Energie- und Zukunftsspeicher Heidelberg
Das Fernwärmenetz in Heidelberg mit einer Netzhöchstlast von 220 bis 250 MW und einer Netzeinspeisung von rund 600 GWh/a versorgt rund 40 000 Menschen mit Wärme. Rund 75 % der Wärmemenge beziehen die Stadtwerke zur Deckung der Grund- und Mittellast aus dem Großkraftwerk Mannheim (GKM) in Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt. Die Stadtwerke selbst betreiben zur Erhöhung des regenerativen Anteils ihrer Fernwärme ein Holzheizkraftwerk und vier Biogas-BHKW in Grundlast und decken damit rund 20 % ihres Wärmebedarfs. Die Spitzenlasten werden mit bivalent betriebenen Spitzenheizwerken (Gas und Öl) bedient.
Die Stadtwerke planen innerhalb ihrer »Energiekonzeption 2020/2030« eine Umstrukturierung ihres Erzeugerparks zur Steigerung der Eigenerzeugung und gleichzeitiger Reduktion der eingesetzten Öl- und Gasmengen in den Heizwerken. Teil des neuen Konzepts sind u.A. ein neuer Fernwärmespeicher und eine Power-to-Heat-Anlage. EEB Enerko führte hierzu eine Studie zum Einsatz des Wärmespeichers durch mit den Zielen
- Reduzierung des Gas- und Öleinsatzes in den Spitzenheizwerken
- Absicherung von FW-Lastspitzen und Vermeidung von Neuinvestitionen in Spitzenheizwerke
- Verlagerung von Fernwärmebezugsmengen aus Mannheim im Tagesverlauf, von Hochlastzeiten zu Mittel- und Schwachlastzeiten.
Als Speichertechnologie wurde ein atmosphärischer Zweizonenspeicher mit einer maximalen Speichertemperatur von 115 °C und einer Kapazität von rund 660 MWh als wirtschaftlichste Lösung bewertet. EEB Enerko wurde anschließend mit der Planung des Fernwärmespeichers, sowie die Anlagentechnik zur hydraulischen Einbindung beauftragt. Das Projekt befindet sich aktuell in der Realisierung.
Der Speicher unabhängig von einem Erzeuger an das Netz angeschlossen. Zur optimalen Nutzung der Speicherkapazität und zur Nachheizung des Speichervorlaufs auf Netztemperatur wird zusätzlich ein Regelkessel vorgesehen. Zusätzlich zum Wärmespeicher wird eine Power-to-Heat-Anlage mit 2 MW in die Anlage integriert. Mit den neuen Anlagen wollen die Stadtwerke Heidelberg den Anteil erneuerbarer Energien in der Fernwärmeversorgung weiter steigern.
Dem Speicher kommt noch eine weitere Bedeutung zu. Michael Teigeler, Geschäftsführer der Stadtwerke Heidelberg Energie sagt: »Das Gebäude wird eine neue Landmarke in Heidelberg setzen. Der Speicher soll eine Aussichtsplattform erhalten, eine Gastronomie und viele interaktive Möglichkeiten, die Energiewende zu verstehen und zu erleben.« Mit zum Gesamtkonzept gehört ein Energie- und Bewegungspark, der rund um den Speicher entstehen soll.
Fazit und Ausblick
Im Rahmen der deutschen Energiewende muss nun der Fokus auf die Wärmewende gelegt werden. Hierin sind große Wärmespeicher ein wichtiges Instrument zur Flexibilisierung der KWK und für den Einsatz der fluktuierenden Erneuerbaren Energien im Wärmemarkt. Für einen wirtschaftlichen Betrieb von KWK-Anlagen werden in der laufenden Strommarktwende bereits viele Projekte realisiert. Diese Entwicklung wird mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien anhalten.
Soll auch die Wärmewende gelingen, müssen Power-to-Heat-Anlagen zur Verwertung erneuerbaren Stroms eingesetzt werden. Hierzu müssen von der Politik zunächst die regulatorischen Rahmenbedingungen hinsichtlich Abgaben und Umlagen angepasst werden, um PtH-Anlagen wirtschaftlich betreiben zu können.
Sobald diese Rahmenbedingungen geschaffen werden, wird der schnelle Zubau von Power-to-Heat-Anlagen wird den Bedarf an Wärmespeichern weiter antreiben. Der Ausbau von Wärmespeichern hat enormes Potential und wird für Kopplung von Strom- und Wärmesektor innerhalb der Energiewende dringend nötig. Vor diesem Hintergrund ist künftig ein weiterer starker Zuwachs an Speicherprojekten zu erwarten.
Die Autoren
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Beratungsschwerpunkte
- Energie- und Klimaschutzkonzepte, u. a. Heidelberg, Heilbronn, Dortmund, Oberhausen, Aachen, Eschweiler, Solingen, Grünwald, Gelsenkirchen, Essen, Sachsen Anhalt
- Technisch-wirtschaftliche Optimierung der Wärme- und Stromversorgung: Versorgungskonzepte und Gebäudekonzepte für Stadtwerke, Industriebetriebe und Bauherren, Simulationsberechnungen, Wirtschaftlichkeitsstudien, Lebenszyklusanalysen, Nah– und Fernwärmekonzepte, KWK-Analysen, Power-to-Heat
- Nationale und internationale Energiestudien
Schwerpunkte: Energiemodellanalysen, Bewertung der Marktchancen von Brennstoffzellen, nationale Energieversorgungskonzepte, Klimaschutzszenarien, Erneuerbare Energien, Strommarktanalysen
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Themenschwerpunkte
Nah– und Fernwärmesysteme, Kraft-Wärme-Kopplung, Fernwärmespeicher, Kesselanlagen, Kälteerzeugung, Power-to-Heat-Anlagen, Blockheizkraftwerke, Solarthermieanlagen, Wasserstofftechnologien, industrielle Abwärmenutzung.
Über ENERKO
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