Monitoring im Stuttgarter Quartier Bürgerhospital

Zum Nachweis der Klimaneutralität des Quartiers Bürgerhospital wurde ein Messkonzept erarbeitet, welches eine vollständige messtechnische Bilanzierung aller Energieströme der Erzeugung (zentrale Energieversorgung, PV-Flächen, etc.) und der Verbraucher (Strom- und Wärmeverbrauch der Gebäude) innerhalb des Quartiers ermöglicht.

Das Konzept für die zentrale Energieversorgung des Quartiers Bürgerhospital sah zwei Wärmepumpen mit einem Erdsondenfeld als Energiequelle und einem zentralen Wärmespeicher vor. Zur Abdeckung von Spitzenlasten war ein zusätzlicher Anschluss an das bestehende Fernwärmenetz geplant. Die Messstellen wurden so ausgewählt, dass vollständige Energiebilanzen der Wärmeerzeugung inkl. deren elektrischen Hilfsenergieaufwendungen ermittelt werden können. Diese umfassen die primärseitigen Wärmemengen aus den Erdsonden, die jeweils von den Wärmepumpen sekundärseitig abgegebenen Wärmemengen und die elektrischen Verbräuche der beiden Wärmepumpen. An der Übergabestation zum Bestands-Fernwärmenetz wurden Wärmemengenzähler sowohl vor als auch nach dem Wärmetauscher vorgesehen. Am Pufferspeicher fand sich jeweils ein Wärmemengenzähler im Be- und Entladekreis. Darüber hinaus wurden Wärmemengenzähler je zu versorgendem Gebäude geplant. Ergänzend zu den Wärmemengenzählern wurden im Bereich des Erdsondenfelds, der Übergabestation zum Fernwärmeanschluss sowie im Lade- und Entladekreis des Pufferspeichers Vor- und Rücklauftemperatursensoren geplant.

Die Wärmemengenzähler wurden über eine M-Bus-Schnittstelle an die Datenerfassung angebunden. Hierdurch ist es möglich, dass ergänzend zu den Wärmemengen weitere Systemparameter wie Vor-/Rücklauftemperaturen, Durchflüsse, Leistungen, etc. erfasst und abgespeichert werden können. Die vorgesehenen Messgrößen für die Energiezentrale werden überwiegend bereits von den Stadtwerken Stuttgart erfasst und aufgezeichnet. Der Zugriff auf die Messdaten kann über das Stadtwerke-Portal erfolgen. Fehlende Messstellen wurden zu Ergänzung vorgesehen.

Entwurf des Messschemas für das Quartier Bürgerhospital in Stuttgart. © Fraunhofer IBP.

Zur Erfassung der Klimadaten wurde letztendlich eine Datenanbindung an eine bereits bestehende Wetterstation der Landeshauptstadt Stuttgart auf dem Amt für Umweltschutz vorgesehen; der ursprüngliche Plan einer eigenen Wetterstation im Quartier wurde aus Effizienzgründen verworfen.

Bearbeitungsstand

Im Projektrahmen wurden Messkonzepte für die geplante zentrale Energieversorgung sowie für das ehemalige Bettenhaus ausgearbeitet. Für die weiteren Gebäude wurden diese sukzessive soweit möglich fortgeschrieben. Eine Kontrolle der Plausibilität der zu erfassenden Messwerte konnte nicht erfolgen, da die geplanten baulichen Arbeiten bis zum Ende der Laufzeit des Projektes noch nicht umgesetzt waren.

Erhältliche Projektergebnisse

Messkonzept für das Stuttgarter Quartier