Die Stadtwerke Heidelberg haben die innovative Kraft-Wärme-Kopplungsanlage in ihrem Energiepark Pfaffengrund eingeweiht. Damit ist ein weiterer Baustein für eine klimaneutrale Wärmeversorgung umgesetzt.
Der Kommunalversorger aus Baden-Württemberg arbeitet seit dem Jahr 2011 daran, die grüne Fernwärme auszubauen. Durch das Holz-Heizkraftwerk, vier Biomethan-Blockheizkraftwerke und die Abwärmenutzung aus der thermischen Abfallverwertung in Mannheim liegt der grüne Fernwärmeanteil mittlerweile bei bis zu 50 Prozent. Die iKWK-Anlage ist nun der nächste Schritt auf diesem Weg.
Die Anlage besteht aus drei Systemkomponenten:
- 3 Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) mit einer Gesamtleistung von 6.000 Kilowatt
- 3 große Luft-Wasser-Wärmepumpen als innovative erneuerbare Wärmeerzeuger mit einer Gesamtleistung von 4.500 Kilowatt und einer Gesamterzeugung von 7.800 MWh Wärme,
- eine Power-to-Heat-Anlage als elektrischer Wärmeerzeuger, der die anderen Wärmeerzeugungsanlagen ergänzt. Ihre Leistung beträgt 1.800 Kilowatt.
Durch die intelligente Verschaltung der verschiedenen Wärmeerzeuger können iKWK-Anlagen flexibel auf Schwankungen im Stromnetz reagieren und zu seiner Stabilisierung beitragen: Ist die Strommenge gering, wird der KWK-Strom eingespeist. Bei zu hohen Strommengen wird dagegen der elektrische Wärmeerzeuger zugeschaltet und wandelt den Strom in Wärme um.
Geplante Betriebszeiten der BHKW und der Wärmempumpen
In Heidelberg ist die erneuerbare Wärmequelle damit die Luft: Drei große Luft-Wasser-Wärmepumpen entziehen der Umgebungsluft die Wärme und übertragen sie auf das Medium Wasser. Jede der drei Pumpen wälzt ca. 500.000 Kubikmeter Luft pro Stunde um.
Als Niedertemperaturanlagen können sie sogar fünf Grad kalter Luft noch Wärme entziehen. Sie laufen daher vor allem während der Übergangsjahreszeiten zwischen Sommer und Winter.
Die Blockheizkraftwerke (BHKW) der iKWK-Anlagen werden in den Wintermonaten von etwa Mitte Oktober bis Mitte März betrieben, die Wärmepumpen in der Übergangszeit von Mitte März bis Ende April sowie von Anfang September bis Mitte Oktober.
Sommermonate: Schon jetzt 100 Prozent CO2-freie Wärme
Im Sommer ist die Fernwärme schon jetzt komplett CO2-frei: Der Wärmebedarf wird in dieser Zeit ausschließlich aus der thermischen Abfallverwertung auf der Friesenheimer Insel in Mannheim, dem Holz-Heizkraftwerk und den Biomethan-Blockheizkraftwerken der Stadtwerke Heidelberg gedeckt.
Eine der Herausforderungen beim Bau der Anlage war es, Luft-Wasser-Wärmepumpen in der geeigneten Größe auf den Märkten zu finden. „Das ist uns schließlich auf dem skandinavischen Markt gelungen“, berichtet Projektleiter Tobias Enders, Leiter Wärmetransformation bei den Stadtwerken Heidelberg Energie. „Dort werden Luft-Wasser-Wärmepumpe in dieser Größenordnung bereits eingesetzt. Bundesweit sind wir die ersten, die eine Anlage in dieser Dimension gebaut haben.“
Nächster Schritt ist der Bau einer Flusswärmepumpe
Die Anlage erhöht den Anteil der Fernwärme-Eigenerzeugung um 4,7 Prozent auf 25,3 Prozent. Gleichzeitig steigt der Anteil der grünen Wärme und der erneuerbaren Energien an der Fernwärme um jeweils 1,3 Prozent. Der Anteil grüner Wärme an der Fernwärme liegt damit inzwischen bei 51,3 Prozent, und der Anteil erneuerbarer Energien bei 26,5 Prozent.
Aktuell bereiten die Stadtwerke Heidelberg den nächsten Baustein für noch mehr grüne Wärme vor: eine Flusswärmepumpe westlich der Ernst-Walz-Brücke in Bergheim. (hoe)
