Vattenfall verheiratet Kältezentrum und Großwärmepumpe

Mit einem "Richtfest" feierten Vattenfall und Siemens am 4. Juli eine neue Hochtemperatur-Wärmepumpe in Berlin. Sie soll im Stadtzentrum am Potsdamer Platz die Abwärme der Kältezentrale nutzen, um Energie fürs Fernwärmenetz zu gewinnen. Die Kältezentrale wird zugleich 25 Jahre alt. „Mit der neuen Hochtemperatur-Wärmepumpe wird dieses einzigartige Energiekonzept jetzt noch innovativer“, betonte die Vorstandsvorsitzende der Vattenfall Wärme Berlin, Tanja Wielgoß.

Das Vorzeigeprojekt der Berliner Wärmewende trägt den Namen “Qwark3” für Quartiers-Wärme-Kälte hoch 3 und soll im November in Dauerbetrieb gehen. Die Hochtemperatur-Wärmepumpe produziere künftig etwa 55 Mio. kWh Wärme im Jahr. „Damit können im Sommer 30.000 Haushalte mit Warmwasser und im Winter 3.000 Haushalte mit Wärme versorgt werden”, so Wielgoß. „Insgesamt spart die Anlage im Wärmesystem der Stadt im Jahr rund 6.500 Tonnen CO2 ein. Das entspricht 3,2 Mio. Kubikmeter Erdgas.“

Energiewende geht nur mit mehr Effizienz

Die neuartige Wärmepumpe ist künftig Teil von Deutschlands größtem Fernkältenetz mit 14 km Länge. Seit 25 Jahren versorgt die Kältezentrale am Potsdamer Platz rund 12.000 Büros, 1.000 Wohnungen und Kultureinrichtungen wie zum Beispiel die Philharmonie oder das Kulturforum im Zentrum Berlins mit lokal erzeugter Kälte für stabiles Klima. Das sei besonders für die Musikinstrumente aber auch für die Kunstwerke in den Galerien wichtig.

Für Christian Bruch, Vorstandsvorsitzender von Siemens Energy, ist das Pilotprojekt ein wichtiger Meilenstein, weil leistungsstarke Hochtemperatur-Wärmepumpen eine wichtige Rolle in der Energiewende und der Dekarbonisierung der Stadtwärme spielen werden. „Zusammen mit Vattenfall erproben wir hier in Berlin eine solche Lösung mit 8 MW Leistung erstmals unter Realbedingungen“, erläuterte er die Bedeutung des Projekts.
Rechenzentren, industrielle Produktion, Abwasser oder thermische Abfälle – in vielen Prozessen entsteht Abwärme, die sich über Großwärmepumpen konzentrieren und für die Wärmeerzeugung nutzen lässt. „Die Energiewende kann nur mit effizienten Energiekreisläufen gelingen“, sagte Bruch.
 
Funktionsweise des Wärme-Kälte-Kreislaufs

Das Kältenetz für die Gebäude am Potsdamer Platz liefert ganzjährig 6 Grad Celsius kaltes Wasser. Es kühlt damit die Immobilien und technischen Anlagen herunter und transportiert Wärme ab. Das auf rund 12 Grad Celsius erwärmte Wasser wird zur Kältezentrale zurückgeleitet. Dort wird es bislang in zwei Kühlwasserkreisläufen über Wärmetauscher und Verdichter mit einem Kältemittel abgekühlt. Die Abwärme wird bisher über Kühltürme an die Umgebung abgeben. Seit 2016 entwickelten die Techniker die neue Lösung, um sie stattdessen zu nutzen.

Mit der neuen Hochtemperatur-Wärmepumpe wird die Abwärme aus dem Kühlwasser mithilfe von zertifiziertem erneuerbaren Strom und einem speziellen Kältemittel auf ein höheres, nutzbares Niveau gehoben. „Das spart nebenbei auch noch 120.000 Kubikmeter Kühlwasser ein”, erklärte Bruch. Die Hochtemperatur-Wärmepumpe erreiche dabei ein besonders hohes Temperaturniveau, indem sie Wasser auf bis zu 120 Grad Celsius erhitzt.

„Wir liefern für die Kältezentrale eine der weltweit ersten Wärmepumpen, die im Leistungsbereich von 8 Megawatt derartig hohe Temperaturen erzeugen kann. Dafür kommt in der Wärmepumpe ein neuartiges, umweltfreundliches Kältemittel zum Einsatz“, erläuterte Bruch. Die so erzeugte Wärme fließe ohne Umwege direkt in das Stadtwärmenetz. Wegen des Innovationsanteils dieser großtechnischen Lösung bekommt das Projekt 4,4 Mio. Euro, also 70 % seiner Kosten, als Förderung vom Bundeswirtschaftsministerium, erläuterte BMWK-Ministerialrat Wolfgang Langen.