Flusswärmepumpen: Erneuerbare Energie mit Mehrfacheffekt nutzen

Ein Vorbild bei der Schaffung von mehreren positiven Effekten ist die Flusswärmepumpe in Mannheim. Anlässlich der Inbetriebnahme stellen wir das Projekt vor.

Es müssen verschiedene Wege parallel beschritten werden, wenn die Energiewende und die Erreichung der Klimaschutzziele gelingen sollen. Inzwischen gibt es in Deutschland einige Vorbildprojekte. Dazu gehört unter anderem die Flusswärmepumpe in Mannheim, die in der zweiten Oktoberwoche 2023 in Betrieb genommen wurde. Sie nimmt einen Rekord für sich in Anspruch, denn aktuell steht sie von der Nennleistung her in Deutschland und in Europa auf dem Spitzenplatz.

Wie funktioniert die Flusswärmepumpe in Mannheim?

Als Energielieferant dient das Flusswasser des Rheins. Die Wassertemperatur liegt im Winter nicht unter 5 Grad und kann im Sommer bis auf 25 Grad Celsius steigen. Das Rheinwasser wird durch ein Rohrsystem geleitet, dass sich samt der dazugehörigen Technik in einem Gebäude versteckt, das auf den ersten Blick wie eine schlichte Lagerhalle wirkt. Dort umspült es wiederum Rohre, in denen ein Kältemittel zirkuliert. Dieses Kältemittel verdampft bei den Temperaturen des Flusswassers. Der Kältemitteldampf gelangt anschließend in einen mit Strom betriebenen Kompressor. Durch die Verdichtung verflüssigt sich das Kältemittel, wobei die Temperatur stark ansteigt. Anschließend gelangt es in einen weiteren Wärmetauscher, in dem ein großer Teil der Energie an das Wasser für den Betrieb von Fernheizungen oder Systemen zur Warmwasserversorgung abgegeben wird. Anschließend fließt es zurück in die Rohre, die mit dem Flusswasser gewärmt werden. Die zu erreichenden Temperaturen in den Fernwärmesystemen hängen direkt vom Druck ab, der von den Kompressoren aufgebaut wird. Sie können sich nach den Angaben der Betreiber der Flusswärmepumpe Mannheim im Bereich zwischen 83 und 99 Grad Celsius bewegen.

Welche Vorteile bietet die Mannheimer Flusswärmepumpe

Das in Betrieb genommene Fernwärmesystem liefert eine thermische Nennleistung von bis zu 20 Megawatt und kann zusätzlich 7 Megawatt Stromleistung liefern. Das heißt, der Strombedarf für die Kompressoren wird im laufenden Betrieb intern gedeckt und muss nicht aus externen Quellen zugeführt werden. Diese Nennleistung reicht aus, um den Wärmebedarf für rund 3.500 Haushalte zu decken. Das geschieht ohne jegliche CO2-Emissionen, was wiederum dem Klimaschutz zugutekommt. Doch die Flusswärmepumpe hat noch einen weiteren positiven Effekt. Sie kühlt das Flusswasser um bis zu 5 Grad Celsius ab. Das verringert an heißen Tagen die Verdunstung von Wasser und reduziert das Risiko für eine temperaturbedingt überschießende Algenblüte. Zudem ist dadurch das Flusswasser besonders an heißen Sommertagen kühler als die Umgebung und kann ohne CO2-Emissionen und zusätzlichen Strombedarf zur Klimatisierung der Uferzonen beitragen. Das macht vor allem dort Sinn, wo die Uferzonen der Flüsse dicht bebaut sind.

Quelle: MVV, GKM

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