: Grüne Wärme aus dem Rhein: So funktioniert's
von Jan-Frederik Fischer
11.10.2023 | 12:57 UhrEin Knopfdruck - und dann sind rund eineinhalb Jahre Bauzeit Geschichte: In Mannheim hat die größte Flusswärmepumpe Deutschlands ihre Arbeit aufgenommen. Dort, wo jahrzehntelang vor allem Kohle dominiert hat, soll künftig eine Pumpe klimaneutrale Wärme für das Fernwärmenetz produzieren.
Insgesamt 3.500 Haushalte sollen so von der kleinen Halle aus, die mitten auf dem traditionellen Großkraftwerk liegt, beliefert werden. Für die Betreiber und Politik ist die Technologie ein wichtiger Baustein, um die hochgesteckten Ziele der Klimaneutralität tatsächlich zu erreichen.
Im Rhein bei Mannheim ging die größte Flusswärme-Pumpe in Deutschland in Betrieb. Als klima-neutrale Energiequelle soll sie beim Ausbau der Fernwärme helfen.
11.10.2023 | 01:28 min10.000 Tonnen CO2 sollen eingespart werden
Felix Hack vom Mannheimer Energieunternehmen MVV leitet das Flusswärmepumpen-Projekt und hat bis zuletzt daran gearbeitet, damit bei der Installation der Pumpe nichts schiefgeht. Er ist von dem Potenzial überzeugt, und hofft, dass tatsächlich 10.000 Tonnen CO2 pro Jahr gegenüber dem Einsatz von Kohle und Gas eingespart werden können. Im Gespräch mit ZDFheute erklärt Projektleiter Hack:
Wir können mit Stolz sagen, dass wir regelmäßig Anrufe aus anderen großen und kleinen Städten und Gemeinden in Deutschland bekommen und denen entweder am Computer oder noch lieber hier vor Ort die Anlage zeigen.
Das Prinzip der Flusswärmepumpe
Was Projektleiter Hack dann Interessierten zeigt, basiert auf mehreren Kreisläufen und braucht zur Klimaneutralität grünen Strom, den es zunehmend gibt. Zudem wird Wärme verwendet, die bisher ungenutzt war - und zwar Flusswasser aus dem Rhein.
Das Prinzip einer Flusswärmepumpe ähnelt dem eines Kühlschranks - nur in umgedrehter Reihenfolge: Pro Sekunde werden 700 Liter Wasser aus dem Rhein entnommen und in die Pumpe befördert. In einem sogenannten Verdampfer trifft das entnommene Wasser auf flüssiges Kühlmittel. Dieses hat einen so niedrigen Siedepunkt, dass die Wärme des Flusswassers ausreicht, um es verdampfen zu lassen.
So funktioniert eine Wärmepumpe
07.06.2023 | 00:57 minIn einem nächsten Schritt wird das zuvor entstandene Gas mithilfe eines strombetriebenen Verdichters stark zusammengepresst - Druck und Temperatur steigen deutlich an. Das Kühlmittel kondensiert.
Die entstandene Hitze reicht aus, um in einem weiteren Kreislauf große Mengen Wasser zu erwärmen. Dieses 99 Grad heiße Wasser gelangt schließlich über das angeschlossene Fernwärmenetz in die Haushalte.
Das neue Heizungsgesetz betrifft früher oder später sowohl Mieter als auch Immobilienbesitzer. Doch was spricht für, und was gegen eine Wärmepumpe?
08.09.2023 | 01:05 minGroßwärmepumpen: Das Potenzial ist groß
Dass Großwärmepumpen, zu denen auch die Flusswärmepumpe gehört, den Wärmemarkt umkrempeln werden, davon ist der Experte Martin Pehnt vom Institut für Umwelt- und Energieforschung Heidelberg überzeugt. Vor allem jetzt, wo der Strommix grüner geworden ist.
Der Vorteil der Technologie: Flusswärmepumpen seien stadtnah und ganzjährig verfügbar.
Deswegen gehen wir davon aus, dass Flusswärmepumpen und auch andere Großwärmepumpen bis zu zwei Drittel der Wärmeversorgung unserer Fernwärme in Deutschland in Zukunft decken werden können.
Auch die Kritik, dass Flüsse durch das rückläufige, kühle Wasser an Temperatur verlieren, weist Pehnt zurück. So erklärt der Experte: "Wir reden da über Abkühlung unter einem Grad Celsius - und sie ist auch in Zeiten des Klimawandels und der industriellen Abwärme, die eingespeist wird, gar nicht unwillkommen."
Wir müssen etwas aufpassen, wo und wofür wir Wasser entnehmen, dass das Kältemittel abgesichert ist, und dass wir Wärmetauscher nicht mit Chemie reinigen.
Mannheim also ein Vorbildmodell? Möglich - schon jetzt beobachtet Experte Pehnt, dass andere Städte nachziehen würden - und prognostiziert: "Das wird ein großer Boom bei Flusswärmepumpen."
"Reallabor Energiewende": Flusswärmepumpe wird von Forschung begleitet
Damit künftig mehr Umweltwärme genutzt wird und die Technologie der Flusswärmepumpe aus der Nische kommen kann, sind Projekte wie in Mannheim für die Entwicklung elementar.
Denn die 15 Millionen Euro teure Pumpe ist auch vom Bund gefördert und Bestandteil des "Reallabors Energiewende". Innerhalb des Projekts sollen an mehreren Standorten Großwärmepumpen in Fernwärmenetze integriert und Erkenntnisse genutzt werden. Man erhofft sich auf Antworten, etwa auf diese Fragen:
- Wo gibt es Hürden bei den Genehmigungen?
- Welche Leistungswerte können im Betrieb wirklich erreicht werden?
- Und wie reagiert die Technik auf schwankende Temperaturen?
Dazulernen - und grüne Wärme produzieren. Laut Schätzungen der Betreiber könnten sogar einmal 50.000 Haushalte in der Region mit grüner Fernwärme von Flusswärmepumpen an Rhein und Neckar beliefert werden. Doch bis es so weit ist, muss Deutschlands größte Flusswärmepumpe sich erst einmal in der anstehenden Heizperiode beweisen.