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Wärmestrategie für das Land Berlin

Berlin hat sich mit dem Berliner Klimaschutz- und Energiewendegesetz (EWG Bln) das Ziel gesetzt, bis spätestens zum Jahr 2045 die CO 2 -Emissionen auf ein klimaneutrales Niveau zu senken. Dabei nimmt der Wärmesektor eine zentrale Rolle ein, da dieser für rund die Hälfte der CO 2 -Emissionen verantwortlich ist. So werden rund 47 % bzw. 8,4 Mio. t der Berliner CO 2 -Emissionen durch Beheizung, Klimatisierung oder Warmwassernutzung in Gebäuden verursacht (nach Verursacherbilanz, Bezugsjahr 2020). Die Machbarkeitsstudien „Klimaneutrales Berlin 2050“ und „Berlin Paris-konform machen“ wie auch das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm 2030 (BEK 2030) zeigen, dass auf dem Weg zur Klimaneutralität die Emissionen des Wärmesektors um mehr als 80 Prozent gesenkt werden müssen. Zudem hat sich der Berliner Senat mit der Anerkennung einer Klimanotlage in 2019 zu den Zielen der internationalen Staatengemeinschaft im Übereinkommen von Paris 2015 bekannt, die Erderwärmung auf deutlich unter zwei Grad Celsius und möglichst auf 1,5 Grad Celsius gegenüber vorindustriellen Werten zu beschränken. Entsprechend sind zusätzliche Anstrengungen zugunsten des Klimaschutzes erforderlich. Allerdings geht die Reduktion des Wärmebedarfs und auch die Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung nur langsam voran. Bereits bestehende Programme und Reglungen auf Bundes- und Landesebene bewirkten im Gebäudebereich bzw. Wärmesektor mit Blick auf die Klimaneutralität noch zu geringe CO 2 -Einsparungen. Vor diesem Hintergrund sind weitere Anstrengungen erforderlich, um die Wärmewende voranzubringen. Daher wurde die Entwicklung einer Wärmestrategie für das Land Berlin beauftragt, die unter Leitung des Instituts für Ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) gemeinsam mit dem Hamburg Institut bis Mai 2021 erstellt wurde. Auf der Grundlage der gesetzten Ziele zur CO 2 -Einsparung sowie bereits erarbeiteter Programme und Maßnahmen wurde in der Wärmestrategie für das Land Berlin herausgearbeitet, wie die Wärmewende in Berlin umgesetzt werden kann und welche Voraussetzungen dafür geschaffen werden müssen. Es bedarf eines enormen Wandels und deutlich mehr Tempo in der Umsetzung als bislang. Neben einem raschen Umstieg auf klimafreundliche erneuerbare Energien, muss in den nächsten Jahren mehr und umfassender energetisch saniert werden. Leitlinie der Wärmestrategie ist die Wärmeversorgung weitgehend zu elektrifizieren oder auf netzgebundene Wärme umzustellen. Dabei sind Potenziale an erneuerbaren Energien und unvermeidbarer Abwärme umfassend zu nutzen. Der Wärmeverbrauch muss durch die energetische Gebäudesanierung gesenkt werden, auch um einen effizienten Einsatz von Wärmepumpen zu ermöglichen. Die Berliner Fernwärme ist durch die Einbindung erneuerbaren Energien sowie durch Elektrifizierung zu dekarbonisieren, nachzuverdichten und auszubauen. Entlang der Leitlinien zeigt die Wärmestrategie ein Set an Instrumenten zur Erreichung der Klimaziele im Wärmebereich auf. Unter anderem empfiehlt die Studie den Aufbau eines Wärmekatasters für Berlin mit Potenzialdaten zu erneuerbaren Energien und unvermeidbarer Abwärme sowie die Entwicklung einer Wärmeplanung. Stakeholder des Berliner Wärmemarktes wurden in zwei Workshops über den Fortschritt und die Zwischenergebnisse der Studie informiert und brachten ihr Wissen und ihre Erfahrung in die Entwicklung der Wärmestrategie ein. Auf den Berliner Energietagen 2021 wurden bereits erste wesentliche Studienergebnisse vorgestellt und diskutiert. Die Vorschläge und Instrumente der Wärmestrategie werden von der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt geprüft und bei entsprechender Umsetzbarkeit eingeführt. Als ein Schlüsselinstrument der Wärmestrategie und aus der Verpflichtung gemäß der Novelle des EWG Bln § 21 a wird aktuell ein Wärmekataster vorbereitet.

Wissenschaftliche Abschlussberichte

Im Berliner Programm für Nachhaltige Entwicklung (BENE) wurden Vorhaben gefördert, die direkt oder indirekt zu einer Verminderung des CO2-Ausstoßes bzw. zu einer Verminderung des Ausstoßes von Stoffen mit einem Treibhauspotenzial (CO2-Äquivalent) beitragen oder die für Vorhaben zur Verminderung des Ausstoßes dieser Stoffe die wissenschaftliche Grundlage bilden. Hier erhalten Sie eine Übersicht einiger erfolgreich abgeschlossener anwendungsorientierter Forschungsprojekte und Studien. Im Forschungsvorhaben „PV2City“ wird das Potenzial der solaren Stromversorgung Berlins auf Basis einer zeitlich und räumlich aufgelösten Simulationsstudie bestimmt. Darin soll insbesondere die direkte Nutzung des Solarstroms vor Ort analysiert werden, was in bisherigen Studien wenig Beachtung fand. Des Weiteren lassen sich aus den Simulationsuntersuchungen Anforderungen an das zukünftige Berliner Stromnetz bei hoher PV-Durchdringung ableiten. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse der PV-Energieversorgung von ausgewählten Gebäudetypen in Berlin auf Basis von detaillierten Stromverbrauchs- und Solarstrahlungsmessungen. Darüber hinaus werden detailliert Hemmnisse und Hürden zur Erschließung des PV-Potenzials in Berlin analysiert und Lösungsansätze aufgezeigt. Im Rahmen des Projektes wurden mehrere fachliche Studien sowie eine Webanwendung zur Auslegung einer PV-Anlage erstellt und umfassend kommuniziert. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 06/2016 – 04/2021 Das Projekt OpReeBeK² (Optimale Regelungsstrategie zum effizienten Betrieb von Klimaanlagen und deren Kälteversorgung) baut inhaltlich und methodisch auf den Ergebnissen aus dem Projekt OpDeCoLo (Optimized Dehumidification Control Loop, Projektnummer 11406UEPII/2) auf. Die Entfeuchtung von Raumluft in Klimaanlagen erfolgt üblicherweise durch die Kühlung der feuchtwarmen Luft bis zum Taupunkt. Über die dann erfolgende Kondensation des Wassers reduziert sich die Luftfeuchte. Im Forschungsvorhaben wird nun eine neue technische Konstruktion zur Gebäudeklimatisierung entwickelt und untersucht, die es erlaubt Energie bei der Entfeuchtung von Raumluft einzusparen. Hierzu soll ein geregelter „Luftbypass“ eingesetzt werden. Die Idee dabei ist, nur einen Teil der durchströmenden Luft zu kühlen. Die am Kühler im Bypass vorbeigeführte unbehandelte Luft wird anschließend wieder mit dem Teilstrom der gekühlten entfeuchteten Luft vermischt. Auf diese Weise wird der ansonsten erforderliche Energieaufwand zur Nacherhitzung der behandelten (=gekühlten) Luft reduziert. Gleichzeitig wird weniger Kühlleistung benötigt, da eine verringerte Luftmenge durch den Kühler strömt. Weiterhin soll bei dem Kreisprozess zur Kälteerzeugung eine energieoptimierte Regelung der Kühlwasservorlauftemperatur ebenfalls zur Energieeinsparung bei der Klimatisierung der Luft beitragen. Im Ergebnis der Auswertung der Messreihen an der komplexen RLT-Laboranlage und den modellbasierten Simulationen wird eine Steigerung der Energieeffizienz von bis zu 20 % prognostiziert. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 09/2016 bis 04/2021 Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Umsetzung von Konzepten einer adaptiven und kontrastoptimierten Straßenbeleuchtung für Berlin. Verwendet werden hierfür bildverarbeitende Systeme in Kombination mit intelligenten Leuchten, die gefährdete Objekte oder ihre direkte Umgebung gezielt anstrahlen. Hierdurch wird es möglich, hohe Beleuchtungsniveaus in bestimmten Verkehrsflächen zu reduzieren, ohne dabei die Verkehrssicherheit zu mindern bzw. bei vorhandenen niedrigen Beleuchtungsniveaus die Verkehrssicherheit um ein Vielfaches zu erhöhen. Das Forschungsvorhaben bestätigt das prognostizierte hohe Energieeinsparpotenzial durch Einsatz des Markierungslichtes. So kann an zu dunkel beleuchteten Straßen unter Sicherstellung der Verkehrssicherheit mit Hilfe des Markierungslichts bis zu 64 % an Energieeinsparung gegenüber der normgerechten Anpassung des Beleuchtungsniveaus erreicht werden. Weiterhin ist es möglich bei wenig frequentierten Straßen über eine Absenkung des Beleuchtungsniveaus und gleichzeitiger Sicherstellung der Verkehrssicherheit durch das Markierungslicht bis zu 45,95 % Energie einzusparen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2017 – 10/2021 Das übergeordnete Projektziel war, den Klimaschutz in Berlin über den Schutz und die Entwicklung der C-Speicher von Böden und grüner Infrastruktur (Vegetation) zu stärken. Dafür erarbeitete das Projekt ein Instrumentarium für die Bestimmung und Bewertung des C-Speichers der Böden und der Vegetation sowie Entwicklungsprognosen bei städtebaulichen Projekten oder sonstiger Flächennutzungsplanung in Berlin. Des Weiteren war die Schaffung einer belastbaren Datengrundlage für die Beurteilung der Klimaschutzfunktion der Berliner Böden ein wesentliches Ziel, welche eine Differenzierung nach ausgewählten Bodeneigenschaften, Schutzwürdigkeit der Böden und städtischen Nutzungsformen ermöglicht. Zudem wurden berlintypische C-Speicher und -Bilanzen (CO 2 -Fixierungspotenziale) der Vegetation verschiedener Nutzungsformen bestimmt. Die Boden- und Vegetationsdaten besitzen eine große Planungsrelevanz für die Stadtentwicklung mit dem Ziel „klimaneutrales Berlin 2050“. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 05/2016 bis 09/2019 Die Abwasserreinigung in Kläranlagen stellt einen der größten Energieverbraucher in Kommunen dar. Mit dem Forschungsvorhaben E-VENT “Evaluation von Verfahrensoptionen zur Senkung des Energiebedarfs und Treibhauseffekts der Berliner Kläranlagen” wurde eine Entscheidungsunterstützung für strategische Überlegungen im Land Berlin hinsichtlich zukünftiger Investitionsmaßnahmen für Kläranlagen erarbeitet, die gleichzeitig klimaschonend sind. Hierzu wurden energieeffiziente Verfahrensoptionen zur Abwasserbehandlung und zur Klärschlammvorbehandlung untersucht und bewertet. Ausgewählte Verfahrenskombinationen wurden anhand einer ausgewählten Kläranlage einer Gesamtbetrachtung unterzogen. Für zwei ausgewählte Verfahren wurden Labor- und Pilotversuche durchgeführt, um geeignete Daten für die Bewertung zu erheben und Datenlücken zu schließen. Abschließend wurde über Stoffstrom-, Energie-, und Treibhausgasbilanzen ermittelt, inwieweit diese Verfahrenskombinationen zu einer verbesserten Energie- und Treibhausgasbilanz der Kläranlagen in Berlin beitragen können. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens wurden in mehreren Workshops der Öffentlichkeit vorgestellt. Das Projekt wurde in enger Kooperation mit den Berliner Wasser Betrieben (BWB) durchgeführt, die die erforderlichen Versuchsstandorte inkl. Prozesstechnik zur Verfügung stellten. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 03/2017 bis 07/2020 In enger Zusammenarbeit der Verbundpartner ALBA Management GmbH und der TU-Berlin, Fachgebiet für Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien (EVUR) wurde eine Studie zur netzdienlichen Integration von hybriden Entsorgungsfahrzeugen und deren Speichersysteme für den Regelenergiemarkt erstellt. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 02/2018 bis 10/2019 Im Vorhaben der Firma Solaga „Erforschung einer Algenbiofilmanlage zur urbanen industriell-städtischen Biogasproduktion (Algbioga)“ wurde der Prototyp einer Solarbiogasanlage gebaut und im Außenbereich untersucht. Hierzu wurden Paneele mit Algenteppichen errichtet und das produzierte Biogas in einem flexiblen Membranspeicher gespeichert. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 08/2017 bis 10/2019 Im Verbundprojekt Berlin HFE-emissionsfrei wurde die Entwicklung eines innovativen Filtersystems für Krankenhäuser zur gezielten Adsorption von Narkosegasen aus der Abluft verfolgt. Diese Hydrochlorfluorether (HFE)-Gase haben ein hohes Treibhauspotential und stellen machen einen Großteil der Emissionen aus den Operationsbereichen der Hospitäler dar. Den Projektpartnern Pneumatik Berlin GmbH Medical Systems und der ZeoSys ENERGY GmbH ist es gelungen ein praxistaugliches System zu entwickeln, welches die Narkosegase fast vollständig aus der Abluft entfernt. Zudem kann das Anlagendesign individuell an die Anforderungen der Krankenhäuser angepasst und in die bestehende Infrastruktur integriert werden. Dies wurde durch Langzeitversuche im realen Operationsbetrieb über mehrere Monate getestet. Der innerhalb des Projektes entwickelte Prototyp soll in Zukunft als marktfähiges Produkt die Treibhausgasemission der Krankenhäuser reduzieren und eine Wiederverwendung der Narkosegase ermöglichen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 12/2017 bis 04/2021 In dem Verbundvorhaben der Berliner Hochschule für Technik und der senercon GmbH wurden statistische Lernverfahren für wettergeführte Heizungssteuerungen entwickelt, die eine hinreichend sichere Einsparprognose bei Anwendung dieser neuen Technik ermöglichen. Damit können die Anbieter der wettergeführten Heizungssteuerungen ihren Kunden vor dem Einbau der Technik exakt deren Nutzen bezüglich der zu erwartenden Energieeinsparung beziffern. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 09/2020 bis 04/2023 Durch die Ergebnisse des Projektes „Kosie“ wird ein wissensbasiertes Management der Kohlenstoff-speicher in ver- und entsiegelten Böden ermöglicht. Da in Berlin bisher nur Informationen zu Kohlen-stoffspeichern unversiegelter Böden vorlagen, wurde von der Humboldt-Universität zu Berlin zunächst eine wissenschaftliche Datenbasis geschaffen. Dazu wurden Standorte im Stadtgebiet untersucht, Proben entnommen und im Labor analysiert. Die gewonnenen Daten wurden bezüglich verschiedener Einflussfaktoren ausgewertet. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 11/2019 bis 05/2023 In dem Vorhaben des Instituts für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) wurden unterschiedlich vorkultivierte Staudenmatten eingesetzt, die in Großstädten zur ökologischen Aufwertung von verkehrsverdichteten und anderen emissionsintensiven Bereichen insbesondere zur CO2-Bindung beitragen sollen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 01/2018 bis 06/2023 Im Projekt „MURMEL – Mobiler Urbaner Roboter zur Mülleimerleerung“ der TU-Berlin wurde der Prozess der Papierkorbleerung mithilfe eines Serviceroboters hinsichtlich der CO2-Emissionen und des Energiebedarfs optimiert. Dafür wurde ein funktionaler Prototyp und seine Einbindung in die Prozesskette entwickelt. Gemeinsam mit dem assoziierten Partner BSR wurde überprüft, inwiefern ein speziell entwickelter Serviceroboter die Vorgänge in der Abfallwirtschaft einer Großstadt wie Berlin unterstützen und verbessern kann. Ziel dabei ist die Vermeidung von CO2-Emissionen sowie eine effizientere Energienutzung. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2019 bis 08/2023 Ziel des Projektes „DymPro – Dynamische Anpassung der Berliner Straßenbeleuchtung“ der TU-Berlin war es, Anforderungen an Steuerungssysteme zu definieren, um die Umsetzung dynamischer Beleuchtungslösungen für Berlin vorzubereiten. Hierfür wurden alle aktuell auf dem Markt angebotenen Steuerungssysteme miteinander verglichen und deren Anwendbarkeit untersucht. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 10/2019 bis 09/2023 Im Rahmen des Vorhabens „Reisebusstrategie für Berlin“ der TU-Berlin wurde anhand verschiedener Szenarien ein ganzheitliches Konzept zur Organisation des Reisebusverkehrs in der Berliner Innenstadt erarbeitet. Dieses soll sich positiv auf Schadstoff-, Lärm- und Flächenbelastung und führt zu Konflikten zwischen Verkehrsteilnehmern. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2021 bis 10/2023 In dem Vorhaben „Vertical Wetlands“ hat das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) zusammen mit dem Ingenieurbüro WITE GmbH vertikale Feuchtgebiete entwickelt. Diese Pflanzmodule bieten eine übertragbare und skalierbare Möglichkeit, um an naturfernen und künstlichen Wasserwegen Minimalhabitate zu schaffen, die verschiedenen Arten ökologische Trittsteine bieten und so den Aufenthalt und die Durchwanderung ermöglichen. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 04/2021 bis 10/2023 Das Projekt „CarbonStoreAge -Stadtböden Berlin – C-Speicher der Zukunft?“ der FU-Berlin soll das Potential für die Anwendung von Pflanzenkohle (PK) zur Speicherung von Kohlenstoff in Stadtböden prüfen und für Berlin eine Möglichkeit zum Ausbau der Kohlenstoffsenke Boden erschließen. Die Herstellung und Anwendung von Pflanzenkohle zur Anreicherung von Kohlenstoff in Böden, bei gleichzeitiger Verbesserung der Standorteigenschaften, und die Stärkung klimarelevanter Stoffkreisläufe durch CO2-negative Ressourcennutzung wurde untersucht. Grundlage dafür ist die Untersuchung der Wirkung von Pflanzenkohle in verschiedenen Böden/Nutzungstypen u. a. hinsichtlich Humusaufbau, Schadstoffimmobilisierung und Pflanzenwachstum. Zu den Forschungsergebnissen. Projektlaufzeit: 06/2021 bis 11/2023

Grundwassertemperatur 2010

Die Grundwassertemperatur im Ballungsraum von Berlin ist bzw. wird durch den Menschen tiefgreifend verändert. Die seit den 1980er Jahren im oberflächennahen Grundwasser des Landes Berlin durchgeführten Temperaturmessungen zeigen, dass im zentralen Innenstadtbereich die Durchschnittstemperatur z. T. um mehr als 4 °C gegenüber dem dünner besiedelten Umland erhöht ist. Die Temperaturmessungen belegen, dass sich dieser Temperaturanstieg zunehmend auch in größeren Tiefen mit mehr als 20 m bemerkbar macht. Die Ursachen für die Temperaturerhöhung sind vielfältig und stehen im direkten Zusammenhang mit der fortschreitenden baulichen Entwicklung und den vorhandenen Nutzungen an der Erdoberfläche. Es lassen sich dabei direkte von indirekten Beeinflussungen der Grundwassertemperatur unterscheiden (s. a. Abb. 1): Unter einer direkten Beeinflussung der Grundwassertemperatur werden alle Wärmeeinträge in das Grundwasser durch das Abwasserkanalnetz, Fernheizleitungen, Stromtrassen und unterirdische Bauwerke wie Tunnel, U-Bahnschächte, Tiefgaragen etc. verstanden. Sie umfassen auch Wärmeeinträge, die mit der Grundwasserwärmenutzung und -speicherung in Verbindung stehen. Unter einer indirekten Beeinflussung der Grundwassertemperatur werden Prozesse im Zuge der Urbanisierung verstanden, die mit der Veränderung des Wärmehaushalts der bodennahen Atmosphäre entstehen. Nach Gross (1991) sind als wichtige Größen zu nennen: Die Störung des Wasserhaushalts durch einen hohen Versiegelungsgrad Die Veränderung der Bodeneigenschaften durch eine Anhäufung von Baukörpern (Veränderung der Oberflächenwärmeleitung und -wärmekapazität) Die Änderung des Strahlungshaushaltes durch Veränderungen in der Luftzusammensetzung Die anthropogene Wärmeerzeugung (Hausbrand, Industrie, Verkehr). Durch die o. g. Unterschiede wird im Vergleich zum Umland eine Veränderung des Wärmehaushalts hervorgerufen. Die Stadt heizt sich langsam auf, speichert insgesamt mehr Wärme und gibt diese wieder langsam an die Umgebung ab, d. h., sie kann allgemein als ein riesiger Wärmespeicher betrachtet werden. Langfristig führt dieser Prozess zu einer Erhöhung des langjährigen Mittels der Luft- bzw. Bodentemperatur (vgl. Karte 04.02, SenStadt 2001). Die langfristige Erwärmung des oberflächennahen Bodens führt auch zu einer Erwärmung des Grundwassers. Da die Temperatur die physikalischen Eigenschaften sowie die chemische und biologische Beschaffenheit des Grundwassers beeinflusst, können eine Qualitätsverschlechterung des Grundwassers und eine Beeinträchtigung der Grundwasserfauna die Folge sein. Berlin bezieht sein Trinkwasser zu 100 % aus dem Grundwasser, welches fast ausschließlich im Land Berlin gewonnen wird. Auch einen Großteil des Brauchwassers für industrielle Zwecke liefert das Grundwasser. Daher ist der Schutz des Grundwassers vor tief greifenden Veränderungen wie z. B. einer signifikanten Grundwassertemperaturerhöhung oder -erniedrigung von hoher Bedeutung – speziell vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Wasserwirtschaft. Seit 1978 werden in tiefen Grundwassermessstellen, die über das ganze Stadtgebiet des Land Berlin verteilt sind, verstärkt Temperaturprofile aufgenommen und zu raumzeitlichen Darstellungen des Grundwassertemperaturfeldes verarbeitet und ausgewertet. Das vorliegende Kartenwerk soll die Fortschreibung der vorliegenden Dokumentation zur zeitlichen Veränderung der Grundwassertemperatur unter dem Stadtgebiet sein und als Genehmigungsgrundlage für Grundwassertemperatur verändernde Maßnahmen dienen. Zusätzlich kann es in Kombination mit anderen thematischen Karten wie z. B. der Geologie und Hydrogeologie zur Entscheidungsfindung und Vorplanung einer energetischen Bewirtschaftung des Grundwassers herangezogen werden. Die Untergrundtemperatur ist z. B. eine wichtige Größe für die Auslegung von Erdwärmesondenanlagen. Innerhalb der letzten Jahre ist eine stark ansteigende Nachfrage nach Erdwärmesonden in Kombination mit Wärmepumpen zum Heizen und anderen thermischen Nutzungen des Untergrundes z. B. zur Klimatisierung von Gebäuden zu beobachten. Gerade im urbanen Bereich können die unterschiedlichsten thermischen Nutzungen auf engstem Raum miteinander konkurrieren. Um die Auswirkungen dieser Nutzungen zu überwachen, kommt der regelmäßigen Überwachung der Grundwassertemperatur eine zunehmend wichtige Bedeutung zu. Grundwassertemperatur und Temperaturjahresgang Die wesentliche Wärmequelle für den oberflächennahen Untergrund bis in ca. 20 m Tiefe ist die Sonneneinstrahlung, die auf die Erdoberfläche trifft. Diese ist maßgeblich für die Oberflächentemperatur verantwortlich. Der oberflächennahe Boden wird durch die eingestrahlte Sonnenenergie erwärmt und dieser gibt die Wärme an die Atmosphäre und den Untergrund ab. Die Jahressumme des Strahlungsanteils der auf eine horizontale Oberfläche auftrifft (die sog. Globalstrahlung) beträgt im Land Berlin im Mittel rd. 1.000 kWh pro m² und Jahr. Wieviel Energie letztendlich über die Erdoberfläche in den Untergrund eingetragen wird, ist sehr stark von deren Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Dabei spielen Faktoren wie z. B. die Farbe, der Feuchtegehalt sowie die Art und der Grad der Bodenbedeckung eine wichtige Rolle. Grundsätzlich unterliegen die Temperaturen an der Erdoberfläche und somit auch der Wärmeeintrag bzw. -austrag periodischen Schwankungen mit einem Zyklus von einem Jahr, entsprechend dem Verlauf der Jahreszeiten. Die Oberflächentemperatur dringt mit abnehmender Intensität in den Untergrund ein. Die Eindringtiefe und die Geschwindigkeit mit der die Wärme transportiert wird, ist abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des Untergrundes. Beim Wärmetransport im Untergrund kann zwischen konduktivem und konvektivem Wärmetransport unterschieden werden. Während beim konvektiven Wärmetransport die Wärmebewegung durch Materie wie z. B. Grund- und Sickerwasser erfolgt, wird beim konduktiven Transport Energie durch Stoßfortpflanzung zwischen den Molekülen transportiert. Im Gegensatz zur Sonneneinstrahlung als Hauptwärmequelle der Erdoberfläche besitzt der aus dem Erdinnern zur Oberfläche gerichtete Erdwärmestrom , der seinen Ursprung in der Wärmeentwicklung beim Zerfall radioaktiver Isotope hat, nur eine untergeordnete Bedeutung. In der kontinentalen Erdkruste ist die Wärmestromdichte – definiert als Wärmestrom pro Flächeneinheit senkrecht zur Einheitsfläche – regional verschieden. Nach Hurtig & Oelsner (1979) und Honarmand & Völker (1999) beträgt die mittlere Wärmestromdichte im Land Berlin zwischen ca. 80 und 90 mW/m². Daraus berechnet sich als Jahressumme eine Energiemenge von rd. 0,75 kWh pro m² und Jahr und ist somit also rd. 1/1.000 geringer als die Globalstrahlung. Die Temperatur oberflächennaher Grundwässer wird also im Wesentlichen durch den Energieaustausch zwischen Sonne, Erdoberfläche und Atmosphäre, untergeordnet durch den aus dem Erdinneren zur Oberfläche gerichteten Wärmestrom bestimmt. Die regionale Jahresdurchschnittstemperatur an der Oberfläche in Berlin beträgt unter anthropogen unbeeinflussten Verhältnissen ca. 8,0 bis 8,5 °C. Während die tageszeitlichen Schwankungen nur eine Tiefe von bis zu 1,0 m erfassen, reichen die jahreszeitlichen bis in eine Tiefe zwischen 15 und max. 25 m. Ab dieser Tiefe, in der jahreszeitliche Einflüsse nicht mehr zu registrieren sind, – der sog. neutralen Zone -, steigt die Temperatur in Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit der Gesteine und der regionalen Wärmestromdichte an (Abb. 2). Im Berliner Raum beträgt der durchschnittliche Temperaturanstieg im Bereich bis ca. 300 m Tiefe 2,5 bis 3 °C / 100 m. Oberflächengestalt und Grundwassersituation Das in nahezu ostwestlicher Richtung verlaufende Warschau-Berliner Urstromtal trennt die Barnim-Hochfläche im Norden von der Teltow-Hochfläche und der Nauener Platte im Süden der Stadt (Abb. 3). Die Geländehöhen des Urstromtales betragen 30 bis 40 m NHN, während die Hochflächen durchschnittlich 40 bis 60 m über NHN liegen. Einzelne Höhen erheben sich bis über 100 Meter über das Meeresniveau (vgl. Karte 01.08, SenStadt 2010a). In Berlin ist der Porenraum der überwiegend sandig und kiesigen Sedimente der oberen 150 bis 200 Metern vollständig bis nahe an die Oberfläche mit Grundwasser erfüllt, das zur Trinkwasserversorgung der Stadt genutzt wird. Der Abstand vom Grundwasser bis zur Geländeoberkante (Grundwasserflurabstand) schwankt je nach Morphologie und Geologie zwischen 0 m und wenigen Metern im Urstromtal sowie fünf bis über 30 Meter auf den Hochflächen (vgl. Karte 02.07, SenStadt 2010b). Die Grundwasserentnahmen zur Trink- und Brauchwassergewinnung haben zur Ausbildung von weit gespannten Senktrichtern der Grundwasseroberfläche geführt, die die natürlichen Flurabstände und Grundwasserfließgeschwindigkeiten erhöhen sowie die natürlichen Grundwasserfließrichtungen verändern. Dadurch sind in den Bereichen, in denen Brunnengalerien in der Nähe von Flüssen und Seen Grundwasser fördern, influente Verhältnisse entstanden, d. h. das Oberflächenwasser infiltriert als Uferfiltrat in das Grundwasser. Da das Oberflächenwasser aber durch vielfache Kühlwassereinleitungen von Heizkraftwerken ganzjährig erwärmt ist (wie z. B. im Bereich der Spree), führt diese Infiltration im Einzugsbereich des Oberflächengewässers zwangsläufig zu einer Erwärmung des Grundwassers. Besiedlungsstruktur und klimatische Verhältnisse Das Land Berlin besitzt eine polyzentrale Besiedlungsstruktur, die durch das Vorhandensein zweier Hauptzentren, mehrerer kleinerer Stadtzentren sowie einem dichten Nebeneinander von Wohnen, Grünflächen, Gewerbe und Industrie charakterisiert ist. Größere Gewerbegebiete und Industrieansiedlungen liegen bevorzugt an den vom Stadtkern radial zum Stadtrand gerichteten Siedlungs- und Entwicklungsachsen sowie an kanalisierten Oberflächengewässern. Stark vereinfacht lassen sich folgende Unterscheidungen treffen (Abb. 4): Gebiete ohne Besiedlung, überwiegend Vegetation mit geringer bis mittlerer Siedlungsdichte und mit hoher Siedlungsdichte, Stadtzentren und Industrieansiedlungen. Bei der Betrachtung der lokalklimatischen Verhältnisse in Berlin zeigt vor allem für die baulich hochverdichtete Innenstadt tief greifende Veränderungen im Wärmehaushalt gegenüber dem Umland. Durch anthropogene Aktivitäten wird Energie als Wärme in die Stadtatmosphäre abgegeben. So beträgt die mittlere Jahreslufttemperatur im Außenbezirk Dahlem 8,9 °C, im Innenstadtbereich sind dagegen die durchschnittlichen Temperaturen bereits bis auf über 10,5 °C angestiegen (vgl. Karte 04.02, SenStadt 2001).

Nachhaltige Gebäudeklimatisierung in Europa

Hitzeinseln in stark versiegelten städtischen Räumen mit wenig Vegetation nehmen in ihrer Intensität aufgrund des Klimawandels zu. Wie in betroffenen Quartieren der Effekt gemindert und behagliche Innenraumtemperaturen möglichst ohne maschinelle Kühlung gewährleistet werden können, war Gegenstand der vorliegenden Studie. Anhand von Mikroklima- und Gebäudesimulationen wurden Maßnahmen im Außenraum (Begrünung) und an den Gebäuden (u.a. Verschattung, hoher Dämmstandard) quantifiziert, um damit Aussagen über die Verbesserung der thermischen Behaglichkeit zu treffen. Anhand von Befragungen wurde auch untersucht, wie das Thema auf kommunaler Ebene adressiert wird und welche Hindernisse dabei bestehen. Empfehlungen zur Weiterentwicklung des gesetzlichen Rahmens und anderer Instrumente zeigen auf, wie der Hitzeinselproblematik auf diesem Weg begegnet werden kann. Veröffentlicht in Climate Change | 30/2022.

Sustainable building air conditioning in Europe

Vor dem Hintergrund der zunehmenden Urbanisierung und des Klimawandels ist es Ziel der vorliegenden Studie, klimagerechte Lösungen für den zunehmenden sommerlichen Hitzestress in innerstädtischen Quartieren zu identifizieren und deren Wirkungen zu quantifizieren. Dabei wird sowohl das Mikroklima als auch das Innenraumklima der Gebäude im Quartier berücksichtigt. Im Fokus stehen dabei sowohl Bestandsquartiere als auch innerstädtische Nachverdichtungen und Neubauquartiere. Für fünf reale Quartiere (in Hamburg, Köln, Frankfurt, Tunis und Madrid) wurden verschiedene Lösungsoptionen anhand von umfangreichen Simulationsberechnungen untersucht. Um den Einfluss der Mikroklimamaßnahmen auf das Innenraumklima zu bestimmen, wurden erstmalig Mikrolimasimulationen über ein komplettes Referenzjahr durchgeführt und die Ergebnisse als Eingangsdaten für dynamisch thermische Gebäudesimulationen verwendet. Die dabei als wirksam nachgewiesen natürlichen (Begrünung) und technischen Lösungen auf Quartiers- und Gebäudeebene sind übertragbar auf andere innerstädtische Quartiere in Deutschland, Südeuropa und der MENA-Region. Im Rahmen der Studie wurden außerdem Interviews und Diskussionen mit relevanten Akteuren durchgeführt, um vorhandene Hindernisse und Defizite bei der Umsetzung der möglichen Lösungen zu identifizieren. Darauf aufbauend konnten wirksame und zielgerichtete Handlungsvorschläge zur Verbesserung des bestehenden Anreizsystems ausgearbeitet werden. Mit den Erkenntnissen aus den Simulationsberechnungen und den daraus abgeleiteten praxisrelevanten Handlungsvorschlägen liefert das Projekt einen wichtigen Beitrag, um dem sich verschärfenden Problem der städtischen Hitzeinseln und der damit verbundenen Beeinträchtigung der Lebensqualität entgegenzuwirken. Auch der Gefährdung der Klimaschutzziele durch zusätzlichen Energiebedarf für Klimatisierung kann auf dieser Basis zielgerichtet und fundiert begegnet werden. Quelle: Forschungsbericht

Nachhaltige Gebäudeklimatisierung in Europa

Vor dem Hintergrund der zunehmenden Urbanisierung und des Klimawandels ist es Ziel der vorliegenden Studie, klimagerechte Lösungen für den zunehmenden sommerlichen Hitzestress in innerstädtischen Quartieren zu identifizieren und deren Wirkungen zu quantifizieren. Dabei wird sowohl das Mikroklima als auch das Innenraumklima der Gebäude im Quartier berücksichtigt. Im Fokus stehen dabei sowohl Bestandsquartiere als auch innerstädtische Nachverdichtungen und Neubauquartiere. Für fünf reale Quartiere (in Hamburg, Köln, Frankfurt, Tunis und Madrid) wurden verschiedene Lösungsoptionen anhand von umfangreichen Simulationsberechnungen untersucht. Um den Einfluss der Mikroklimamaßnahmen auf das Innenraumklima zu bestimmen, wurden erstmalig Mikrolimasimulationen über ein komplettes Referenzjahr durchgeführt und die Ergebnisse als Eingangsdaten für dynamisch thermische Gebäudesimulationen verwendet. Die dabei als wirksam nachgewiesen natürlichen (Begrünung) und technischen Lösungen auf Quartiers- und Gebäudeebene sind übertragbar auf andere innerstädtische Quartiere in Deutschland, Südeuropa und der MENA-Region. Im Rahmen der Studie wurden außerdem Interviews und Diskussionen mit relevanten Akteuren durchgeführt, um vorhandene Hindernisse und Defizite bei der Umsetzung der möglichen Lösungen zu identifizieren. Darauf aufbauend konnten wirksame und zielgerichtete Handlungsvorschläge zur Verbesserung des bestehenden Anreizsystems ausgearbeitet werden. Mit den Erkenntnissen aus den Simulationsberechnungen und den daraus abgeleiteten praxisrelevanten Handlungsvorschlägen liefert das Projekt einen wichtigen Beitrag, um dem sich verschärfenden Problem der städtischen Hitzeinseln und der damit verbundenen Beeinträchtigung der Lebensqualität entgegenzuwirken. Auch der Gefährdung der Klimaschutzziele durch zusätzlichen Energiebedarf für Klimatisierung kann auf dieser Basis zielgerichtet und fundiert begegnet werden. Quelle: Forschungsbericht

Umweltverträgliche Nutzung geothermischer Wärmespeicher

Um den fossilen Energieverbrauch zu reduzieren, sind unterirdische thermische Energiespeicher (UTES), auch Geothermische Wärmespeicher (GTS) genannt, ein Baustein in der Transformation der Wärmeversorgung und Kühlung. Die Speisung solcher Speicher soll über erneuerbare Energieträger und anderweitige Abwärme erfolgen. Das Grundwasser wird dabei thermisch beeinflusst. Der thermische Auswirkungsraum von UTES wurde mit numerischen Simulationen zur saisonalen Pufferung und Wärmespeicherung, zur Gebäudeklimatisierung und zur Nutzung von Überschussstrom (Power-to-Heat) systematisch untersucht und veranschaulicht. Auswirkungen von Temperaturänderung auf hydro- und geochemische Prozesse und die Grundwasserökologie wurden unter Einbeziehung umfangreich recherchierter Fachliteratur untersucht. In sauerstoffreichen (oxischen) Süßwasser-Aquiferen im Lockergestein bedingt die hohe Temperaturempfindlichkeit der Grundwasserfauna zu ihrem vorsorglichen Schutz und zur Aufrechterhaltung ihrer Ökosystemleistungen engere Temperaturschwellen, um Auswirkungen geringfügig zu halten. Weniger restriktive Temperaturgrenzen sind für sauerstoffarme (anoxische) Aquifere ableitbar, in denen sich ein Mikrobiom flexibler an Veränderungen von Wassertemperatur und -beschaffenheit anpassen kann. Mit den abgeleiteten thermischen Geringfügigkeitsschwellen ist eine nachhaltige Bewirtschaftung des Grundwassers auch mit geothermischen Wärmespeichern möglich. Die aufgezeigten Beispiele erleichtern involvierten Planern und Fachleuten im Bereich Geologie, Hydrogeologie, Grundwasserökologie, Geothermie sowie in Behörden eine Abschätzung der thermischen Ge-ringfügigkeit. Thermische Geringfügigkeit bedeutet, dass durch die Nutzung geothermischer Speicher keine nachteiligen Umweltauswirkungen für das Grundwasser bestehen. Quelle: Forschungsbericht

Umstieg auf klimafreundliche Kältemittel muss Fahrt aufnehmen

Umstieg auf klimafreundliche Kältemittel muss Fahrt aufnehmen Klimaschädliche fluorierte Treibhausgase, die zum Beispiel in privaten Klimageräten oder im Einzelhandel eingesetzt werden, müssen nach einer EU-Verordnung bis 2030 größtenteils durch Alternativen ersetzt werden. Eine Studie im Auftrag des UBA zeigt, dass die Kälte- und Klimabranche in Deutschland die Vorgaben nicht ausreichend umsetzt. Forschung und technische Entwicklung sind dringend nötig. Die Studie „Implementierung des EU-HFKW-Phase-down in Deutschland – Realitätscheck und Projektion“ im Auftrag des Umweltbundesamtes zeigt, dass die Umstellung auf alternative klimafreundliche Kältemittel in Deutschland nicht schnell genug erfolgt, um die Vorgaben der EU-F-Gas-Verordnung (Nr. 517/2014) einzuhalten. Der überwiegende Teil der aktuell verwendeten klimaschädlichen Kältemittel soll gemäß dem sogenannten „Phase down“ der EU-Verordnung schrittweise bis 2030 durch klimafreundliche Alternativen ersetzt werden. Das sind beispielsweise natürliche Kältemittel wie Propan, Kohlendioxid und Ammoniak, aber auch Wasser und Luft sind in bestimmten Anwendungen als Kältemittel einsetzbar. Umsetzungsstand in Deutschland: Rück- und Ausblick Die Studie erhob zunächst den derzeitigen Stand der verwendeten Mengen an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) in 28 verschiedenen Anwendungsbereichen der Kälte-⁠ Klima ⁠-Branche in Deutschland. Demnach wurden im Referenzzeitraum 2009 bis 2012 jährlich durchschnittlich 18,8 Mt CO 2 -Äquivalente an HFKW als Kältemittel eingesetzt. Davon entfielen im Schnitt 45 Prozent auf mobile Klimaanlagen insbesondere in Pkw; 25 Prozent wurden in der Gewerbekälte und 15 Prozent in der Industriekälte verwendet; 9 Prozent kamen in stationären Klimaanwendungen und 6 Prozent in der Transportkälte zum Einsatz. Diese Referenzmengen stellen zugleich die anteiligen Höchstmengen für 2015 dar. Die Reduktionsschritte des EU HFKW-Phase-down wurden auf diese Ausgangsmengen von 2015 bezogen, um für Deutschland die hypothetischen Höchstmengen der Folgejahre zu berechnen. Das Quotensystem der Verordnung ist so gestaltet, dass keine Zuteilung an EU-Mitgliedsstaaten oder Sektoren erfolgt. Die Verordnung reguliert dagegen die Mengen an HFKW, die hergestellt und in den europäischen Markt eingebracht werden. In den ersten beiden Jahren der Reduzierung unterschritt Deutschland die durch das Modell zugerechnete verfügbare Höchstmenge an HFKW um 1 Prozent (2016) und 13 Prozent (2017). Seit 2018 stehen dem europäischen Markt 63 Prozent der Referenzmenge an HFKW zur Verfügung. Gemäß den in der Studie durchgeführten Projektionen überstiegen die in Deutschland als Kältemittel verwendeten HFKW-Mengen diese Höchstmenge 2018 um 13 Prozent und 2019 um 2 Prozent. In 2020 wird die Vorgabe wieder erreicht werden. Für die nächsten Reduzierungsstufen 2021 und 2024 sagt das Modell jedoch weitere Überschreitungen vorher. Unterschiede in Sektoren und Anwendungen Dabei stellt sich die Situation in den einzelnen Sektoren und Anwendungen sehr unterschiedlich dar. Während die Verwendungsmengen in der Industriekälte durchgehend und in mobilen Klimaanlagen ab 2019 unter den Grenzwerten liegen, werden die Höchstmengen in den Anwendungen der stationären Klimatisierung, zu denen auch die Hauswärmepumpen gehören, über den gesamten Zeitraum um bis zu 60 Prozent überschritten. 2030 wird in diesem Sektor noch das Doppelte der Höchstmenge benötigt, da für diese Anwendungen ein großes Marktwachstum angenommen wird und gleichzeitig Alternativen mit niedrigem Treibhauspotenzial fehlen oder nicht ausreichend verwendet werden. In der Gewerbe- und der Transportkälte findet zwar eine kontinuierliche Absenkung der Verwendungsmengen statt, jedoch geschieht dies nicht schnell genug, so dass die Vorgaben nur zeitverzögert erreicht werden. Erst ab 2025 beziehungsweise 2029 werden die Grenzwerte dauerhaft eingehalten. Die Analyse macht zudem deutlich, dass natürliche Kältemittel bisher sehr unterschiedlich über die verschiedenen Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Während sich im Lebensmitteleinzelhandel natürliche Kältemittel als Alternativen durchsetzen, ist in der Gebäudeklimatisierung momentan keine Veränderung zu erkennen. Neben umfassenden Informationsaktivitäten sind Forschung und eine konsequente Weiterentwicklung der Technologien sowie angepasste technische Standards gefragt, um die Weichen in Richtung natürliche Kältemittel zu stellen.

2. Begriffsbestimmungen

2. Begriffsbestimmungen 2.1 Durchlauf-Dampferzeuger ohne oder mit Abscheidebehälter sind Wasserrohr-Dampferzeuger, bei denen der Durchlauf des Wassers von der Speisepumpe bewirkt und das Wasser bei einmaligem Durchlauf ganz oder größtenteils verdampft wird. 2.2 Umlauf-Dampferzeuger sind Wasserrohr-Dampferzeuger, in denen das zu verdampfende Wasser aufgrund des Dichteunterschiedes zwischen Wasser und Wasser-Dampfgemisch (Naturumlauf) oder durch Pumpen (Zwangumlauf) umgewälzt wird. 2.3 Großwasserraum-Dampferzeuger sind Flammrohr-, Rauchrohr- oder Flammrohr-Rauchrohr-Dampferzeuger, bei denen flammen- oder rauchgasführende Rohre durch einen ganz oder teilweise mit dem zu verdampfenden Wasser gefüllten Raum geführt sind. 2.4 Abhitze-Dampferzeuger sind Dampferzeuger, in denen überschüssige Wärme ausgenutzt wird, die nicht zum Zwecke der Beheizung des Dampferzeugers erzeugt worden ist. 2.5 Überhitzer sind Bauteile, in denen Dampf über die zu dem jeweiligen Druck gehörende Sattdampftemperatur erhitzt wird. Zwischenüberhitzer sind Überhitzer, in denen teilweise entspannter Dampf erneut überhitzt wird. 2.6 Zulässiger Betriebsüberdruck ist der höchste Dampfüberdruck, mit dem der Dampferzeuger nach der Genehmigung betrieben werden darf. Dieser Druck ist im Dampfraum des Dampferzeugers gegebenenfalls vor Eintritt des Dampfes in den Überhitzer, bei Durchlauf-Dampferzeugern am Austritt aus dem Dampferzeuger, zu messen. 2.7 Wandungen von Dampferzeugern 1) sind die Wandungen der Dampf- und der Wasserräume, die zwischen den Absperreinrichtungen des Dampferzeugers in den Eintritts-, Austritts- und Ablassleitungen liegen. Die Gehäuse von Absperreinrichtungen und Umwälzpumpen gehören zu den Wandungen 2) . 2.8 Eine zulässige Dampferzeugung ist der höchste im Dauerbetrieb erzeugbare Dampfmassenstrom, mit dem der Dampferzeuger nach der Genehmigung bei vorgesehenem Dampfzustand betrieben werden darf. 2.9 Regler sind Einrichtungen, die den Angleich der zu regelnden Größe ( z. B. Wasserstand, Druck, Temperatur) an einen vorgegebenen Sollwert bewirken. 2.10 Begrenzer sind Einrichtungen, die bei Über- oder Unterschreiten eines festgesetzten Grenzwertes die Beheizung des Dampferzeugers abschalten und verriegeln. 2.11 Für Fahrtüchtigkeit und Sicherheit des Schiffes erforderliche Dampferzeuger gewährleisten mittelbar oder unmittelbar Vortrieb und Manövrierfähigkeit des Schiffes. Für Fahrtüchtigkeit und Sicherheit nicht erforderliche Dampferzeuger dienen z. B. der Beheizung von Ladung, dem Betrieb von Küchen und Wäschereien oder der Beheizung und Klimatisierung von Wohnräumen. 2.12 Der höchste Feuerzug ( HF ) ist der Punkt auf der wasserberührten Seite der Heizfläche, der der Flammenstrahlung ausgesetzt ist oder der durch Gase, deren Temperatur bei höchster Dauerleistung 400 °C übersteigt, beheizt wird. Der höchste Feuerzug von Wasserrohrkesseln mit oberer Dampftrommel ist die Oberkante der höchstgelegenen Fallrohre. Die Bestimmungen über den höchsten Feuerzug finden keine Anwendung auf Steigrohre von Wasserrohrkesseln bis 102 mm äußeren Durchmesser, Durchlaufkessel, Überhitzer sowie Feuerzüge und abgasbeheizte Kesselteile, in denen eine Rauch- bzw. Abgastemperatur von 400 °C bei höchster Dauerleistung nicht überschritten wird. 1) Dazu gehören auch die Wandungen nicht absperrbarer Vorverdampfer. 2) Umwälzpumpen, die saug- und druckseitig vom Dampfkessel und/oder Überhitzer absperrbar sind und die nicht betriebsmäßig, d. h. nicht zur Aufrechterhaltung des normalen Kesselbetriebes benötigt werden, sind nicht als Kesselteil (Kesselwandung), sondern als Teil der Dampfkesselanlage anzusehen. Stand: 14. März 2018

2. Begriffsbestimmungen

2. Begriffsbestimmungen 2.1 Dampfkesselanlagen mit Heißwassererzeugern werden im Folgenden Heißwassererzeugungsanlagen genannt. 2.2 Die Heißwassererzegungsanlage umfasst Heißwassererzeuger, Druckausdehnungsgefäße, Druckhalteeinrichtungen, Hauptverteiler und -sammler, Vorwärmer (auch wenn sie nicht im Rauchgasstrom liegen), Mischeinrichtungen, Umwälzpumpen, einschließlich der diese Anlageteile verbindenden Rohrleitungen, und den an diesen und zwischen diesen Teilen angeordneten Armaturen. Alle vorstehend aufgeführten Teile gehören zur Heißwassererzeugungsanlage, auch wenn sie außerhalb des Kesselaufstellungsraumes liegen. 2.3 Zwangslauf-Heißwassererzeuger sind Heißwassererzeuger, bei denen der Wasserumlauf im Erhitzer bei Stillstand der Umwälzpumpen nicht ausreicht, um ein erhebliches Überschreiten der zulässigen Betriebstemperatur zu verhindern. 2.4 Ausdehnungstrommeln, Druckausdehnungsgefäße und Auffangbehälter sind Behälter, welche die temperaturbedingten Volumenänderungen des Wassers aufnehmen. 2.4.1 Ausdehnungstrommeln sind Bestandteil des Heißwassererzeugers und daher von diesem nicht absperrbar. 2.4.2 Druckausdehnungsgefäße sind vom Heißwassererzeuger absperrbar. In ihrem Innern herrscht während des Betriebes ein Druck, der mindestens dem der Heißwassertemperatur zugeordneten Sättigungsdruck entspricht. 2.4.3 Auffangbehälter sind vom Heißwassererzeuger absperrbar. Sie können drucklos oder mit geringerem Druck als dem der Heißwassertemperatur zugeordneten Sättigungsdruck betrieben werden. Liegt der Betriebsüberdruck über 1 bar und ist das Druckliterprodukt größer als 2 000 bar l , sind sie wie Druckausdehnungsgefäße zu behandeln. 2.5 Druckhalteeinrichtung ist der Teil der Heißwassererzeugungsanlage, mit dem der erforderliche Druck erzeugt wird. Bei der Eigendruckhaltung entsteht der Druck im Dampf- und Wasserraum des Heißwassererzeugers oder Ausdehnungsgefäßes. Er entspricht dem der Vorlauftemperatur zugeordneten Sättigungsdruck. Bei der Fremddruckhaltung wird der erforderliche Druck unabhängig von der Temperatur des Heißwassers erzeugt. 2.6 Zulässiger Betriebsüberdruck ist der höchste Druck, mit dem der Heißwassererzeuger betrieben werden darf. Der zulässige Betriebsüberdruck wird am höchsten Punkt des Heißwassererzeugers gemessen. Bei Ermittlung des Produktes aus Wasserinhalt und zulässigem Betriebsüberdruck kann statt des zulässigen Betriebsüberdruckes der der zulässigen Vorlauftemperatur entsprechende Sättigungsdruck eingesetzt werden. 2.7 Zulässige Vorlauftemperatur ist die höchste Temperatur, mit der der Heißwassererzeuger betrieben werden darf. Die zulässige Vorlauftemperatur wird am Vorlaufabgang des Heißwassererzeugers gemessen. 2.8 Wandungen von Heißwassererzeugern sind die Wandungen der Dampf- und Wasserräume, die zwischen den Absperreinrichtungen des Heißwassererzeugers in den Eintritts-, Austritts-, Druckhalte-, Überström- und Ablassleitungen liegen. Die Gehäuse der Absperreinrichtungen gehören zu den Wandungen. 2.9 Zulässige Wärmeleistung ist die höchste im Dauerbetrieb erzeugbare Wärmeleistung, mit der der Heißwassererzeuger nach der Genehmigung oder der Bauartzulassung betrieben werden darf. 2.10 Für Fahrtüchtigkeit und Sicherheit des Schiffes erforderliche Heißwassererzeugungsanlagen gewährleisten mittelbar oder unmittelbar Vortrieb und Manövrierfähigkeit des Schiffes. Für Fahrtüchtigkeit und Sicherheit nicht erforderliche Heißwassererzeuger dienen z. B. der Beheizung von Ladung, dem Betrieb von Küchen und Wäschereien oder der Beheizung und Klimatisierung von Wohnräumen. 2.11 Regler sind Einrichtungen, die den Angleich der zu regelnden Größe, insbesondere Temperatur, Druck, Wasserstand, an einen vorgegebenen Sollwert bewirken. 2.12 Begrenzer sind Einrichtungen, die bei Über- oder Unterschreiten eines festgesetzten Grenzwertes die Beheizung des Heißwassererzeugers und ggf. die Umwälzpumpen abschalten und verriegeln. 2.13 Der höchste Feuerzug ( HF ) ist der Punkt auf der wasserberührten Seite der Heizfläche, die der Flammenstrahlung ausgesetzt ist oder die durch Gase, deren Temperatur bei höchster Dauerleistung 400 °C übersteigt, beheizt wird. Der höchste Feuerzug von Wasserrohrkesseln mit oberer Dampftrommel ist die Oberkante der höchstgelegenen Fallrohre. Die Bestimmungen über den höchsten Feuerzug finden keine Anwendung auf Steigrohre von Wasserrohrkesseln bis 102 mm äußeren Durchmesser, Zwangsdurchlauf-Heißwassererzeuger, Überhitzer sowie Feuerzüge und abgasbeheizte Kesselteile, in denen eine Rauch- bzw. Abgastemperatur von 400 °C bei höchster Dauerleistung nicht überschritten wird. Stand: 14. März 2018

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