Energieversorgung

Energieversorgung

Energieversorgung Mindelheimer Hütte
Die Photovoltaikanlage wurde 2001 in Zusammenarbeit mit dem Befestigungs- spezialisten fischer energy systems installiert. Mit einem Klick auf das Bild erfahren Sie mehr über innovative Verankerungs- möglichkeiten. Foto: Markus Wölfle
Neuinstallation der PV Module in 2015
PV-Anlage 2015

Moderne Energieversorgung
In der Saison 2003 wurde die Energieversorgung der Mindelheimer Hütte grundlegend erneuert und an die Erfordernisse der Zukunft angepasst. So verfügt die Hütte heute über eine elektrische und eine thermische Energieversorgung.

Elektrische Energie
Die Grundlast des elektrischen Energiebedarfs wird von drei bidirektionalen Wechselrichtern mit je 4,5 kW Leistung erbracht, die sich untereinander synchronisieren und somit ein Drehstromnetz für die Hüttenversorgung bereitstellen. Die Wechselrichter werden dabei von einer 48Vdc/2000Ah starken Batterieanlage versorgt. Bei entsprechender Sonneneinstrahlung wird die Batterie von der 6,0 kWp Photovoltaikanlage über drei Laderegler aufgeladen. Bei einem größeren Energiebedarf oder einer niedrigen Batteriespannung wird automatisch das Blockheizkraftwerk (BHKW) zugeschaltet, so dass auch der Einsatz von größeren Maschinen (Materialbahn, Spülmaschinen usw.) gewährleistet ist und über die nun als Ladegeräte arbeitenden Wechselrichter die Batterien aufgeladen werden. Das BHKW liefert dabei eine maximale Leistung von 28 kWel und 52 kWtherm.

Im Jahr 2015 wurden 44 neue PV-Module montiert, mit einer Gesamtleistung von 12,32 kwp. Sie sind verteilt auf das Dach des Haupthauses (28 module) und der Bergstation (16 module). 

Thermische Energie
Die Warmwasserbereitung erfolgt in zwei Schritten. Durch die 16 Quadratmeter große thermische Solaranlage wird das Wasser in zwei parallel geschalteten 300-Liter-Warmwasserspeichern vorgewärmt und anschließend in einem 750 Liter fassenden Warmwasserspeicher durch die Abwärme des BHKW auf eine maximale Temperatur von ca. 80 °C aufgeheizt. Falls durch das BHKW nicht genügend Energie zugeführt wird, wird das Warmwasser automatisch durch einen nachgeschalteten Gasdurchlauferhitzer auf die notwendige Temperatur aufgeheizt. Des Weiteren wird die thermische Energie des BHKW für die Beheizung des Trockenraumes, der Räume des Winterhauses und mehrerer Personalräume verwendet.
Die Energieversorgung der Mindelheimer Hütte wurde konzipiert und umgesetzt durch das Ingenieurbüro Berger. Hier finden Sie weitere Informationen zur Energieversorgung von Hütten im Hochgebirge: www.solar-berger.de

Blockheizkraftwerk

Blockheizkraftwerk

Funktionsschema eines Blockheizkraftwerks. Grafik: KW EnergieTechnik
Ansicht eines Blockheizkraftwerks. Foto: KW EnergieTechnik

Blockheizkraftwerk
Einen großen Teil von Strom und Wärme für die Mindelheimer Hütte erzeugt das Blockheizkraftwerk (BHKW).

Was genau ist eigentlich ein BHKW?
Wesentlich für ein BHKW ist die gekoppelte Erzeugung und Nutzung von Strom und Wärme. Ausgehend von einem konventionellen Kraftwerk ist diese Besonderheit leichter zu verstehen. In herkömmlichen Kraftwerken wird die eingesetzte Energie (aus Erdgas, Kohle oder Öl) zur Stromerzeugung nur zu einem kleinen Teil genutzt. So hat ein modernes Kohlekraftwerk einen Wirkungsgrad von ungefähr 35 bis 42 Prozent. Der restliche Anteil der eingesetzten Energie – immerhin 45 Prozent bis 60 Prozent – wird in Wärme umgewandelt und geht verloren! Ungenutzt verpufft diese Energie durch den Schornstein oder wird mit dem Kühlwasser abgeführt. Ungefähr die Hälfte der eingesetzten Energie wird also bei der Umwandlung in Strom verschwendet.

Wie kann nun der Wirkungsgrad erhöht werden?
Während die Abwärme aus dem Kraftwerk ungenutzt verpufft, wird andernorts Wärme für Heizung und Warmwasser durch Verbrennung fossiler Rohstoffe erzeugt. Ein öklogisch fragwürdiges Unterfangen. Eine bessere Nutzung der Wärmeenergie bringt die Kraft-Wärme-Koppelung, bei der Erzeugung und Nutzung von Strom und Wärme miteinander verbunden werden. Dabei wird die Abwärme der Stromerzeugung über Wärmetauscher ausgekoppelt und als Nutzenergie bereitgestellt. Über Fernwärmenetze kann sie vom Kraftwerk aus an einzelne Verbraucher verteilt und zum Heizen genutzt werden. Eine Heizzentrale ersetzt dabei die Wärmeerzeugung durch viele einzelne Heizungsanlagen. Dieses Prinzip wird bereits vielfach in Heizkraftwerken realisiert. Durch die gleichzeitige Nutzung von Strom und Wärme werden rund 80 Prozent der Primärenergie genutzt und so Ressourcen geschont. Bei einem solchen Kraftwerk bleiben also nur 20 Prozent der Energie ungenutzt. Durch den großen Aufwand für die Fernwärmenetze lässt sich diese Technik aber nur im näheren Umfeld der Kraftwerke realisieren.

Worin liegen nun die Vorteile eines Blockheizkraftwerks?
Durch die Entwicklung von Blockheizkraftwerken wurde die Kraft-Wärme-Kopplung auch für Objekte erschlossen, die nicht an ein Nah- oder Fernwärmenetz angeschlossen sind. Durch den dezentralen Einsatz werden die Verluste durch die Übertragung verringert, wodurch ein Wirkungsgrad von über 90 Prozent erreicht werden kann. Die Probleme der Fernwärmenetze werden so umgangen. Da Berghütten in der Regel vom öffentlichen Stromnetz abgeschnitten sind, ist ein Blockheizkraftwerk dort eine sehr gute Möglichkeit, um notwendigen Strom und Wärme bereitzustellen. Das auf der Mindelheimer Hütte verwendete Blockheizkraftwerk zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung ist eine kompakte, anschlussfertige Anlage vom Typ „KWE 28P – 4 SI“ von KW-Energietechnik. Der Motor und der Generator zur Stromerzeugung sowie die Wärmetauscher zur Auskopplung der Nutzwärme sind als Block montiert. Da Strom und Wärme dezentral dort erzeugt werden, wo sich auch genutzt werden, treten nur minimale Verluste auf.

 

Elektrische Leistung

Thermische Leistung:

Kraftstoffverbrauch:

Gewicht:

Länge:

Breite:

 

28 kVA

ca. 43kW

ca. 9,1 l/h bei Volllast

1.200 kg

2.100 mm

1.450 mm

 

 

 

Wasserversorgung

Wasserversorgung

Der Quellsammelschacht – hier im Bau – ist heute vollständig ins Erdreich eingelassen und für die Besucher der Mindelheimer Hütte nicht mehr sichtbar. Foto: Archiv DAV-Sektion Mindelheim
Aus einem Speichertank wird das Trinkwasser für die Gäste zur Hütte geleitet. Foto: Archiv DAV-Sektion Mindelheim

Wasserversorgung
Vielen ist heute nicht bewußt, welch überaus kostbares Gut unser Wasser ist, vor allem besonders sauberes Wasser. Der Gang zum Wasserhahn ist längst selbstverständlich. Dort steht uns Trinkwasser in scheinbar unbegrenzter Menge zur Verfügung. Allerdings verfügt nicht einmal ein Drittel der Weltbevölkerung über sauberes Wasser. Besonders in Ländern der Dritten Welt ist es mit der Trinkwasserversorgung alles andere als gut bestellt. In Deutschland liegt der durchschnittliche Wasserverbrauch bei 136 Liter pro Tag und Person. Diese Menge entspricht 17 Kisten Mineralwasser! Aber nur das Volumen von fünf bis sieben Flaschen wird seiner Qualität entsprechend zum Kochen und Trinken verwendet.
Auf einer Berghütte, die nicht an das öffentliche Wassernetz angeschlossen ist, ist es ebenfalls nicht selbstverständlich, dass immer und unbegrenzt sauberes Wasser verfügbar ist. Hält man sich die Zahl der Übernachtungsgäste auf der Mindelheimer Hütte vor Augen, dann wird deutlich, dass an einem Wochenende mit über 200 Gästen sehr viel Wasser benötigt wird. Um diese großen Mengen bereitstellen zu können, verfügt die Mindelheimer Hütte über eine ausgeklügelte Wasserversorgung. Das Trinkwasser wird zu Anfang der Saison über eine rund drei Kilometer lange, vergrabene Leitung von einem abschmelzenden Schneefeld gewonnen und in eine große Wasserzisterne oberhalb der Hütte geleitet.
Von hier wird die Hütte dann entsprechend des Bedarfs versorgt. Da das Schneefeld ab Mitte der Saison abgeschmolzen ist und kein Wasser mehr liefern kann, musste bisher mit Hilfe der Materialseilbahn Wasser in Kanistern hinaufgeschafft werden. Seit 2003 hat der Hüttenwirt nun zwei kleine Quellen gefasst. Da auch diese Quellen nicht für die gesamte Wasserversorgung der Hütte ausreichen, war ein System zur Regenwassersammlung erforderlich. Zu diesem Zweck wurde ein neu zu schaffender Regenwasserbehälter neben der Hütte installiert.Auch der bestehende Trinkwasserbehälter wurde neu verkleidet. Damit werden Brauchwasser und Trinkwasser getrennt. Das Regenwasser von den Dachflächen wird gesammelt und für die Toilettenspülungen genutzt. Da das Trinkwasser hauptsächlich aus Oberflächenwasser besteht, wurde hier eine UV-Anlage mit Trübungsmessung zur Wasserreinigung nachgeschaltet. Der zu erwartende Trinkwasserbedarf liegt bei rund zehn Litern pro Übernachtungsgast. Beim Brauchwasserbedarf wird von etwa 60 Litern pro Übernachtungsgast (Toilette & Waschen) ausgegangen. Die Durchschnittliche Besucherzahl der Mindelheimer Hütte liegt bei 85 Personen über einen maximale Öffnungszeitraum von etwa 150 Tagen.

Trinkwasserversorgung auf der Mindelheimer Hütte
Um die Versorgung der Mindelheimer Hütte mit ausreichend Trinkwasser sicherzustellen, ist dieses knappe Gut vom Brauchwasser zu trennen. Außerdem wird das Trinkwasser hygienisch unbedenklich an die Hütte abgegeben. Hierzu wird das Regenwasser der Dachflächen in eine neu errichtete, frostsichere Reserve mit einem Nutzvolumen von rund 20 Kubikmetern unterhalb der Hütte abgeleitet. Ein Pumpwerk stellt den notwendigen Druck für die Toilettenspülung. Für die Trinkwasserversorgung wird die Versorgung über das Schneefeld und die zwei neu gefassten Quellen in einen gemeinsamen Sammelschacht geleitet. Jede der Zuleitungen wird in diesem Schacht separat auf mögliche Trübung überwacht.Die Wassertrübung darf nach der novellierten Trinkwasserverordnung 1,0 Trübungseinheiten (FNU) betragen. Bei einer Trübung von mehr als 1 FNU soll das anfallende Wasser verworfen werden, um die nachfolgende UV-Anlage zu schützen und hygienische Probleme zu vermeiden. Mit Hilfe der nachgeschalteten UV-Anlage werden Viren, Keime und Bakterien im Wasser abgetötet. Dieses Verfahren nutzt die schädlichen Eigenschaften des Lichts an einer ganz bestimmten Stelle im Farbenspektrum zwischen sichtbarem Licht und Röntgenstrahlen. UV-Strahlung mit der Wellenlänge von 254 Nanometern wirkt zerstörerisch auf Bakterien, Viren und Keime im Wasser, da sie das Erbgut der Organismen und Erreger angreift. Durch diese UV-Strahlung wird der Zellkern so verändert, dass eine Zellteilung unmöglich wird, was folglich die Reproduktion von Mikroorganismen verhindert. Diese neue Methode ist gesundheitsverträglicher als das herkömmlichen Entkeimungsverfahren mittels Chlor und hat weitere entscheidende Vorteile: 

   1. keine Zugabe gefährlicher Chemikalien
   2. keine Umweltbelastung
   3. sofortige Desinfektionsresultate
   4. bewährte Technik
   5. niedrige Betriebskosten
   6. keine Veränderung von Geruch und Geschmack des Wassers
   7. wartungsarmes Verfahren
   8. höchste Betriebssicherheit


Die Installation einer derart umfangreichen Wasserversorgungsanlage in dieser hochalpinen Umgebung verlangt viel Sensibilität im Umgang mit der Natur. Vor allem der Transport der Kunstoffbehälter zur Wasserspeicherung ist sehr aufwändig und kostenintensiv.
Die Wasserversorgung der Mindelheimer Hütte wurde konzipiert und realisiert von Umwelttechnik Feil. Hier finden Sie weitere Informationen zur Wasserversorgung im Hochgebirge: www.acquatec.de

Abwasserentsorgung

Abwasserentsorgung

Schema der vollbiologischen Kläranlage auf der Mindelheimer Hütte: Seit Jahren hervorragende Reinigungsergebnisse. Grafik: DAV-Sektion Mindelheim

Vollbiologische Kläranlage
Ein wichtiger Beitrag zur Erhaltung des sensiblen Biotops Alpen ist die vollbiologische Kläranlage der Mindelheimer Hütte. Sie wurde 1994 errichtet und ergänzt das ganzheitlich-ökologische Konzept. Die Kläranlage ist bis auf das sichtbare Trockenbeet unterirdisch installiert und sorgt dafür, dass der biologische Abfall komplett in den ökologischen Kreislauf zurückgeführt werden kann. Seit Jahren erbringt die Anlage hervorragende Reinigungsergebnisse.

Müllentsorgung

Müllentsorgung

Müll ist das offensichtlichste Umweltthema auf einer Berghütte. Hier kann jeder einzelne Besucher seinen Beitrag leisten. Seit mehr als zwanzig Jahren stellt Müllvermeidung auf der Mindelheimer Hütte deshalb einen ganz besonderen Schwerpunkt dar. So werden beispielsweise beim Frühstück für Marmelade oder Zucker keine Portionsdosen aus Plastik, sondern ausschließlich Waren aus Vorratsgläsern verwendet. Im Vordergrund steht das Bestreben, frische Waren aus Region zu verwenden. Damit werden Konservierungsverpackungen gespart und obendrein schmeckt es einfach alles besser.
Auf einer Berghütte können jedoch nicht ausschließlich Frischwaren verwendet werden. Unvermeidbarer Müll, der wegen der unumgänglichen Konservierung von Lebensmitteln anfällt, wird gesammelt und getrennt. Biomüll wird bereits oben durch Kompostieren entsorgt. Für den noch verbleibenden Rest steht eine  Müllpresse zur Verfügung. Das Pressgut wird ins Tal gebracht und dort entweder dem Wiederverwertungskreislauf zugeführt oder entsprechend den geltenden Vorschriften entsorgt. Beim Kauf von Waren wird stets der Grundsatz des Vorrangs von Mehrwegverpackungen vor Einwegverpackungen beachtet. Einen noch größeren Beitrag können jedoch die Besucher selbst leisten, indem sie zumindest das wieder mit runter ins Tal nehmen, was sie selbst heraufgebracht haben.

Präsentationsplan

Präsentationsplan

Während der Bauarbeiten wurden alle Anlagen, Schächte, Versorgungsleitungen, Kabel usw. vermessen und in ein CAD-System übertragen. Damit liegt der gesamte Bestand digital vor und dient als Grundlage für den Betrieb, die Wartung und als Entscheidungshilfe für weitere Planungen und Investitionen.
Der unten stehende Präsentationsplan zeígt den Bestand nach Umsetzung des neuen Energiekonzepts.

Die Vermessung und CAD-Bearbeitung wurde durchgeführt von: IVW - Weidener & Strobl GbR, Ingenieurgesellschaft für Vermessung und Geoinformation. www.i-v-w.com

Deutscher Alpenverein
Sektion Mindelheim e.V.
Luxenhoferstraße 1a
D-87719 Mindelheim

Telefon: 08261/738073
Telefax: 08261/738074
info(at)alpenverein-mindelheim.de