Stadtwerke Duisburg nehmen erste Großwärmepumpe in Betrieb
Spätestens seit Ausbruch der Energiekrise sind Wärmepumpen als Schlüsseltechnologie für das Gelingen der Energiewende in den Fokus gerückt. Aber nicht nur Einfamilienhäuser können mit Wärmepumpen beheizt werden, auch im großen Stil kann mit dieser Technologie Wärme gewonnen werden. Die Stadtwerke Duisburg haben jetzt ihre erste Großwärmepumpe in Betrieb genommen, die Wärme für die Versorgung der Fernwärmekunden aufbereitet.
„Unser Ziel ist die CO2-freie Wärmeproduktion bis zum Jahr 2035. Hocheffiziente Wärmepumpen spielen auf diesem Weg eine wichtige Rolle. Sie können als alleinige Wärmeerzeuger eingesetzt werden, oder bestehende Anlagen noch wirksamer machen. Wir werden sie in beiden Einsatzbereichen nutzen“, erklärt Andreas Gutschek, Vorstand Infrastruktur und Digitalisierung bei den Stadtwerken Duisburg. Seit einigen Monaten ist das neue Groß-Blockheizkraftwerk (BHKW) am Standort an der Bungertstraße in Duisburg-Hochfeld in Betrieb und produziert seitdem zuverlässig und ressourcenschonend Strom und Wärme. Jetzt wurde die Anlage um eine Großwärmepumpe erweitert, die die Abwärme aus der Gemischkühlung der sieben Motoren nutzt und sie dem Fernwärmenetz zuführt. Die Wärme entsteht bei der Kompression des Luft-Erdgas-Gemisches durch die Turbolader an den BHKW. Das erwärmte Gemisch muss zur Wirkungsgradsteigerung wieder über die Gemischkühlung abgekühlt werden. Über Wärmetauscher kann so bis zu 45 Grad Celsius heißes Wasser zur Großwärmepumpe geleitet werden. Weil diese Temperatur nicht direkt im Fernwärmenetz genutzt werden kann, wird die thermische Energie aus der Gemischkühlung mit der Wärmepumpe auf ein Temperaurniveau von 65 Grad Celsius angehoben.
Durch die Installation der Großwärmepumpe steigt der Wirkungsgrad der BHKW noch einmal um circa 2 Prozent auf insgesamt 92 Prozent. „Damit arbeitet am Standort eines alten Steinkohlekraftwerkes heute eine hocheffiziente und ressourcenschonende Strom- und Wärmeerzeugungseinheit, die zudem H2-ready, also in der Lage ist, Wasserstoff als Energieträger einzusetzen. Das zeigt, die Energiewende müssen wir vor Ort gestalten und umsetzen und mit klugen und innovativen Technologien ist sie möglich. Gleichzeitig investieren wir damit in die Versorgungssicherheit der Menschen in Duisburg“, erläutert Gutschek.
Insgesamt hat das Groß-BHKW 31,5 Megawatt (MW) Leistung. Die sieben BHKW-Module sind in der Lage, so viel Strom zu erzeugen, wie 68.000 Haushalte im Jahr verbrauchen. Jeder einzelne Motor kann 4,5 MW elektrische Leistung und 4,9 MW Wärmeleistung erzeugen. Damit kann die Gesamtanlage 27.500 Haushalte mit Wärme versorgen. Durch die zusätzliche Installation der neuen Großwärmepumpe kommen 1,9 MW thermische, also Wärmeleistung, hinzu. Das reicht für die Versorgung von 1.500 Haushalten. Die Stadtwerke Duisburg haben rund 40 Millionen Euro in die neue Groß-BHKW-Anlage investiert.
„In den kommenden Jahren wollen wir unser Fernwärmenetz und unsere Fernwärmeerzeugung deutlich ausbauen, so dass wir genug Wärme produzieren, um bis zu 15.000 weitere Haushalte anschließen zu können“, sagt Gutschek. Die Fernwärme hat bereits heute einen rund 30 Prozent geringeren CO2-Faktor als Erdgas und rund 50 Prozent geringeren Faktor als Heizöl. Die Fernwärme in Duisburg wird umweltschonend und effizient aus der sogenannten Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt, zudem wird Abwärme und Wärme aus Biomasse genutzt. Im Vergleich zu Einzelanlagen spart die Fernwärme bereits heute rund 120.000 Tonnen CO2 ein, durch den Ausbau kommen weitere 15.000 Tonnen CO2 hinzu.
Um die Fernwärmeversorgung der schon heute mehr als 70.000 Haushalte in Duisburg ressourcenschonender und effizienter aufzustellen, ist eine weitere Erzeugungsanlage mit einer Großwärmepumpe bereits im Bau. An der Kläranlage Huckingen im Duisburger Süden nutzen die Stadtwerke Duisburg schon bald die Restwärme im bereits geklärten Abwasser und führen sie mit Hilfe von Wärmepumpen dem Fernwärmenetz zu. Die Anlage soll im Jahr 2025 in Betrieb gehen und wird die größte ihrer Art in ganz Deutschland sein. In dieses Projekt investieren die Stadtwerke Duisburg rund 27 Millionen Euro.