Die weltweit größte CO2-basierte Meerwasserwärmepumpe von MAN Energy Solutions ist Ende November 2024 in Dänemark in Betrieb gegangen. Die neue Wärmepumpenanlage des Energieversorgers DIN Forsyning versorgt die Hafenstadt Esbjerg und die Nachbarstadt Varde mit klimaneutraler Wärme.
Die erste von zwei Großwärmepumpeneinheiten in der dänischen Hafenstadt Esbjerg läuft jetzt. Das deutsche Unternehmen MAN Energy Solutions hat sie zum Ende 2024 in Betrieb genommen. Die vom dänischen Energieversorger DIN Forsyning betriebene Anlage liefert jährlich rund 280.000 MWh klimaneutrale Wärme in die Fernwärmenetze von Esbjerg und der Nachbarstadt Varde. Sie wird den Wärmebedarf von 25.000 Haushalten decken und die CO2-Emissionen um 120.000 t/Jahr reduzieren.
Grüner Energiemix für Fernwärme
Die Wärmepumpenanlage im Hafen von Esbjerg nutzt erneuerbare Energie aus nahe gelegenen Windparks und Meerwasser als Wärmequelle. Sie ersetzt gemeinsam mit anderen Technologien das stillgelegte Kohlekraftwerk (Ørsted) der Stadt und trägt wesentlich zu Esbjergs ehrgeizigem Ziel bei bis 2030 klimaneutral zu werden. Mit einer Gesamtheizleistung von 70 MW sind die zukünftig zwei Großwärmepumpeneinheiten mit CO2-Kältemittel die momentan größten ihre Art weltweit. 60-MW-Pelletskessel, überschüssige Abwärme aus Müllverbrennung, ein Wärmespeicher mit 45.000 m³ Wasserinhalt und eine 40-MW-Elektrokesselanlage ergänzen die Fernwärmeversorgung. Kleinere Heizwerke in der Umgebung dienen als Spitzen- und Reservelastanlage.
Fernwärme direkt aus der Nordsee
Helle Damm-Henrichsen, Geschäftsführerin von DIN Forsyning, zeigte sich begeistert: „Dies ist ein bedeutender Meilenstein, auf den wir lange gewartet haben. Ab heute profitieren alle unsere Kundinnen und Kunden in Varde und Esbjerg von Fernwärme, die direkt aus der Nordsee gewonnen wird. Dieses Projekt ist nicht nur wegweisend für DIN Forsyning, sondern auch ein großer Schritt nach vorn für den Klimaschutz. Auch wenn wir in Westjütland beheimatet sind, kann man mit Recht von einer Weltpremiere sprechen: Die größte CO2-basierte Meerwasserwärmepumpe der Welt liefert nun Wärme.“
Mega-Meerwasserwärmepumpe als Vorreiter
Dr. Uwe Lauber, CEO von MAN Energy Solutions, sagt: „Ich bin außerordentlich stolz darauf, dass unsere Mega-Wärmepumpe nun klimaneutrale Wärme für die Menschen in Esbjerg und Varde liefert. Esbjerg zeigt als Vorreiterstadt eindrucksvoll, wie urbane Wärmesysteme durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen grundlegend neugestaltet werden können. Der Einsatz innovativer Großwärmepumpen zur Bereitstellung nachhaltiger Wärme ist nicht nur eine technologische Errungenschaft, sondern auch ein Vorbild für Städte weltweit auf dem Weg zu umweltfreundlicheren Energiesystemen.“
Kältemittel CO2
Die Wärmepumpen-Technologielösung von MAN verwendet toxikologisch und ökologisch unbedenkliches CO2 als Kältemittel im geschlossenen Systemkreislauf. Dies ist besonders relevant für DIN Forsyning, da die Anlage am Wattenmeer liegt – einem UNESCO-Weltnaturerbe mit einem sensiblen Ökosystem. Darüber hinaus ermöglicht das System einen schnellen Leistungsausgleich des Stromnetzes. Es unterstützt so die Integration von schwankender Stromerzeugung wie Solar- und Windenergie. Die Großwärmepumpe kann mehrfach am Tag ein- und ausgeschaltet werden, um auf Bedarfsschwankungen zu reagieren. Während Wärmepumpen fürs Eigenheim den Platz für einen Kühlschrank einnehmen, füllt die Großwärmepumpenanlage in Esbjerg eine mehrgeschossige Halle mit der Fläche eines Fußballfelds.
Im Inneren der Meerwasserwärmepumpe
Das Herzstück der Anlage bilden zwei ölfreie, hermetisch gekapselte HOFIM-Motorkompressor-Einheiten, die MAN Energy Solutions in Zürich entwickelt und hergestellt hat. Das Unternehmen ist der einzige Kompressorenhersteller weltweit, der Kompressoren-Anlagen direkt auf dem Meeresboden in Betrieb nehmen kann. Diese Maschinen arbeiten mit Hochgeschwindigkeitsmotoren und aktiven Magnetlagern, was den Bedarf an Öl eliminiert und den Wartungsaufwand reduziert. Die Einheiten sind zudem mit einem System für Fernüberwachung, Datenanalyse und Diagnostik ausgestattet, um sowohl die Kompressortechnologie als auch die Hilfssysteme effizient zu steuern.
An zwei Entnahmestellen fließt Meerwasser mit 4.000 l/s durch das Leitungssystem der Anlage. Riesige Wärmetauscher entziehen dem Wasser rund 3 K Temperatur. Das abgekühlte Wasser fließt rund 700 m entfernt wieder in die Nordsee zurück. Die entzogene Wärme reicht, um das Fernwärmenetz auf etwa 90 ° C zu erwärmen. Den Strom für den Wärmepumpenbetrieb liefern überwiegend Windparks an der dänischen Küste.