Dänische Wege

Sonne zu Fernwärme

13. Februar 2017, 00:00 Uhr   |  Hagen Lang

Sonne zu Fernwärme
© Morten Larsen

Für Jørgen Smedegaard, Project Manager Energy Systems des dänischen Ingenieur- und Managementberatungsunternehmens Ramboll, hat die Unabhängigkeit Dänemarks von fossilen Brennstoffen nach wie vor energiepolitisch Priorität. Sun to heat sieht er als einen Weg, fluktuierende Erneuerbare zu nutzen.

Auf der E-world energy & water nahm sich Jørgen Smedegaard, Project Manager Energy Systems des dänischen Ingenieur- und Managementberatungsunternehmens Ramboll Zeit, die nicht ganz einfach zu verstehende dänische Energiepolitik zu erklären. So gab es – wie in Deutschland - immer wieder Unmut über die Betreibern erneuerbarer Energie-Anlagen im Vergleich zu den niedrigen Börsenpreisen zugestandenen hohen Einspeisevergütungen für Strom.

»Es gibt ähnlich wie in Deutschland unterschiedliche Meinungen über den Weg zur nicht-fossilen Energieerzeugung. Das hat immer wieder zu politischen Diskussionen und Verzögerungen der dänischen Energiewende geführt. Das Fernziel, aus den fossilen Energieträgern auszusteigen, hat sich aber nicht geändert«, so Smedegaard.

Ein möglicher, stark diskutierter Weg für Dänemark sei das, was man in Deutschland unter Stichworten wie »Sektorkopplung« und »Sun to heat« debattiert. Stark fluktuierender Wind- und Sonnenenergie sollte energetisch soweit wie möglich genutzt werden, z.B. durch die Herstellung von Heizwärme aus Solarthermie oder erneuerbarem Strom.

Dazu sei der starke Ausbau der »Fernwärme« in Dänemark ein gangbarer Weg. In Zeiten eines Sonnen- oder Windüberangebotes könnten, statt Wind-, Solar- und Solar(thermie)anlagen abzuschalten, diese für die Heizwärmeproduktion genutzt werden.

Bei der Ertüchtigung bestehender Heizkraftwerke in Dänemark ist Ramboll bereits stark engagiert. Für das Fernheizkraftwerk Løgumkloster entwickelte das Unternehmen z.B. einen Strategieplan für die künftige, flexible und effiziente Wärmebereitstellung. Dieser sieht neben dem Bau einer neuen Heizzentrale und Verwaltung einen neuen Holzpelletkessel für das Heizwerk, eine Absorptions-Wärmepumpe, eine elektrische Hybridwärmepumpe und eine Austauscheranlage für eine der weltgrößten Solarthermieanlagen von 50.000 m2 mit einem 150.000 m3 Erdbeckenwärmespeicher vor.

Für die voraussichtlich 30-jährige Laufzeit der Solarwärme-Anlage konnte das Unternehmen eine stabile Kostenerwartung formulieren, die dem Kraftwerk Løgumkloster ein profitables Arbeiten ermöglicht. Da die Abschreibungen auf das Projekt gleichbleibend sind, wird das Kraftwerk von fluktuierenden Brennstoffpreisen unabhängiger.

Die vorhandenen Gasmotoren und die Solarwärmeanlage werden durch die Installation eines Abgaskühlers, der die Motoremissionen auf 20°C kühlt, energetisch optimiert. Der Gesamtwirkungsgrad soll auf über 100 Prozent steigen und dem Gasmotor einen Einsatz auch in Zeiten niedriger Börsenstrompreise erlauben.

In Dänemark wurden bereits Solarthermieanlagen mit einer Fläche von 600.000 m2, z.T. unter Beteiligung Rambolls errichtet. Optimal gesteuerte Solarthermieanlagen können bis 45 Prozent der jährlichen Solareinstrahlung nutzen und in Fernwärme umsetzen. Die eingesetzten Wärmepumpen tragen hierbei zu einer Leistungssteigerung der solarthermischen Anlagen um bis zu 15 Prozent bei.

In Løgumkloster wird von einem Holzpelletkessel Wasser mit 150°C Temperatur erzeugt, das die Absorptions-Wärmepumpe antreibt, die wiederum Wasser mit 75°C in das Fernwärmenetz einspeist und gleichzeitig die Rauchgaswärme des Gasmotors und die Einlasswassertemperatur der Kühlanlage der Solarkraftanlage nutzt.

Die Absorptions-Wärmepumpe kann in Kombination mit einer Heizeinheit, die bei Übertemperatur Wärme liefert, fast kostenlos Energie aus einer Niedrigtemperaturquelle gewinnen. Absorptions-Wärmepumpen 

nutzen zum Betrieb die Wärme, die entsteht, wenn in einer konzentrierten Salzlösung Feuchtigkeit absorbiert und damit ein kontinuierlicher Verdampfungsprozess unter Vakuum aufrechterhalten wird.

Neben der effizienten Hybrid-Wärmepumpe, die mit einem Kühlmittelgemisch aus Ammoniak und Wasser arbeitet, ist auch die solarthermische Anlage auf neuestem Stand. Ein saisonaler Wärmespeicher mit 150.000 m3 Wasser soll hier die Sommerwärme in den Herbst und Winter hinein verfügbar machen.

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