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Aufbau nachhaltiger Quartiersenergie: Kaltes Nahwärmenetz für Gronau (Leine)
Die Entwicklung klimaneutraler Wohnquartiere erfordert Ingenieurlösungen, die über konventionelle Versorgungskonzepte hinausgehen. Während Städte und Kommunen nach kosteneffizienten, emissionsarmen Energielösungen suchen, gewinnen kalte Nahwärmenetze als zentraler Baustein einer nachhaltigen Stadtplanung zunehmend an Bedeutung.
Im neuen Wohnquartier in Gronau (Leine) wird diese Vision Realität. Unterstützt durch die technische Expertise von M&P Energy – Mitglied der SIERA Allianz, einem Netzwerk europäischer Umwelt- und Ingenieurfachleute, integriert das Projekt ein geothermiegestütztes kaltes Nahwärmenetz zur effizienten und nachhaltigen Versorgung einer vielfältigen Gebäudestruktur.
Das Quartier umfasst 82 Einfamilienhäuser, 86 Doppel- und Reihenhäuser, 19 Mehrfamilienhäuser sowie eine Kindertagesstätte. Von Beginn an war das Ziel, ein robustes, erneuerbares Energiekonzept zu entwickeln, das sowohl den deutschen Klimazielen als auch den strategischen Ingenieursgrundsätzen der SIERA Allianz entspricht.
Geothermie als Rückgrat des Energiekonzeptes
Zur Versorgung mit Wärme, Warmwasser und passiver Kühlung wird das Quartier an ein kaltes Nahwärmenetz angeschlossen – ein System, das Niedertemperaturwärme im Quartier verteilt und es gebäudeindividuellen Wärmepumpen ermöglicht, Heizenergie mit hoher Effizienz zu erzeugen.
Die geothermische Infrastruktur wurde von M&P Energy – Mitglied der SIERA Allianz konzipiert und technisch validiert, basierend auf umfassender Untergrundmodellierung, Bedarfsprognosen und simulationsgestützten Auslegungsszenarien.
Zentrale Systemmerkmale
- 114 Erdwärmesonden, jeweils im Abstand von 8 Metern
- Zwei Sondenfelder in den nördlichen Grünbereichen
- Erhöhung der Sondentiefe von 150 m auf 180 m um genehmigungsfähigen und effizienten Betrieb der Anlage zu gewährleisten
- Drei Verteilerschächte, angebunden an die Technikzentrale
- Passive Kühlung über Sole-Wasser -Wärmepumpen und aktive Regeneration über Rückkühler
- Vier Überwachungsmessstellen (zwei Grundwasser-Messstellen + zwei Temperatur-Messstellen)
Diese Komponenten ergeben ein eng verzahntes System, das für eine stabile thermische Leistung über das gesamte Jahr ausgelegt ist.
Simulationsgestützte Planung durch M&P Energy
Ein wesentlicher Entwicklungsschritt war die detaillierte Bewertung der geothermischen Untergrundparameter. M&P Energy nutzte seine Expertise in Hydrogeologie, thermischer Simulation und nachhaltiger Energiesystemplanung, um Felduntersuchungen und thermodynamische Modelle durchzuführen.
Erste Simulationen auf Basis der vorhandenen 150-m-Pilotsonde zeigten, dass die passiven Kühlanforderungen nicht erreicht werden können. Hierfür entwickelte M&P Energy ein überarbeitetes Simulationsmodell, das zur Installation einer neuen 180-m-Pilotsonde und optimierten Planungsparametern führte.
Diese analytische Anpassung gewährleistete:
- stabile Leistung im passiven Kühlbetrieb
- verbesserte langfristige thermische Balance
- erhöhte Effizienz
- minimierte Betriebsrisiken
Dieser evidenzbasierte Ansatz spiegelt die Ingenieurphilosophie der SIERA Allianz wider: Präzision, datenbasierte Entscheidungen und lebenszyklusorientiertes Denken.
Thermische Balance und saisonale Regeneration
Effiziente Geothermieanlagen beruhen sowohl auf Entzug als auch auf Regeneration von Wärme. M&P Energy integrierte ein thermisches Managementkonzept, das die saisonalen Anforderungen ausgleicht:
Winterbetrieb: Erneuerbare Wärme
- Wärmepumpen entziehen dem Untergrund Energie.
- Die Bodentemperaturen sinken kontrolliert.
Sommerbetrieb: Passive Kühlung & aktive Regeneration
- Gebäude geben Wärme passiv in den Untergrund ab.
- Rückkühler unterstützen bei Bedarf die aktive Regeneration.
- Überwachung stellt die Einhaltung aller Betriebsgrenzen sicher.
Dieser bilaterale saisonale Zyklus ist entscheidend für operative Stabilität und Effizienz.
Umweltmonitoring und Genehmigungssicherheit
Nachhaltige Energiesysteme müssen sowohl technisch robust als auch umweltverträglich sein. Deshalb entwickelte M&P Energy ein umfassendes Monitoringkonzept:
- Zwei Grundwassermessstellen + Zwei Temperatur Messstellen zur Überwachung der der Temperaturänderungen im Sondenfeld und ggf. zur Anpassung des Anlagenbetriebs, Beobachtung der thermischen Ausbreitung
- Wärmemengenzähler zur Überwachung des tatsächlichen Wärmeentzugs und -eintrags im Sondenfeld
- Kontinuierliche Auswertung zum Schutz der Umwelt und zur Sicherung der Betriebseigenschaften
Diese Maßnahmen gewährleisten Transparenz gegenüber Behörden und stärken die ökologische Ausrichtung des Projektes innerhalb der SIERA Allianz.
Ein wichtiger Meilenstein für die Klimaziele 2030
Der Bau und die Inbetriebnahme der Sondenfelder und des kalten Nahwärmenetzes beginnen ab 2026 parallel zur Quartiersentwicklung.
Das Projekt zeigt, wie erneuerbare Quartiersenergien systematisch in moderne Stadtentwicklung integriert werden können. Durch die Kombination aus Geothermie, Simulationstechnik und interdisziplinärer Planung demonstriert M&P Energy – Mitglied der SIERA Allianz, wie moderne Infrastruktur aktiv zu den Klimazielen 2030 beiträgt.
Erneuerbares Heizen und Kühlen ist heute keine Ergänzung mehr – sondern zentrale Zukunftsinfrastruktur.
Call to Action
Wenn Sie ein neues Wohnquartier planen, geothermisches Potenzial bewerten oder ein robustes, CO₂-armes Energiekonzept suchen, kann M&P Energy – Mitglied der SIERA Allianz Sie von der Machbarkeit bis zur Umsetzung unterstützen. Unsere Experten entwickeln datenbasierte, nachhaltige Energiesysteme, die auf langfristige Leistungsfähigkeit ausgelegt sind.
Nehmen Sie Kontakt zu M&P Energy auf, um eine maßgeschneiderte, zukunftssichere Energielösung für Ihr Quartier zu entwickeln. Sie können sich auch an die SIERA Allianz wenden, um zu erfahren, wie ihr Expertennetzwerk Ihre langfristigen Energie- und Nachhaltigkeitsziele unterstützen kann.
Gemeinsam stehen wir für ‚, Engineering for a Better Tomorrow“.