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Vorlage - 093-1/2011  

 
 
Betreff: Erneuerung der Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd
Status:öffentlich  
  Bezüglich:
093/2011
Federführend:Geschäftsbereich Gebäudemanagement   
Beratungsfolge:
Kreistag Entscheidung
26.07.2011 
Sitzung des Kreistags ungeändert beschlossen   

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Antrag der Verwaltung

Antrag der Verwaltung

 

Der Kreistag beschließt:

 

1.     Für die Erneuerung der Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd in einem ersten Abschnitt werden im Haushaltsplan 2012 Investitionsmittel in Höhe von 550.000 € bereitgestellt.

 

2.     Die Landkreisverwaltung wird beauftragt, gemeinsam mit dem Ingenieurbüro für Energie- und Gebäudetechnik Schuler, Bietigheim-Bissingen, die Gesamtplanung zu entwickeln und ein öffentliches Ausschreibungsverfahren für die Realisierung des ersten Abschnitts der neuen Wärmeversorgung durchzuführen.

 

3.     Im Jahr 2012 wird die Landkreisverwaltung detailliert über diese umfangreiche Sanierungsmaßnahme berichten und den Vergabevorschlag dem Kreistag vorlegen.

 

 

Anmerkung:

 

Der Ausschuss für Bildung und Finanzen hat einstimmig in seiner Sitzung am 12. Juli 2011 den Antrag der Verwaltung dem Kreistag zum Beschluss empfohlen.

 

Sachverhalt/Begründung

Sachverhalt/Begründung

 

Die Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd erfolgt durch drei kombinierte Heizöl-/Erdgaskessel, die bereits über 25 Jahre alt sind. Zusammen mit dem Heizkreisverteiler haben diese drei Kessel trotz kontinuierlicher Wartung die Verschleißgrenze erreicht.

Korrosion, Ablagerungen und die Abnutzung von beweglichen Teilen sind auch durch Reparaturmaßnahmen nicht mehr rückgängig zu machen. Außerdem können nach einer so langen technischen Betriebszeit dringend benötigte Ersatzteile nicht mehr beschafft werden.

Im Erdreich vor dem Heizraum befinden sich zwei 100.000 l-Heizöltanks, von denen ein Tank bereits stillgelegt ist. Immer restriktivere Betreibervorschriften erfordern, dass auch der verbleibende unterirdische Heizöltank stillgelegt werden muss.

 

 

Im Bild vorne rechts befindet sich direkt hinter dem Kamin der Heizraum, von dem aus das gesamte Schulzentrum inkl. Rundbauten, Werkstätten, Hauptgebäude und Sporthalle versorgt wird.

 

Um eine störungsfreie Wärme- und Warmwasserversorgung des vor kurzem durch den Erweiterungsbau Bäckerei/Fleischerei vergrößerten beruflichen Schulzentrums in Schwäbisch Gmünd sicherzustellen, ist die Sanierung bzw. Erneuerung der Wärmeerzeugungsanlage einschließlich der Verteileranlage zeitnah geboten.

 

In Anbetracht des technischen und finanziellen Umfangs der Maßnahme ist geplant, eine bereits bestehende Untersuchung des Ingenieurbüros Schuler, Bietigheim-Bissingen, zu den verschiedenen Wärmeversorgungsvarianten zu aktualisieren und die Realisierung in zwei Teilabschnitte zu untergliedern.


In einem ersten Abschnitt soll im Jahr 2012 eine neue Verteileranlage mit Regelung realisiert werden. Zu diesem ersten Umsetzungsschritt gehört auch die Neuinstallation von zwei Erdgaskesseln sowie eines erdgasbetriebenen Blockheizkraftwerkes (BHKW) zur gleichzeitigen Erzeugung von Wärme und Strom (Kraft-Wärme-Kopplung).

Mit diesen Maßnahmen ist die Beheizung des beruflichen Schulzentrums gesichert.

Die optimale Leistungsdimensionierung der Erdgaskessel (kW-Leistung thermisch) und des Erdgas-BHKWs (kW-Leistung elektrisch sowie kW-Leistung thermisch) wird in der Anlagenkonzeption des Ingenieurbüros Schuler festgelegt.

 

Dabei werden folgende Punkte berücksichtigt:

 

  • Wärmeverbrauchsreduzierung durch die energetische Sanierung von Sheddächern (Werkstätten) und Oberlichtkonstruktionen (Hauptgebäude)
  • Effizientere Wärmeverteilung durch die geplante Verteilersanierung
  • Einbindung eines neu zu errichtenden Pufferspeichers in die Anlagenkonzeption
  • Zusammenspiel des Blockheizkraftwerks mit dem Pufferspeicher
  • Anstehende Sanierungsmaßnahmen oder mögliche Erweiterungen des beruflichen Schulzentrums

 

Erst mit der erneuten Untersuchung der optimalen Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd durch das Ingenieurbüro wird die genaue Anlagendimensionierung festgelegt werden können.

 

Die neuen Erdgaskessel und das Erdgas-BHKW müssen in der Lage sein, den gesamten Wärmebedarf des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd zu decken. Dies ist deshalb notwendig, da eine Holzhackschnitzelheizung ausfallen kann und die Beheizung des Gebäudekomplexes trotzdem sichergestellt sein muss.

Auf Grund des kostengünstigeren Energieträgers Holz wird die in einem zweiten Abschnitt zu realisierende Holzhackschnitzelheizung mit rund 70% den Großteil des jährlichen Wärmebedarfs bereitstellen. Die Erdgas-Spitzenkessel werden durch die automatische Steuerung nur bei Bedarf zugeschaltet.

 

Am Beispiel des Kreisberufsschulzentrums Ellwangen (Jahr 2010) sollen die Kostenvorteile einer Holzhackschnitzelheizung dargestellt werden:

 

 

Holzhackschnitzel

(500 kW)

Erdgas

(270 - 1.550 kW)

Summe

Wärmeverbrauch

(Anteil)

1.609.120 kWh

(83,5%)

319.200 kWh

(16,5%)

1.928.320 kWh

Kosten

40.146 €

28.825 €

68.971 €

Kosten pro kWh

2,5 ct/kWh

9,0 ct/kWh

3,6 ct/kWh

 

Obwohl die Holzhackschnitzelheizung über eine Leistung von „nur“ 500 kW verfügt, stellt diese 83,5% des jährlichen Wärmebedarfs kostengünstig zur Verfügung. Dennoch muss der modulierende Erdgaskessel als Ausfallsicherung den Gesamtwärmebedarf (bis zu 1.550 kW) sicherstellen.

 

Blick auf die vorhandene Kesselanlage: Die Heizkessel der Marke Viessmann verfügen über eine Leistung von 775 kW (1x) und 1.985 kW (2x) und stammen aus den Jahren 1989-1991.

Bei den Zweistoff-Brennern (Heizöl/Erdgas) der Marke Elco ist 1985 bzw. 1986 das Baujahr.

 

 

 

 

 

Neben der Neuinstallation von zwei Erdgas-kesseln und einem Blockheizkraftwerk ist die Erneuerung der Verteileranlage von elemen-tarer Bedeutung.

 

Im Bild links ist eine über 20 Jahre alte Heizungsumwälzpumpe zu sehen.

Nach der Verteilersanierung werden dreh-zahlgeregelte Umwälzpumpen zum Einsatz kommen, die zum einen um ein Vielfaches energieeffizienter sind und zum anderen über die neue Steuerungstechnik genau auf den Wärmebedarf der einzelnen Heizkreise und Gebäudeteile reagieren können.

 

 

 

In einem zweiten Abschnitt soll zu einem späteren Zeitpunkt dann eine Holzhackschnitzelheizung mit Vorratssilo gebaut werden. Damit könnte eine ökologisch wie ökonomisch sinnvolle Gesamtkonzeption zur nachhaltigen Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums erreicht werden.

 

Auf Grund der sehr guten Erfahrungen mit den staatlich geförderten und sehr energieeffizienten Blockheizkraftwerken im Ostalbkreishaus und in der Jagsttalschule Westhausen soll im ersten Abschnitt auch in Schwäbisch Gmünd eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage installiert werden. Die staatliche Förderung (hauptsächlich der KWK-Zuschlag für den gesamten erzeugten Strom) sowie die ersparten Strombezugskosten führen dazu, dass sich das Blockheizkraftwerk sowohl ökologisch wie auch ökonomisch für den Ostalbkreis rechnet. Im Rahmen der aktuellen Diskussion zur Energiewende in Deutschland ist zudem davon auszugehen, dass mit der anstehenden Novellierung des KWK-Gesetzes die Förderung von Blockheizkraftwerken ausgebaut wird, da diese eine dezentrale Stromerzeugung und den teilweisen Stromeigenverbrauch ermöglichen und die Übertragungsnetze dadurch entlasten.

 

Die Holzhackschnitzelheizung am Kreisberufsschulzentrum Ellwangen hat sich ebenfalls sehr bewährt, weshalb diese ökologisch sinnvolle Nutzung heimischer nachwachsender Rohstoffe auch am Kreisberufsschulzentrum Schwäbisch Gmünd in einem zweiten Abschnitt umgesetzt werden soll. Da die hierfür notwendigen Investitionskosten für ein Betriebsgebäude und ein Vorratssilo bei rund 1,5 Mio. € liegen, soll die Einbindung der Holzhackschnitzelheizung erst später erfolgen.

 

 

Projekthistorie und Entscheidung zur eigenständigen Realisierung der neuen Wärme-versorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd

 

Bereits im Jahr 2000 hat das Ingenieurbüro Schuler für den Ostalbkreis „Fortschrittliche Energiekonzepte für die Landkreisgebäude“ erarbeitet. Gegenstand der Untersuchung waren die drei Kreisberufsschulzentren sowie die Jagsttalschule Westhausen. In der Folge wurde speziell für das Kreisberufsschulzentrum Schwäbisch Gmünd der „Vergleich verschiedener Energieversorgungsvarianten“ angefertigt und mehrmals wegen veränderter Rahmenbedingungen (Brennstoffkosten, Bau- und Herstellungskosten) aktualisiert.

 

Zu den verschiedenen in Betracht kommenden Varianten zur Wärmeversorgung des Schulkomplexes gehörte auch der Anschluss an ein großes zentrales Heizwerk der Fernwärme Schwäbisch Gmünd GmbH (Teil der Stadtwerke Schwäbisch Gmünd GmbH). Dieses zentrale Heizwerk hätte eine Holzhackschnitzelheizung mit einer Leistung von 4.000 kW sowie drei Erdgas-Spitzenkessel mit je 3.700 kW beinhaltet und wäre auf dem Gelände des Baubetriebsamts der Stadt Schwäbisch Gmünd angesiedelt worden. Allein die Holzhackschnitzelheizung hätte pro Jahr rund 1.100 LKW-Ladungen benötigt (in Spitzenlastzeiten im Winter pro Tag vier LKW-Ladungen). Dieses Holzhackschnitzelheizwerk mit Erdgas-Spitzenkesseln und einer Gesamtleistung von 15.100 kW wäre eine der größten Anlagen dieser Art in Ostwürttemberg mit einer sehr anspruchsvollen Versorgungs- und Betriebslogistik gewesen. Auch wenn die Holzhackschnitzelheizung mit „nur“ 4.000 kW die Grundlast geliefert hätte, ist zu berücksichtigen, dass nicht allein die Nennleistung einer Heizanlage in kW für die erzielte Wärmeleistung maßgebend ist, sondern auch die Zahl der Vollbenutzungsstunden pro Jahr und das Vorhandensein eines großen Pufferspeichers (in diesem Fall das eigentliche Fernwärmenetz).

Über das Fernwärmenetz wären neben dem Kreisberufsschulzentrum auch Wohngebäude im Bereich Oberbettringen Nordwest und zu einem späteren Zeitpunkt die Hardt-Siedlung und das Hardt-Kasernengebiet versorgt worden.

 

Nach intensiver Diskussion in Ortschaftsrat, Eigenbetriebsausschuss und Gemeinderat der Stadt Schwäbisch Gmünd wurde dieses zentrale Heizwerk mit einem Investitionsaufwand von rund 5 Mio. € zu Gunsten einer Sanierung der bestehenden Heizzentralen Ende des Jahres 2009 endgültig verworfen.

Zu diesem Zeitpunkt war für die Landkreisverwaltung auch auf Grund der Empfehlungen aus der Untersuchung des Ingenieurbüros Schuler klar, dass eine Eigenlösung als wirtschaftlich sinnvollste Variante realisiert werden sollte.

 

 

Fazit

 

Nachdem in den Jahren 2009-2010 umfangreiche energetische Dachsanierungen im Bereich Werkstätten und Hauptgebäude mit Hilfe des Konjunkturprogramms II realisiert werden konnten, sollte der Effekt auf den Wärmeverbrauch der Liegenschaft abgewartet werden, da dies eine wichtige Grundlage für die Konzeption und Anlagendimensionierung darstellt.

Nach den Erfahrungswerten der Heizperiode 2010/2011 hat sich der Wärmeverbrauch um 19 % gegenüber dem Vorjahr reduziert, obwohl der Dezember 2010 der kälteste Monat seit 1969 war.

Diese Erfahrungswerte sollen nun in der erneuten Aktualisierung des Wärmeversorgungskonzepts durch das Ingenieurbüro Schuler berücksichtigt werden. Das Ergebnis der Untersuchung wird zunächst von der Landkreisverwaltung geprüft und anschließend dem Kreistag zur Entscheidung im Jahr 2012 vorgelegt.

 

Der geplante erste Abschnitt der neuen Wärmeversorgung für das Kreisberufsschulzentrum Schwäbisch Gmünd ist unabhängig von den anderen Sanierungsmaßnahmen durchführbar und wirkt sich auch nicht auf die in einem zweiten Abschnitt geplante Holzhackschnitzelheizung negativ aus.

Finanzierung und Folgekosten

Finanzierung und Folgekosten

 

Für die Realisierung des ersten Abschnitts einer neuen Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd werden im Haushaltsplan 2012 Investitionsmittel in Höhe von 550.000 € bereitgestellt.

Durch die effizientere Nutzung des Energieträgers Erdgas mit Hilfe der Kraft-Wärme-Kopplung und die Einsparungen durch die Heizverteilersanierung sowie die neuen Erdgaskessel wird der Ostalbkreis den CO2-Ausstoß des beruflichen Schulzentrums reduzieren und die Umwelt entlasten können.

Die Einsparungen aus reduziertem Erdgas- und Strombezug führen nach einer internen Wirtschaftlichkeitsberechnung dazu, dass sich die Investitionskosten für den ersten Abschnitt der neuen Wärmeversorgung nach rund sieben Jahren amortisiert haben werden.

Anlagen

Anlagen

 

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Sichtvermerke

 

Geschäftsbereichsleiter

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Langer

 

 

Dezernent

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Wolf

 

 

Dezernat II

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Kurz

 

 

Landrat

__________________________________________

 

Pavel

 

Stammbaum:
093/2011   Erneuerung der Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd   Geschäftsbereich Gebäudemanagement   Beschlussvorlage
093-1/2011   Erneuerung der Wärmeversorgung des Kreisberufsschulzentrums Schwäbisch Gmünd   Geschäftsbereich Gebäudemanagement   Beschlussvorlage