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Resiliente, erneuerbare Infrastruktur im Herzen der Stadt entwickeln
Die Umsetzung nachhaltiger Energiesysteme in komplexen urbanen Umgebungen erfordert tiefgehende technische Expertise, langfristiges Denken und enge Zusammenarbeit mit allen Projektbeteiligten – bereits ab den frühesten Planungsphasen. M&P Energy – Mitglied der SIERA Allianz ist auf die Planung und Umsetzung integrierter Energiekonzepte spezialisiert, mit einem klaren Fokus auf geothermische und erneuerbare Systeme für Infrastruktur-, Industrie- und Stadtentwicklungsprojekte. M&P Energy, als Mitglied der SIERA Alliance, ist Teil eines multidisziplinären Netzwerks aus Umwelt- und Ingenieurexperten, die gemeinsam unter der Mission „Engineering For A Better Tomorrow“ arbeiten.
Ein beispielhaftes Projekt, das diesen Ansatz verdeutlicht, ist der neue ÜSTRA Betriebshof Glocksee in Hannover. Das Projekt zeigt, wie Geothermie erfolgreich in dicht bebaute urbane Infrastruktur integriert werden kann, um langfristig eine zuverlässige, CO₂-arme Wärmeversorgung sicherzustellen – ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen.
Projektkontext: Modernisierung eines zentralen städtischen Betriebshofs
Der ÜSTRA Betriebshof Glocksee ist der zentrale Stadtbahn-Betriebshof der ÜSTRA Hannoverschen Verkehrsbetriebe AG und liegt strategisch günstig nahe der umestadt von Hannover, zwischen Leine und Ihme. Der Standort wird seit Jahrzehnten kontinuierlich genutzt, wobei die bestehenden Gebäude zwischen 1958 und 1980 errichtet wurden.
Im Rahmen eines umfassenden Modernisierungsprogramms initiierte der Auftraggeber eine abschnittsweise Neuentwicklung des Standorts, bei der die bestehenden Gebäude durch neue, zukunftsfähige Einrichtungen ersetzt werden, während der Betrieb aufrechterhalten bleibt. Das Projekt wird in zwei Bauabschnitten umgesetzt und umfasst drei Neubauten:
- ein Werkstattgebäude
- ein Betriebs- und Fahrdienstgebäude
- eine Fahrzeughalle für die Stadtbahnflotte
Der Auftraggeber definierte von Beginn an ein klares Ziel: die Entwicklung eines erneuerbaren und resilienten Wärmeversorgungskonzepts, das den langfristigen betrieblichen Anforderungen des Standorts gerecht wird und gleichzeitig die Umweltwirkungen deutlich reduziert.
Geothermisches Energiekonzept: Das Rückgrat der nachhaltigen Wärmeversorgung
Um diese ambitionierten Ziele zu erreichen, wurde M&P Energy schon in einer frühen Projektphase mit der Entwicklung und Validierung eines geeigneten Energiekonzepts beauftragt. Die daraus resultierende Lösung ist ein Hybridsystem, das Geothermie mit Fernwärme kombiniert und damit sowohl Nachhaltigkeit als auch Versorgungssicherheit gewährleistet.
Innerhalb dieses Systems übernimmt die Geothermie eine zentrale Rolle, indem sie den überwiegenden Teil des Wärmebedarfs des Standorts über einen zuverlässigen Grundlastbetrieb deckt. Die Fernwärme ergänzt das System und sorgt insbesondere in Spitzenlastzeiten für zusätzliche Flexibilität und Redundanz.
Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es, ökologische Leistungsfähigkeit, Betriebssicherheit und wirtschaftliche Effizienz in Einklang zu bringen – wesentliche Kriterien für kritische urbane Infrastruktur.
Von der Machbarkeitsanalyse bis zur Umsetzung: Ein datenbasierter Planungsprozess
Aufgrund der Größe und Komplexität des Standorts wurde das geothermische System im Rahmen eines strukturierten, mehrstufigen Planungsprozesses entwickelt.
Machbarkeitsstudie
Das Projekt begann mit einer umfassenden Machbarkeitsstudie, in der die geologischen Rahmenbedingungen, der zu erwartende Wärmebedarf, die Systemdimensionierung und die regulatorischen Anforderungen bewertet wurden. Diese frühe Analyse bildete die Grundlage für fundierte Entscheidungen und eine gezielte Risikominderung.
Pilotbohrung und Standortuntersuchung
Zur Validierung der in der Machbarkeitsphase getroffenen Annahmen führte M&P Energy eine Felduntersuchung mit einer 150 Meter tiefen geothermischen Pilotbohrung durch. Dieser Schritt lieferte entscheidende standortspezifische Daten zu den Untergrundverhältnissen sowie den thermischen Eigenschaften.
Die aus der Pilotbohrung gewonnenen Erkenntnisse waren maßgeblich für die Weiterentwicklung der Systemauslegung und führten zu einem finalen Konzept, das sowohl technisch belastbar als auch für den langfristigen Betrieb optimiert ist.
Systemsimulation und Umweltbewertung
Auf Grundlage der Felddaten führte M&P Energy detaillierte Systemsimulationen durch, darunter auch eine 3D-Simulation der thermischen Auswirkungen auf den Untergrund. Diese Simulationen ermöglichten eine präzise Bewertung von Wärmeentzug- und Regenerationsszenarien über den gesamten Lebenszyklus des Systems.
Auf Grundlage dieses robusten Planungs- und Verifizierungsprozesses erteilten die Behörden die Genehmigung für die Errichtung und den Betrieb der Geothermieanlage.
Technische Systemübersicht
Die geothermische Anlage am ÜSTRA Betriebshof Glocksee wurde so konzipiert, dass sie über viele Jahrzehnten hinweg zuverlässig nachhaltige Wärme liefert. Wichtige Systemmerkmale umfassen:
- 60 Erdwärmesonden, verteilt auf vier Stränge mit jeweils 15 Sonden
- Sondentiefe: 150 Meter
- Bohrungen unterhalb der Gebäude, um die Nutzung des begrenzten städtischen Raums zu optimieren
- Saisonale thermische Balance durch Sommerregeneration mithilfe von photovoltaisch-thermischen Kollektoren (PVT)
Die Integration von PVT-Kollektoren ermöglicht es, überschüssige Wärme, die im Sommer erzeugt wird, zurück in den Boden einzuspeisen. Dieser Ansatz verwandelt den Untergrund effektiv in ein saisonales thermisches Speichersystem, stabilisiert die langfristige Leistung und reduziert die Umweltauswirkungen.
Überwachung, Systemstabilität und langfristige Effizienz
Um einen zuverlässigen Betrieb und Transparenz über den gesamten Lebenszyklus der Anlage zu gewährleisten, wurde die geothermische Anlage mit einem umfassenden Überwachungskonzept ausgestattet:
- Eine zentrale Temperaturmessstelle im Erdwärmesondenfeld
- Temperatur- und Wärmemengenzähler, die im Fluidkreislauf integriert sind
Diese Überwachungsinfrastruktur ermöglicht die kontinuierliche Leistungsbewertung, die frühzeitige Erkennung von Abweichungen und die langfristige Optimierung des Betriebs. Das System folgt einem klaren saisonalen Betriebszyklus:
- Winter: Wärmeentzug aus dem Boden zur Heizung der Gebäude
- Sommer: Rückspeisung von überschüssiger thermischer Energie über die PVT-Regeneration
Dieser Ausgleich gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit, Effizienz und niedrige Betriebskosten, wodurch das geothermische System eine robuste Infrastrukturinvestition für die kommenden Jahrzehnten darstellt.
Oberflächennahe Geothermie für urbane Infrastruktur
Das Projekt am ÜSTRA Betriebshof Glocksee zeigt, wie Geothermie selbst in raumbegrenzten, betrieblich sensiblen städtischen Umfeldern erfolgreich eingesetzt werden kann. Durch die Kombination von frühzeitiger Beteiligung, datenbasierter Planung und integrierten erneuerbaren Technologien hat M&P Energy eine Lösung geliefert, die ökologische Verantwortung mit der betrieblichen Realität in Einklang bringt.
Da Städte und Infrastrukturbetreiber zunehmend unter Druck stehen, ihre CO₂-Emissionen zu reduzieren, verdeutlichen Projekte wie dieses die entscheidende Rolle geothermischer Systeme bei der Bereitstellung einer langfristigen, klimaresilienten Wärmeversorgung.
Planen Sie ein Infrastruktur-, Industrie- oder Stadtentwicklungsprojekt und suchen nach einer zukunftssicheren, erneuerbaren Energielösung?
M&P Energy – Mitglied der SIERA Allianz - unterstützt Kunden von den ersten Machbarkeitsstudien über die detaillierte Planung und Genehmigung bis hin zur Umsetzung integrierter geothermischer und erneuerbarer Energiesysteme.
Treten Sie mit unseren Experten in Kontakt,wie Geothermie an die spezifischen technischen, regulatorischen und nachhaltigen Anforderungen Ihres Projekts angepasst werden kann – und gehen Sie den nächsten Schritt in Richtung einer resilienten, CO₂-armen Infrastruktur. Engineering for a Better Tomorrow