Interview: Neue Hochtemperatur-Wärmepumpe im Herzen Berlins

Das Prinzip von Wärmepumpen ist einfach: Mit einer gewissen Menge Strom heben sie die Temperatur einer Niedertemperatur-Wärmequelle auf ein höheres, nutzbares Niveau. Auf diese Weise erzeugen sie viel mehr Wärme, als dies bei einer direkten Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme der Fall wäre.

Siemens Energy und die Vattenfall Wärme Berlin AG erproben in der Kältezentrale am Potsdamer Platz eine Hochtemperatur-Wärmepumpe, die diese Technologie auf ein neues Level hebt. Über den aktuellen Stand des Vorhabens sprechen die Projektleiter Thorsten Fippel von Siemens Energy und Ersan Topcu von der Vattenfall Wärme Berlin.

Wie ist der Stand des Projektes der neuen Hochtemperatur-Wärmepumpe am Berliner Potsdamer Platz?

Ersan Topcu: Wir sind im Zeitplan. Sämtliche Vorbereitungsmaßnahmen sind durchgeführt, zwei Absorptionskälteanlagen wurden demontiert und entsorgt, um Platz zu schaffen für die Hochtemperatur-Wärmepumpe. Die Rohrleitungen sind gelegt. Alle Kabelarbeiten wurden abgeschlossen und die Bestandstrafos umgesetzt. Im März haben wir das Baufeld an Siemens Energy übergeben. Gleichzeitig beginnt die schrittweise Anlieferung der Komponenten für die Hochtemperatur-Wärmepumpe. Das sind bis zu 30 Tonnen schwere Elemente. Bis Mitte Juni soll alles vor Ort sein. Siemens Energy startete als Generalunternehmer im März mit den tatsächlichen Montage- und Installationsarbeiten der E-Technik. Die sogenannte „kalte Inbetriebsetzung“ planen wir für September bis November. In dieser Zeit beginnen wir mit den Testläufen. Auf die Kälteversorgung am Standort hat das Bauprojekt keinen Einfluss. Die läuft seit 25 Jahren störungsfrei. Das soll auch so bleiben.

Wärmepumpen sind für Siemens Energy kein Neuland. Aber die Geschichte dieses Projekts klingt doch ein wenig überraschend. Wie kam es dazu?

Thorsten Fippel: In unserer zentralen Forschung sind wir bei der Suche nach geeigneten neuartigen Medien für Wärmepumpen auf ein Schäumungsmittel mit interessanten physikalischen Eigenschaften gestoßen. Wir haben festgestellt, dass wir es auch anderweitig nutzen können. Zum Beispiel als Wärmeträgermedium in einer Hochtemperatur-Wärmepumpe. Wärmepumpen gab es bisher am Markt mit 90 Grad Vorlauftemperatur. Mit dem neuen Kältemittel lassen sich Vorlauftemperaturen von bis zu 150 Grad realisieren. Das sind Parameter, die es in diesen Größenordnungen am Markt bisher noch nicht gab. Ab 100 Grad reden wir von einer Hochtemperatur-Wärmepumpe, ab circa fünf Megawatt von einer Großwärmepumpe.

Bei Siemens Energy haben wir alle Hauptkomponenten in unseren Werken, um daraus einen Business-Case zu machen. Der Bedarf ist da. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Es bietet sich für uns die Chance, auf diesem Gebiet zum Vorreiter zu werden. Also suchten wir gezielt nach Möglichkeiten, diese Technologie im industriellen Maßstab zu erproben, um belastbare Ergebnisse zu erhalten. Bei Vattenfall stießen wir auf offene Ohren. Mit der Kältezentrale am Potsdamer Platz fanden wir dann den idealen Einsatzort.

Was ist das Besondere an der Lösung am Potsdamer Platz?

Ersan Topcu: Unsere Hochtemperatur-Wärmepumpe nutzt die in der Kältezentrale entstehende, bislang über Kühltürme in die Umgebung abgeführte Abwärme. Mit ihrer Hilfe steigern wir die Energieeffizienz unserer Kälteanlage und produzieren gleichzeitig umweltschonende Wärme für das Berliner Quartier. Die Wärmepumpe soll mit Öko-Strom betrieben werden, der über Zertifikate realisiert wird. Die jährlich durch sie produzierte Gesamtwärmemenge beträgt 55 Gigawattstunden. Damit können im Sommer 30.000 Haushalte mit Warmwasser und im Winter 3.000 Haushalte mit Wärme versorgt werden. Jährlich spart dieses Verfahren 6.500 Tonnen Kohlendioxyd sowie etwa 120.000 Kubikmeter Kühlwasser ein.

Welche Rolle werden Hochtemperatur-Wärmepumpen zukünftig im Wärmesektor spielen?

Thorsten Fippel: Wir werden in Zukunft nicht auf sie verzichten können. Es gibt viele Anwendungsbereiche, etwa in Kraftwerken, in der Papier-, Nahrungsmittel- und chemischen Industrie sowie in Rechenzentren und Fernwärmenetzen. In den kommenden drei Jahren wollen wir in der Pilotanlage am Potsdamer Platz gemeinsam mit Vattenfall wichtige Erfahrungen sammeln. Zukünftig werden wir Wärmepumpen mit einem Potenzial von 5 bis 70 Megawatt anbieten können.

Erschienen auf dem Unternehmensblog der Vattenfall Wärme.

https://group.vattenfall.com/de/newsroom/news/2022/hochtemperatur-waermepumpe-berlin