Solarthermie Hirtenwiesen Crailsheim
Solarthermie Hirtenwiesen Crailsheim Luftbild
Solarthermie Hirtenwiesen Crailsheim

Thermische Solaranlage Hirtenwiesen in Crailsheim

Wohnen mit der Sonne: im Crailsheimer Stadtteil Hirtenwiesen 2 ist das Wirklichkeit. Weil Nähe Verbundenheit schafft, haben wir mit diesem zukunftsweisenden Projekt umweltbewusstes und familienfreundliches Wohnen ermöglicht.

Das gesamte Wohngebiet wird von den Stadtwerken Crailsheim mit bis zu 50 % mit Sonnenwärme versorgt. Mit 7.500 m² Kollektorfläche steht in Crailsheim Hirtenwiesen eine der größten thermischen Solaranlagen in Deutschland.

Diese solarunterstützte Wärmeversorgung der Stadtwerke Crailsheim reduziert den Bedarf an fossilen Brennstoffen um rund 50 % und entlastet dadurch die Umwelt um ca. 1.000 t CO2 – jedes Jahr!

Sie möchten mehr über unsere Solarthermieanlage erfahren?

 

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FÜHRUNG BUCHEN

Die Gesamtübersicht der Solaranlage

Grafik Solaranlage Hirtenwiesen
  1. Der saisonale Wärmespeicher ermöglicht, dass die im Sommer gewonnene Wärmeenergie gespeichert und im Winter verwendet werden kann.
  2. Die Kollektoren auf dem Lärmschutzwall und auf den Gebäuden sammeln solare Energie, die in den Pufferspeicher zwischen Sporthalle und Schule sowie in den im Lärmschutzwall eingebauten Pufferspeicher eingelagert wird. Aus den Pufferspeichern werden alle Gebäude in Hirtenwiesen 2 mit solarer Wärme versorgt.
  3. Auf den Süddächern von Schule, Sporthalle sowie auf den früheren Kasernengebäuden wurden großflächig Solarkollektoren eingebaut. In den Kollektoren ist ein dunkles, selektiv beschichtetes Kupferblech („Absorber“) zu erkennen, das rund 95 % der einfallenden Sonnenenergie in Wärme umwandelt und diese an ein Wasser-Glykol-Gemisch leitet. Dieses verhindert ein Einfrieren des Solarkreises im Winter. Die Wärmeträger transportieren die solare Wärme über ein Solarnetz zu den beiden Heizzentralen.
  4. Der Lärmschutzwall kann einen Großteil der Kollektorflächen aufnehmen. Es gibt einen West- und Ostwall. Auf beiden ist in Summe eine Kollektorfläche von rd. 5.000 m² verbaut.
  5. Zur Erreichung des Ziels, die Hälfte des Gesamtwärmebedarfs mit Solarwärme zu decken und dies möglichst kostengünstig zu erreichen, ergaben Vorausberechnungen, dass hierzu ein saisonaler Wärmespeicher mit rund 10.000 m³ Wasservolumen notwendig ist. Das führte dazu, dass für Hirtenwiesen 2 ein Speichertyp gefunden werden musste, der noch nicht Stand der Technik, sondern in der Entwicklung und Erprobung ist.
  6. In Hirtenwiesen 2 wurden 80 Bohrungen mit je 55 m Tiefe in einem Abstand von 3 m gebohrt. In diese vertikalen Bohrlöcher wurden Erdwärmesonden eingebaut. Im Sommer wird Wasser durch den Solarkreislauf der Kollektorfelder erwärmt, strömt durch den Speicher und gibt seine Wärme an die Keuper- und Muschelkalkschichten ab. Im Winter wird diese Wärme aus dem Speicher entnommen, indem kälteres Wasser durch die Rohre gepumpt wird und sich erwärmt.

Speichertechnik

Gerade die umgesetzten Speichertechniken machen die Solaranlage Hirtenwiesen einzigartig und innovativ.

Kurzzeitspeicher

Um die Wärme der Sonne kurzfristig speichern zu können, haben die Stadtwerke Crailsheim zwei Kurzzeitspeicher, auch Pufferspeicher genannt, gebaut. Die Funktion beider Speicher ähnelt dem Prinzip einer „Thermoskanne“ und einem „Schnellkochtopf“.

Es gibt zwei Kurzzeitspeicher. Speichermedium ist jeweils Wasser. Der kleine Kurzzeitspeicher hat ein Speichervolumen von 100.000 Liter. Der größere Kurzzeitspeicher hat ein Speichervolumen von 500.000 Liter.

In diesen hermetisch geschlossenen Speichern steht das bis zu 108 Grad Celsius heiße Wasser unter drei bar Druck. Üblicherweise wird das Wasser in solchen Systemen nur bis maximal 95 Grad Celsius aufgeheizt.

Bei einer Spitzentemperatur von 108 Grad Celsius ist der nutzbare Wärmeinhalt jedoch um 15 Prozent höher. Gleichzeitig können die Kollektoren auf Jahressicht deutlich länger Sonnenenergie liefern, weil sie nicht schon bei 95 Grad Celsius die Wärmezufuhr einstellen müssen.

Grafik Kurzzeitspeicher

Langzeitspeicher

Die Solarthermie-Anlage produziert im Sommer mehr Energie, als benötigt wird. Spezielle Wärmespeicher konservieren die überschüssige Wärmeenergie aus dem Sommer für den Winter.

Im Gebiet Hirtenwiesen geschieht dies in einem der größten Wärmespeicher Deutschlands – einem Erdsondenspeicher.

Das von der Sonne erwärmte Wasser wird in die Erdsonden gepumpt. Der umliegende Boden nimmt die Wärme auf und speichert sie.

 

Das Gestein, der recht kompakte Obere Muschelkalk, dient dabei als eigentliches Speichermedium.

Im Winter wird die gespeicherte Wärme dem Erdboden wieder entzogen und über Wärmepumpen in das Versorgungsnetz der Stadtwerke Crailsheim abgegeben. Durch dieses gelangt sie in die angeschlossenen Häuser, die die Wärme sowohl für Warmwasser als auch zum Heizen nutzen können.

Grafik Langzeitspeicher im Sommer
Grafik Langzeitspeicher im Winter

Die Solardächer

Auf ausgewählten Gebäuden ersetzen die Solarkollektoren die konventionelle Dacheindeckung wie z. B. Dachziegel und bilden die wasserführende Schicht.

Als Auflagefläche für die verwendeten Kollektoren dienen die nach Süden ausgerichteten Dächer bestehender Mehrfamilienhäuser (1.750 m², 875 kWth) sowie der Hirtenwiesenhalle (200 m², 100 kWth) und des Gymnasiums (550 m², 275 kWth).

Die Solarkollektoren auf dem Lärmschutzwall

Der überwiegende Teil der Kollektoren (5.000 m², 2.500 kWth) ist auf der Südflanke eines 13 bis 15 m hohen Schallschutzwalles errichtet. Das Wohngebiet wird von dem angrenzenden Gewerbegebiet durch diesen südausgerichteten Wall getrennt.

Die großen Kollektorflächen sind auf dessen Südseite in ein ökologisches Gesamtkonzept eingebunden. Dadurch erhält der Bereich einen Naherholungscharakter und bietet vielen einheimischen Pflanzen und Tieren geeigneten Lebensraum.

Die einzelnen Kollektorfelder sind an das Solarnetz angeschlossen.

Der Nutzen für die Umwelt

Die Solarthermieanlage erzeugt jährlich über 2 Mio. kWh thermische Energie – ohne dabei irgendeine Art von Schadstoffen auszustoßen. Das entspricht der Hälfte der benötigten Energie im Wohngebiet Hirtenwiesen 2. Möchte man dieselbe Wärmemenge mit Heizöl erzeugen, so müssten 200.000 l Öl verbrannt werden. Durch die Halbierung des Einsatzes von konventionellen Brennstoffen und die Erzeugung der restlichen Wärme im Heizkraftwerk der Stadtwerke, das mit modernster Technik ausgerüstet ist und mit hohen Wirkungsgraden arbeitet, bleiben der Umwelt jedes Jahr mehr als 900 t Kohlendioxid-Emissionen erspart.

Ökologie

Mit der Freiflächengestaltung um die Kollektoren verfolgen wir
besondere ökologische Ziele:

 

  • Gestaltung von Solarbiotopen wie Trocken- und Halbtrockenrasen, Weinberg mit u. a. mediterranen, licht- und wärmeliebenden Pflanzen
  • Vorbilder dazu liefern Vegetationseinheiten und Pflanzenarten aus der Umgebung von Crailsheim
  • Gestaltung von Offenland und vegetationsarmen Flächen mit lokalen Gesteinen und Böden, um eine Verschattung der Kollektoren zu vermeiden
  • Gestaltung mit Wildkräutern, die mit ihrer strukturellen und farbigen Vielfalt im bewussten Kontrast zur technischen Anlage stehen

 

Auf der windgeschützten Südwestseite des Walles liegt ein kleiner Weinberg. Auf sechs Terrassen wachsen hier Rebstöcke: zur einen Hälfte Tafel- oder Speisetrauben und zur anderen Hälfte sogenannte Keltertrauben. Mit dem Weinberg der Stadtwerke wird eine lokale Tradition wiederbelebt: Bis ca. 1600 besaß Crailsheim Rebflächen wie viele Nachbargemeinden im Jagsttal. Nun wächst erneut Wein in unserer Stadt.

Kurzfilm Solaranlage

Sie wollen nicht viel lesen und dennoch die grundsätzliche Funktion der Solaranlage verstehen? Dann haben wir hier einen Kurzfilm für Sie. Viel Spaß!

Führung zur Solaranlage

Sie wollen die größte zusammenhängende Thermische Solaranlage einmal bei einem
geführten Rundgang kennenlernen? Dann fragen Sie gerne einen Termin bei uns an!

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KONTAKT

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Eva Reu