Projekt 17400/27

örderung von Planungsleistungen für das geplante Projekt: Demonstration umweltgerechter Ver- und Entsorgungssysteme für ausgewählte Berg- und Schutzhütten am Beispiel des Niedersachsenhauses auf 2.471 m ü. NN in der Goldberggruppe der Hohen Tauern /[…]

Projektträger

Deutscher Alpenverein (DAV) e. V. Sektion Hannover
Ellernstr. 16
30175 Hannover
Telefon: 0511/282131

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Schutzhütte Niedersachsenhaus (Kategorie I, exponierte alpine Lage) der Sektion Hannover des DAV wurde Anfang der 90er Jahre (etwa 1984) nach einem Brand wieder aufgebaut und mit einer dem damaligen Stand der Technik entsprechenden Energieversorgung versehen (Dieselaggregat, PV- und Röhrenkollektoranlage).
Ziel des neuen ganzheitlichen Energiekonzeptes war eine Modernisierung und Optimierung der einzelnen Komponenten für die elektrische und thermische Energieerzeugung sowie eine wesentliche Verringerung der Umweltbelastung durch den Einsatz erneuerbarer Energieträger (Rapsöl).


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAuf der Basis des IST-Zustandes der elektrischen und thermischen Energieversorgung der Schutzhütte, dessen baulichen Zustandes der Schutzhütte, sowie der geplanten Umbaumaßnahmen wurde das vor-aussichtliche Energieeinsparpotenzial und Emissionsminderungspotenzial ermittelt.
Als Basis für diese Schritte diente der im Rahmen des DBU-Projektes AZ 17400/17 entwickelte Energieleitfaden.
Anschließend wurde der künftige mittlere tägliche Energiebedarf der Schutzhütte unter Berücksichtigung der zukünftigen Ausstattung ermittelt.
Aufgrund dieser Ermittlungen ergaben sich Ansätze für ein technisch-wirtschaftlich optimiertes Gesamtkonzept für die Energieversorgung der Schutzhütte. Diese Ansätze wurden durch Berechnungen und Vergleiche mit anderen Lösungsansätzen verfeinert, bis ein durchgängiges, ganzheitliches Konzept unter Berücksichtigung der örtlichen Situation vorlag.
Anschließend erfolgte eine detaillierte Darstellung des Gesamtkonzeptes mit Erläuterungen des gewählten Lösungsansatzes, der Entlastung der Umwelt durch den Einsatz von regenerativen Energieträgern samt Ermittlung der voraussichtlichen Investitionskosten.
Die Planungsarbeiten wurden 2003, bis auf kleinere laufende Anpassungen, abgeschlossen.


Ergebnisse und Diskussion

Die Planungsunterlagen wurden im September 2003 als Grundlage zur Baugenehmigung eingereicht. Der bauliche Zustand des Niedersachsenhauses war als sehr gut zu bezeichnen. Zur Energieversorgung wurden auf der Berghütte bis dato zwei Dieselaggregate (12 kVA und 27 kVA) betrieben. Darüber hinaus verfügte die Hütte über eine Fotovoltaikanlage mit einer Leistung von etwa 0,55 kWp, die in Kombination mit einer Batterieanlage (24 V, 1.200 Ah) betrieben wurde. Die Batterie konnte zusätzlich über die vorgenannten Dieselaggregate geladen werden und versorgte über einen 2-kW-Wechselrichter die Kleinverbraucher der Hütte. Die Beleuchtungsanlage der Hütte basierte auf einem 24-V-Gleichstromnetz und wurde direkt aus der Batterie gespeist. Das 12-kVA-Dieselaggregat versorgte direkt Großverbraucher, wie die Waschmaschine, den Wäschetrockner, die Wasserpumpen und die Elektro-Patronen zur Warmwasserbereitung. Der 27-kVA-Dieselgenerator versorgte die Materialseilbahn.
Zur Heizung und Warmwasserversorgung wurde auf der Hütte ein Röhrenkollektor und ein holzbefeuerter Küchenherd in Kombination mit einem 500-l-Boilerspeicher und 800-l-Pufferspeicher betrieben. Für Kochzwecke wurde in der Küche Propangas aus Flaschen eingesetzt.
Das 12-kVA-Dieselaggregat hatte das Ende seiner Standzeit erreicht. Ein Teil der Röhrenkollektoren war augenscheinlich defekt. Bei den Ladereglern der Batterieanlage traten wiederholt Fehlfunktionen auf.
Ziel des entwickelten Energieversorgungskonzeptes war es, die Energieversorgung so zu optimieren bzw. zu modernisieren, dass durch den Einsatz erneuerbarer Energieträger die Umweltbelastung auf ein Minimum reduziert wird. Dazu wurde ein Konzept entwickelt, welches sich im Wesentlichen wie folgt um-reißen ließ:
¢ Zur Grundversorgung dient künftig ein Pflanzenöl-BHKW mit einer elektrischen Leistung von 22 kW und einer thermischen Leistung von 34 kW.
¢ Zur Ladungserhaltung und Versorgung von Kleinstverbrauchern im Winter wird die vorhandene PV-Anlage weiter genutzt.
¢ Die vorhandene Batterieanlage wird ebenfalls als elektrischer Speicher weiter genutzt und auf den Betrieb mit einer Spannung von 48 VDC umgebaut.
¢ Zur Kopplung des elektrischen Netzes mit der Batterie und dem BHKW bzw. dem 27-kVA-Notstromaggregat wird ein neuer Drei-Phasen-Wechselrichter mit einer Leistung von 2,5 kW eingesetzt.
¢ Das gesamte elektrische Vorsorgungsnetz der Hütte wird auf die Spannung 3 x 380/220 V 50 Hz umgerüstet.
¢ Zur Warmwasser- bzw. Heizenergieversorgung wird der vorhandene 800-l-Speicher weiter genutzt und ein zusätzlicher 1.500-l-Pufferspeicher installiert.
¢ Die Wärmebereitstellung erfolgt aus dem BHKW und den intakten Teilen der vorhandenen Solaran-lage.
¢ Darüber hinaus erfolgt die Wärmeversorgung örtlich zusätzlich über einen Kachelofen in der Gaststube und einen vorhandenen holzbefeuerten Herd in der Küche.
¢ Die beiden o. g. Warmwasserspeicher werden beide mit einer elektrischen Heizpatrone ausgerüstet, so dass beim Ausfall des BHKW eine Beheizung über das Notstromaggregat möglich ist.
¢ Das vorhandene Warmwassernetz wird um Leitungen für die Waschmaschine und den Geschirrspüler sowie um zusätzliche Duschen erweitert.
¢ Die vorhandene 17 Jahre alte 540 Wp-Photovoltaik-Anlage erhält zwei neue, neuartige Laderegler.
Im Zuge der vorgesehenen Modernisierung wird es erforderlich sein, ein eigenes Betriebsgebäude für das BHKW zu errichten. Durch die Modernisierung und Erweiterung der Hütte soll sich der elektrische Stromverbrauch von derzeit etwa 40 kWh pro Tag auf zukünftig etwa 24 kWh/d reduzieren. Dies in erster Linie dadurch, dass zukünftig keine elektrische Warmwasserbereitung mehr stattfinden soll und der Betrieb der Seilbahn auf Grund des signifikant geringeren Feuerholzverbrauchs deutlich reduziert werden kann. Der Ersatz der derzeit betriebenen Dieselaggregate durch ein Pflanzenöl-BHKW führt zu einer drastischen Reduzierung der energiebedingten CO2-Emissionen.
Zur Präsentation der Projektergebnisse ist eine fest installierte Infotafel auf der Hütte vorgesehen. Darüber hinaus ist die Anbindung der Schutzhütte an das Internet geplant. Dabei sollen einzelne Betriebsdaten der Anlage abgerufen werden können. Das Energieversorgungskonzept soll auf einer eigenen Web-Site detailliert dargestellt werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Zur Planungsphase gab es keine gesonderte Öffentlichkeitsarbeit. Diese war im Demonstrationsprojekt AZ 17400/54 vorgesehen.


Fazit

Die vorgesehenen Maßnahmen zur Modernisierung und Erweiterung der Energieversorgung des Niedersachsenhauses erschienen insgesamt plausibel. Die der Planung zu Grunde liegenden Daten bzw. Annahmen entsprachen den allgemeinen Erfahrungswerten. Die Dimensionierung der Anlagen korrespondierte mit dem von der Umweltstiftung herausgegebenen Planungsleitfaden für Energiekonzepte von Berghütten.