während der Sanierung weiter steigern und der Einsatz des Spitzenlastkes-sels zusätzlich reduzieren.
Nach Abschluss der Sanierung aller Bestandsgebäude und der vollständigen Absenkung der Vor- und Rücklauftemperaturen auf 65/35 °C sollen die Wärme-pumpensysteme die Liegenschaft ganzjährig ohne Unterstützung durch zusätzli-che Heizsysteme versorgen können. In Zukunft kann entschieden werden, ob der H₂-Gas-Kessel weiterhin als Redundanzsystem erhalten bleibt oder perspek-tivisch durch eine zusätzliche Wärmepumpenanlage ersetzt wird.
Insgesamt bestätigt die Untersuchung, dass eine geothermiegestützte Wärmever-sorgung für die betrachtete Liegenschaft sowohl technisch realisierbar als auch wirtschaftlich tragfähig ist.