Nivelsteiner Sandwerke: Pläne für einen Energiewandel in Herzogenrath

Im Zeichen des Klimawandels : Herzogenrath soll größte energieautarke Stadt Deutschlands werden

Zukunftsweisende Pläne zum Ausbau des Solarparks in den Nivelsteiner Sandwerken – dem größten in NRW – setzen auf einen Mix aus Sonne und Wind. Und Nahwärme als besonderes Angebot für die umliegenden Haushalte...

Wenn dieser Coup gelingt, würde in Zeiten des Klimawandels von einer 47.000-Einwohner-Kommune in NRW ein Signal mit besonderer Strahlkraft für die weltweit überfällige Energiewende ausgehen. Herzogenrath wäre dann die größte energieautarke Stadt Deutschlands. Möglich machen soll dies der gezielte Ausbau des bislang schon größten Solarparks des Landes in den Nivelsteiner Sandwerken zum umfassenden „Energiepark“, der auch noch Raum für Forschung und Weiterentwicklung in Kooperation mit RWTH und FH Aachen bietet.

Charles Russel, Inhaber der Sandwerke in vierter Generation, und Franz-Josef Türck-Hövener, Projektleiter und Geschäftsführer der den Solarpark betreibenden Green Solar Herzogenrath GmbH, sind die Visionäre hinter diesem zukunftsweisenden Vorhaben. „Erneuerbare Energien brauchen Fläche“, stellt Türck-Hövener im Gespräch mit unserer Zeitung klar. Und: „Die Zeit drängt, die Suche nach schnellen Lösungen für die Energiewende ist nur sinnvoll, wenn man auch schnell handeln, sprich auf vorhandene Technik und Know-how setzen kann. Beides können die Sandwerke bieten.“

Versorgung von 21.000 Haushalten

Über insgesamt 143 Hektar Fläche verfügt das Unternehmen entlang der Bahnlinie Aachen-Mönchengladbach, ungefähr im Grenzverlauf zu den Niederlanden. Auf rund 113.000 Quadratmetern erstrecken sich in den Tagebauen Nivelstein und Hochfeld die Solarpark-Abschnitte I und II mit einer Gesamtleistung von rund 14 Megawatt peak, die einer Stromversorgung für rund 4500 Haushalten entspricht.

Rund 75 Megawatt würden benötigt, um alle 21.000 Herzogenrather Haushalte abzudecken. Was dazu auf dem größtenteils unter Bergrecht stehenden Areal – die Genehmigung zum Sandabbau ist just um weitere 35 Jahre verlängert worden – technisch alles möglich ist, haben die Planer als folgerichtigen nächsten Schritt eruiert. Bewusst zunächst bei Ausblendung der Genehmigungslage, denn „politische Rahmenbedingungen kann man ändern“, sagt Türck-Hövener.

In Ergänzung zu den bereits bestehenden Solarfeldern soll in den Nivelsteiner Sandwerken ein Energiepark entstehen, der ganz Herzogenrath versorgen kann. Links im Bild die Bahnlinie, an der in gebotenem Abstand drei Windräder postiert werden sollen. Für den Restsee in der Mitte ist eine schwimmende Photovoltaik-Anlage konzipiert. Foto: Dominik Ketz/Bezirksregierung Köln

Während es sich bei Solarpark Teil I und II formal um Bergbau-Folgenutzung handelt, wird jetzt eine Bergbau-Parallelnutzung angestrebt. So soll unter anderem auf dem wachsenden Restsee – der Sandabbau erfolgt per Saugbagger unterhalb der Wasseroberfläche – im Tagebau Nivelstein eine schwimmende Photovoltaikanlage installiert werden. Gesamtfläche 284.000 Quadratmeter, per Drehmechanismus zum Sonnenstand ausrichtbar, Leistung 21.300 Kilowatt peak. Zusammen mit den bestehenden beiden Solarfeldern und einigen Solarstrom-Erweiterungen wäre eine Erzeugungsmenge von über 50 Millionen Kilowattstunden im Jahr möglich. „Der Charme an der Freiflächen-Photovoltaik ist: Wir können das“, sagt Türck-Hövener: „Sie stellt für uns keine große Herausforderung dar.“

Um weitere 50 Millionen Kilowattstunden Strom zu erzeugen, soll ergänzend der Wind ins Spiel kommen. Der drei 225 Meter hohe Energieanlagen mit einem Rotordurchmesser von 150 Metern antreibt, errichtet am Rand des Tagebaus im Abstand von 50 Metern zur Bahnlinie.

Windräder dieser Größenordnung kommen auf eine Volllastleistung von 3000 bis 3500 Stunden im Jahr. Photovoltaik im Vergleich auf rund 1000 Stunden, „eine ausreichende Sonnenernte ist in Summe ja nur ein halbes Jahr lang möglich“, wie Russel erläutert. In Kombination aber könnten Sonne und Wind eine weitreichende Direktversorgung ermöglichen.

Doch damit noch nicht alles: „Die Transformation der Energieversorgung darf nicht auf eine Stromwende beschränkt werden“, postuliert Türck-Hövener in seiner Konzeptbeschreibung, dass „die drei energiewirtschaftlichen Märkte – Strom, Wärme und Verkehr – künftig miteinander gekoppelt werden“. Für den Sektor regenerative Wärmeerzeugung stellen sich die Planer in den Sandwerken den ergänzenden Einsatz von Parabolrinnen vor, in denen Sonnenstrahlen gebündelt werden, um in dem Anlagensystem enthaltene Thermoöle auf bis zu 400 Grad zu erhitzen.

Eine weitere Form der Solarenergie, die nicht nur eine klimaneutrale Trocknung der abgebaggerten Quarzsande (was bislang auf Basis von Erdöl geschieht), sondern auch den Ausbau eines Nahwärmenetzes ermöglichen würde. „Von dem die umliegenden Ortslagen profitieren könnten“, sagt Russel und verweist auf das just im Zuge des Klimapakets der Bundesregierung beschlossene Verbot des Einbaus neuer Ölheizungen ab 2025. „Nahwärme wäre für die Hausbesitzer eine gute Möglichkeit, von Öl auf eine regenerative Heizmöglichkeit umzusteigen.“ Eine spätere Ausdehnung der Nahwärmeversorgung in Richtung Merkstein wäre denkbar.

Russel unterstreicht den Gewinn für die Umwelt: „Man muss bedenken, dass derzeit 40 Prozent der Co2-Emissionen auf Wärmeproduktion zurückgeht.“

Besondere Nachhaltigkeit soll das ganze Unternehmen durch neue Strategien bei der Speicherung von überschüssig erzeugtem Strom bekommen. Hier sollen sogenannte Power-to-x-Technologien Anwendung finden, die eine Umwandlung von Strom in Wärme, Wasserstoff (was die Einbindung des Aspekts Verkehr ermöglicht), Methan oder Methanol vorsehen. Mit Rückverstromung über Blockheizkraftwerke. Ein weites Betätigungsfeld für die Forschung.

So zukunftsweisend die Vision auch sein mag, die Einbindung der Menschen im Umfeld der Sandwerke ist für die Planer ein wesentlicher Faktor: „Die Akzeptanz von Photovoltaik ist in der Bevölkerung sehr hoch“, sagt Russel. Windräder aber können mit Beeinträchtigungen verbunden sein. Kreisende Rotorblätter werfen bei niedrigem Sonnenstand Schatten, erzeugen zudem ein rhythmisches Rauschen, das in der Republik schon so manche Bürgerinitiative auf den Plan gerufen hat. Russel und Türck-Hövener setzen daher auf Transparenz und frühzeitige Kommunikation.

Innovative Unterstützung soll dabei das RWTH-Projekt „Sim4Dialog“ liefern: Eine neu entwickelte Handy-App soll es den Anwohnern mit Hilfe von AR-Technologie (augmented reality = computergestützte Erweiterung der Realität) nachvollziehbar machen, wie die Belastung an ihrem speziellen Standort tatsächlich einmal ausfallen wird. In der Praxis werden sie dazu lediglich ihr Handy aus dem geöffneten Fenster halten müssen. Ergänzend soll die App ihre Zustimmung abfragen. Und ihre Bereitschaft zur finanziellen Beteiligung.

Denn neben klimaneutralem Strom und günstiger Nahwärme möchten die Planer den Bürgern noch weiteren direkten Nutzen aus dem „Energiepark Herzogenrath“ anbieten: So soll jeder der umliegenden Haushalte auch vom wirtschaftlichen Erfolg der Windenergie profitieren können, durch Anlagen auch schon im niedrigschwelligen Bereich ab 50 Euro. „Fünf Prozent Rendite sind durchaus drin“, sagt Türck-Hövener und verweist auf seine Erfahrungen als Vorstandsmitglied einer Bürgerenergiegenossenschaft.

Russel legt auf die monetären Aspekte für die Bürger noch einen drauf: „Im ländlichen Bereich gibt es meist schlechte Datenverbindungen. Warum also nicht auch noch Glasfaser in die für das Vorhaben nötigen Leitungsgräben verlegen? Und Stromkabel für Elektroladestationen.“

75-Millionen-Euro-Invest

Rund 75 Millionen Euro sind für das Pilotprojekt „klimaneutrales Herzogenrath“ auf der Kostenseite veranschlagt. „Ohne Fördergelder geht das natürlich nicht“, sagt Russel. Türck-Hövener lenkt den Blick auf den beschlossenen Ausstieg aus der Braunkohleverstromung bis 2038. Wobei der Auftakt wahrscheinlich im Rheinischen Kohlerevier erfolge und entsprechende Förderprogramme aufgelegt werden: „Nordrhein-Westfalen als Energieland Nummer 1 in Deutschland steht nun vor der Aufgabe, die Erzeugung von Strom zur Versorgung der energieintensiven Wirtschaft aus regenerativen Quellen zu sichern.“ Der „Energiepark Herzogenrath“ könne dabei „als Beispiel dienen, in dem sowohl die Erzeugung von Strom aus Sonne, Wind und Biomasse als auch die Bereitstellung von regenerativer Wärme großmaßstäblich umgesetzt werden kann“.

Technisch sehen sich die Planer bestens vorbereitet: „Wir könnten in einem Jahr fertig sein.“ Doch zunächst gilt es, die genehmigungsrechtlichen Voraussetzungen zu schaffen – womöglich die erste große Baustelle. Russel: „Man muss sich jetzt entscheiden: Entweder will man bei den ersten sein oder nicht!“