Kleiner Bach, große Wärmemengen

In Wittenberge wird Flusswärme bisher nur halbjährlich genutzt, in Rosenheim dagegen das ganze Jahr über. Es ist aber nicht der große Inn, der seit 2022 Wärme liefert, auch nicht die kleinere Mangfall, die am Innspitz in den Strom mündet. Sondern der vergleichsweise winzige Mühlbach, der sich wenige Meter schmal durch die oberbayerische Stadt schlängelt. Seine Wärme nutzen gleich drei Großwärmepumpen, die zu drei iKWK-Anlagen mit den Komponenten Gasmotor und Elektrokessel gehören.

Die drei Pumpen sind in einem Gebäude untergebracht, das sich in direkter Nachbarschaft zum KWK-Müllheizkraftwerk befindet. Für die ganze Konzeptionierung ein entscheidender Punkt: Von der Leitwarte des Kraftwerkes aus wird der Betrieb der zusammengefassten iKWK-Systeme gesteuert, zudem ist es der Ort der Einspeisung. Nachdem die Wärmepumpen den kalten Rücklauf des Wassers auf 88 Grad Celsius gebracht haben, wird es dorthin geleitet und auf die erforderliche Vorlauftemperatur nacherhitzt – etwa 95 Grad Celsius im Sommer, etwa 120 Grad Celsius im Winter. So geht es dann ins Rosenheimer Fernwärmenetz hinein.

Kleine Entfernungen als wirtschaftlicher Vorteil

Die kurze Distanz zwischen Wärmequelle und Einspeisungsort ist natürlich ein großer technischer und wirtschaftlicher Vorteil, aber nicht der einzige, so Kraftwerksleiter Rolf Waller. Schon seit 1955 wird das Wasser des Mühlbachs zur Kühlung des Kraftwerkes genutzt. "Einleit- und Ausleitbauwerke gab es also bereits, genauso die dazugehörige wasserrechtliche Erlaubnis. Deren Nutzungszweck musste nur geringfügig angepasst werden."

Auch beim Betrieb kommen die Rosenheimer günstiger weg: Die Wärmepumpen können, da das Kraftwerk gleich nebenan ist, direkt mit dem Turbinenstrom aus dem Kraftwerksbetrieb laufen. Es muss kein umlagebehafteter Strom aus dem öffentlichen Netz gezogen werden.

Eisschäden vermeiden

Die Pumpen sind jetzt im dritten und vierten Winter im Einsatz – lange genug für eine Zwischenbilanz. Was fällt auf beim Ganzjahresbetrieb? Gibt es viele witterungsbedingte Ausfalltage? Während die Flusstemperatur des Mühlbaches im Sommer im Mittel bei rund 16 Grad Celsius liegt, sind es im Winter durchschnittlich rund drei Grad Celsius – genau die Temperatur, die das Flusswasser für den Betrieb mindestens haben muss, so Waller.

Bei weniger als drei Grad Celsius werden die Großwärmepumpen abgeschaltet, weil dem sowieso schon sehr kalten entnommenen Wasser ja nochmal Wärme entzogen wird. Es kühlt dann unter Umständen soweit ab, dass sich Eis bildet – und Eis kann Schäden verursachen, zum Beispiel am Wärmetauscher.

Insgesamt ist die Zahl der Ausfalltage gering gewesen. "In den vergangenen beiden Wintern gab es rund zehn Tage mit Flusswassertemperaturen unter drei Grad Celsius", so Waller. Weitere Stillstände – weniger als fünf Tage pro Jahr – haben nichts mit niedrigen Temperaturen zu tun, sondern mit Extremwetterereignissen wie Starkregen. Dann führt der Fluss hohe Frachten an Sedimenten oder Verschmutzungen mit sich, die wichtige Anlagenteile beschädigen können.

"Die Wärmepumpen tragen also 10 Prozent zur Gesamtwärmeerzeugung unseres Kraftwerks bei. Das ist bemerkenswert für eine Einzelmaßnahme."

Rolf Waller, Stadtwerke Rosenheim

Die Grenzen der Wärmequelle

Der Wärmeertrag kann sich trotz Betriebspausen sehen lassen, findet Waller. Der Gesamtbedarf der Stadt Rosenheim beträgt rund 680.000 Megawattstunden (MWh) jährlich. Das KWK-Müllheizkraftwerk deckt gut ein Drittel ab; 224.000 MWh Wärme. Davon gehen rund 68.000 MWh aufs Konto der drei iKWK-Systeme, wobei die Großwärmepumpen jährlich zusammen 22.600 MWh erzeugen. "Die iKWK-Systeme tragen also zehn Prozent zu unserer Gesamtwärmeversorgung bei; das ist bemerkenswert für eine Einzelmaßnahme."

Waller sieht aber auch die Grenzen der erneuerbaren Wärmequelle, gerade im Winter. Flusswärme könne definitiv keine Spitzenlast zu 100 Prozent abdecken, da Flusswasser unter drei Grad Celsius nicht nutzbar ist und Flüsse zum Teil sogar einfrieren. In der kalten Jahreszeit brauche es andere Wärmequellen und Wärmeerzeuger. In der Mittel- und Grundlast wiederum könne Flusswärme aktuell nur mit Fördergeld wirtschaftlich betrieben werden. Zudem beeinflusst der Beschaffungspreis für Strom die Wirtschaftlichkeit stark – nicht so sehr in Rosenheim, da dort Turbinenstrom genutzt wird; aber überall dort, wo kein KWK-Heizkraftwerk nebenan steht und Teil des Konzeptes ist.

Aktuell sind in Rosenheim keine weiteren Flusswasser-Großwärmepumpen geplant. Gegen den Inn zum Beispiel spricht, dass er deutlich kälter ist als die Mangfall und der Mühlbach, was deutlich längere Stillstandszeiten in den Wintermonaten bedeuten würde, so Waller. Zudem führt der Inn sehr viele Sedimente, was zu deutlich höheren Investitionen bei den Ein- und Ausleitbauwerken und den Reinigungssystemen führen würde.