BESCHLOSSEN: Zukunftsfähiges Energiekonzept für Baugebiete Würzburg-Lengfeld

Energieeffizientes Bauen
Symbolbild Energieeffizientes Bauen

Zustimmung für Grundsatzbeschluss zu C02-neutralen Wohnquartieren

Im Planungs-, Umwelt- und Mobilitätsausschuss (PUMA) am 14.04.2021 präsentierte der Stadtbaurat ein Energie-Konzept für die Baugebiete Lengfeld Nord. Hieran hatten alle relevanten Fachbereiche gemeinsam mitgewirkt. Die Beschlussvorlage für die Umsetzung der vorgelegten Konzepte wurde mit 16:1 (Gegenstimme AfD) angenommen. Am 22.04.2021 stimmte auch der Stadtrat diesem Grundsatzbeschuss zu (mit Ausnahme der AfD). 

Ein Meilenstein in der Stadtbauplanung: Die Verwaltung wird beauftragt, für die Baugebiete “Lengfeld Nord 22B” und “Lengfeld 37 / Carl-Orff-Straße” eine klimaneutrale Energieversorgung zu etablieren! Dabei soll ein innovatives und zukunftsfähiges Wärmenetz 4.0 auf Grundlage von „kalter Nahwärme mit Geothermie und Sole-Wasser-Wärmepumpe“ zum Tragen kommen. Der Gebäudestandard aller Gebäude in beiden Baugebieten soll mindestens dem Effizienzhaus 40 Standard entsprechen. Im ersten Schritt soll eine Machbarkeitsstudie erstellt werden.

Stadtrat Manfred Dürr freut sich über den Erfolg:

“Über Jahre hinweg hat die Grüne Fraktion verbindliche Energiestandards für Baugebiete gefordert, die über die gesetzlichen Vorgaben hinausgehen. Die Verwaltung hatte daraufhin ein Konzept zur Etablierung einer klimaneutralen Energieversorgung für die Baugebiete Lengfeld in Auftrag gegeben, an dem wir Grünen mitgewirkt haben. Im PUMA wurde dem innovativen Energiekonzept nun zugestimmt! In Lengfeld sollen „klimaverträgliche“ Quartiere mit kalter Nahwärme, gewonnen durch Geothermie und Sole-Wasser-Wärmepumpen, und mindestens Effizienzhaus 40- Standard entstehen. Einschließlich staatlicher Förderungen erwies sich die energetisch günstigste von drei untersuchten Varianten auch als die wirtschaftlichste. Das überzeugte und ergab ein fast einstimmiges Votum des Stadtrates.

GRÜNER Stadtrat Manfred Dürr

Gutachten gemäß Beschlussvorschlag:

  1. Die beigefügten gutachterlich entwickelten Energiekonzepte für die Lengfelder Baugebiete – “Lengfeld Nord 22B” und “Lengfeld 37/ Carl-Orff-Straße” werden zur Kenntnis genommen.
  2. Die Verwaltung wird beauftragt, die Etablierung einer klimaneutralen Energieversorgung der Baugebiete “Lengfeld Nord 22B” und “Lengfeld 37 / Carl-Orff-Straße” auf Grundlage der Variante „kalte Nahwärme mit Geothermie und Sole-Wasser-Wärmepumpe“ in die Wege zu leiten und umzusetzen.
  3. Der Gebäudestandard aller Gebäude in beiden Baugebieten “Lengfeld Nord 22B” und “Lengfeld 37 / Carl-Orff-Straße” soll mindestens dem Effizienzhaus 40 Standard entsprechen.

Begründung:

Der Würzburger Stadtrat hat im November 2019 ein umfassendes Klimaversprechen formuliert, um dem Klimaschutz und der Anpassung an die Folgen des Klimawandels als zentrale Zukunftsaufgabe höchste Priorität einzuräumen und vielfältige Maßnahmen zu ergreifen. Zudem wurde das Ziel beschlossen, als Stadt bis spätestens 2045 klimaneutral zu sein.

Für die geplanten Siedlungserweiterungen im Stadtbezirk Lengfeld sollen diese Klimaziele Eingang in das städtebauliche Konzept und darüber hinaus in die Bauleitplanung finden. Aus diesem Grund wurde für die neu auszuweisenden Wohngebiete Lengfeld Nord 22B und Lengfeld 37/ Carl-Orff-Straße jeweils ein Energiekonzept erstellt, mit dem Ziel CO2 – neutrale Wohnquartiere zu schaffen.

Grundlage für die angestellten Variantenvergleiche sind Energiebedarfshochrechnungen an Hand von Typgebäuden. Eine energetische Analyse des Umfeldes konnte Potential und grundsätzliche Machbarkeit von Geothermie identifizieren, während eine Grundwassernutzung nach erster Prüfung wahrscheinlich nicht möglich ist und Abwärmepotentiale, z.B. aus Industrie, nicht vorhanden sind. Deshalb wurden nachfolgende Varianten in der Studie gegenübergestellt:

  • Variante 1: Dezentrale (gebäudeweise) Versorgung über Wärmepumpen (hier: am Beispiel Luft-Wärmepumpen, alternativ wären auch Erdsonden, Erdkollektoren oder Grundwasser-Wärmepumpen möglich)
  • Variante 2: Zentrale Versorgung (Quartierswärmenetz) über ein gasbetriebenes Blockheizkraftwerk (hier: erdgasbetrieben)
  • Variante 3: Innovatives Wärmenetz 4.0 (Niedertemperaturnahwärmenetz, „kalte Nahwärme“)

Über ein zentrales Erdsondenfeld (ca. 60m Tiefe) wird dem Erdreich zentral im Quartier Wärme entzogen und anschließend über ein Wärmenetz verteilt. In den Gebäuden wird die Wärme bedarfsgerecht auf dem benötigten Niveau durch Sole-Wasser-Wärmepumpen bereitgestellt.

Aus folgenden Gründen ist Variante 3 „Wärmenetz 4.0“ die vorteilhafteste Lösung:

  • Das Wärmenetz 4.0 hat aktuell sowie insbesondere langfristig aufgrund von Skaleneffekten durch das zentrale Erdsondenfeld (im Gegensatz zu dezentralen Bohrungen je Haus) sowie durch aktuelle Förderprogramme (ca. 50% Zuschüsse) für Quartierslösungen sowie die effiziente Nutzung von Erdwärme die niedrigsten Jahresgesamtkosten.
  • Durch den Einsatz von Geothermie und Wärmepumpen mit regenerativer Stromnutzung ermöglicht das Wärmenetz in Verbindung mit Photovoltaik ein klimaneutrales Quartier und in Summe sogar einen positiven ökologischen Fußabdruck ( Einsparung von CO2-Emissionen).
  • Das Wärmenetz 4.0 ist die deutlich zukunftsfähigste Variante, da nur diese die Einbindung von weiteren erneuerbaren Energien (z.B. Abwasserwärme) ermöglicht und nur diese die Sektorkopplung (Nutzung Synergiepotentiale zwischen Strom- und Wärmemarkt) aktiv unterstützt.
  • Das Wärmenetz 4.0 stellt für die Bauherren eine hervorragende Grundlage für den Erhalt der attraktiven Effizienzhausförderungen dar.

Folglich ist das Wärmenetz 4.0 in der Variante 3 sowohl aktuell als auch mittel- bis langfristig die deutlich attraktivste, zukunftsfähigste Variante, was den leicht erhöhten Planungs- und Projektierungsaufwand mehr als kompensiert.

Voraussetzung für die Umsetzung dieses regenerativen, zukunftsweisenden Versorgungskonzeptes ist die Umsetzung von hohen energetischen Gebäudestandards (KfW40-Standard) um auf diese Weise den Wärmebedarf zu minimieren. Zum 01.07.2021 treten über die neue Bundesförderung für effiziente Gebäude zusätzliche Fördertatbestände in Kraft. Dadurch wird – über das neue „Effizienzhaus EE“ – der umfassende Einsatz von erneuerbaren Energien (wie in Variante 3 vorgesehen) zusätzlich finanziell honoriert. Wegen der bestehenden (und weiter fortgeführten) KfW-Effizienzhausförderung und dieses zusätzlichen Zuschusses ist der KfW40-Standard über den Lebenszyklus betrachtet am wirtschaftlichsten.

Neben Gebäuden im KfW40-Standard ist zudem die weitgehende Erzeugung von Strom über Photovoltaikanlagen auf dem Dach und dessen (teilweise) Speicherung in Batterien unabdingbare Voraussetzung für ein klimaneutrales Stadtquartier und somit für die Erreichung der beschlossenen Würzburger Klimaziele. Die technologische Leitidee der Variante 3 kalte Wärmenetze ggf. mit v.a. durch PV-Strom gespeisten Wärmepumpen zu kombinieren findet sich so auch in den Konzepten anderer Kommunen für eine klimaneutrale Energieversorgung auf Quartiersebene (z.B. Freiburg Dietenbach).

Umsetzung

Das vorliegende Energiekonzept stellt einen Vergleich unterschiedlicher Varianten dar, auf dessen Grundlage nun eine planerische Grundsatzentscheidung zu treffen ist. In einem nächsten Schritt muss für die ausgewählte Vorzugsvariante eine detaillierte Machbarkeitsstudie und schließlich ein Umsetzungsfahrplan erarbeitet werden. Hierbei sind insbesondere folgende Aspekte vertieft zu betrachten:

  • Technische Machbarkeit und wasserwirtschaftliche Umsetzbarkeit
    Die vorgeschlagene Nutzung der Geothermie zur Speisung des Wärmenetzes setzt Eingriffe in den Untergrund (Bohrungen von Erdwärmesonden) voraus. Anhand verfügbarer Informationen und nach einer ersten Abstimmung mit der Wasserwirtschaftsverwaltung ist davon auszugehen, dass diese Erschließung rechtlich und tatsächlich machbar ist. Im Zuge der Machbarkeitsstudie gilt es dies zu verifizieren. Hierzu sind u.a. Probebohrungen und eine Prüfung erforderlich, ob eine wasserrechtliche Erlaubnis in Aussicht gestellt werden kann. Zudem muss geprüft werden, wo die Sonden platziert werden. Hierbei ist insbesondere eine Abstimmung mit der grünordnerischen Planung erforderlich.
  • Betriebsorganisatorische Fragen
    Das Wärmenetz und die zentrale Versorgung mit Geothermie erfordert einen Betreiber und eine Betriebsstruktur. Hierzu müssen im Rahmen der Machbarkeitsstudie Lösungen entwickelt und ausgearbeitet werden.
  • Rechtliche Umsetzung – Anschlussgrad und Nutzung
    Um ein klimaneutrales Quartier auf Grundlage der Variante 3 umsetzen zu können, ist ein hoher Anschlussgrad an das vorgesehene Wärmenetz und eine Umsetzung der Energiestandards sowie der Photovoltaikanlagen (inkl. Stromspeicher) auf Ebene der einzelnen Gebäude erforderlich. Die Zielerreichung kann nur durch ein Zusammenwirken dieser Elemente erreicht werden. Soweit die Stadt Würzburg über ein Zwischenerwerbsmodell die Grundstücke an die Bauwerberinnen und Bauwerber weitergibt lassen sich über die Kaufverträge entsprechende Regelungen unproblematisch treffen.
  • Alternativen zu dieser Festlegung in privatrechtlichen Kaufverträgen müssen im Zuge der Machbarkeitsstudie umfassend beleuchtet werden (satzungsrechtlicher Anschluss- und Benutzungszwang, monetäre Anreizsysteme, andere vertragliche Lösungen etc.).

Durch den begehrten Beschluss wird die Verwaltung beauftragt, die weiteren Planungen auf die Variante 3 auszurichten und die Vergabe einer entsprechenden Machbarkeitsstudie umgehend in die Wege zu leiten. Soweit sich im Zuge der Studie für die Umsetzung der Variante 3 unüberwindbare Hindernisse zeigen sollten, würde alternativ Variante 1 näher untersucht werden. Der Stadtrat wird über den weiteren Verlauf kontinuierlich unterrichtet.

Abstimmung

Das Energiekonzept wurde in intensivem Austausch mit den Fachbereichen, Stadtplanung, Umweltamt, Hochbau und WVV erstellt.