Zeppelin Power Systems rüstet Stadtwerke Duisburg mit Großwärmepumpe aus

Abwasserwärme für das Fernwärmenetz durch den Einsatz von Wärmepumpen

Die Wärmeerzeugung aus der iKWK-Anlage entspricht dem Wärmebedarf von 4.000 angeschlossenen Haushalten im bestehenden Fernwärmenetz. Für das iKWK-System ist entsprechend den Förderanforderungen vorgesehen, mindestens 35 % der Referenzwärme durch innovative erneuerbare Wärme bereitzustellen. Hierfür wird die Wärme aus dem Abwasser der Kläranlage der Wirtschaftsbetriebe Duisburg genutzt.

Der Wärmepumpe stehen pro Stunde bis zu 520 m³ geklärtes Abwasser als Wärmequelle zur Verfügung – abhängig von der Jahreszeit mit einer Temperatur zwischen 8 und 25 °C. Das Abwasser wird hierbei um bis zu 5 Kelvin abgekühlt. Je nach Betriebsfall entspricht dies ca. 3 MW thermischer Leistung aus dem Abwasser. Die Wärmepumpenanlage stellt dann dem Fernwärmenetz eine Heizleistung von ca. 4 MWth mit einer Vorlauftemperatur von >75 °C bereit. Dazu wird elektrische Antriebsleistung von ca. 1 MWel benötigt. Durch den Wärmeentzug gelangt das gereinigte Abwasser mit einer niedrigeren Temperatur in den Rhein als ohne diese Wärmenutzung. Die Anlage erschließt damit Abwasserwärme als zusätzliche Wärmequelle für das Fernwärmenetz.

„Wärmepumpenanlagen werden in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung von Nah- und Fernwärmenetzen spielen. Wir freuen uns sehr, gemeinsam mit den Stadtwerken Duisburg eine Referenzanlage dieser Größe realisieren zu dürfen. Der Bau von Wärmepumpenanlagen wird zukünftig eine immer größere Bedeutung in unserem Geschäftsbereich einnehmen“, sagt Daniel Schäfer, Vertriebsingenieur und Projektleiter bei Zeppelin Power Systems.

Wärmewende in Duisburg: Stadtwerke Duisburg bauen größte iKWK-Anlage an einer Kläranlage

Die Besonderheit eines innovativen Kraft-Wärme-Kopplungs-Systems besteht darin, dass es eine KWK-Anlage mit einer Komponente zur Bereitstellung innovativer erneuerbarer Wärme, beispielsweise einer Solarthermieanlage oder einer entsprechend ausgelegten Wärmepumpe, sowie einem elektrischen Wärmeerzeuger kombiniert. Die Komponenten der iKWK-Anlage werden in Huckingen und bei der Zentrale der Stadtwerke Duisburg an der Bungertstraße entstehen. Insgesamt werden zwei Blockheizkraftwerkmodule mit jeweils 4,5 MW elektrischer und 4,5 MW thermischer Leistung errichtet. Neben den zwei BHKWs (1) und der Wärmepumpenanlage (2) stellt der Elektrodenkessel die dritte (3) Komponente eines innovativen KWK-Systems zur Fernwärmeerzeugung dar. Mit dem Kessel soll zukünftig überschüssiger Strom in Wärme umgewandelt werden.

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