Stromgewinnung aus Abfall Kläranlage wird zur Wärmequelle für schwedische Gemeinde

Die Unternehmen E.on und Gea haben sich zusammengetan, um die Treibhausgasemissionen der Gemeinde Malmö spürbar zu reduzieren. Nach einem Test identifizierten sie eine Kläranlage als beste Quelle für die Beheizung von Häusern. Abwasser wird dadurch zur Quelle für nutzbare und umweltfreundliche Energie.

Das Projekt ist Teil der Initiative „Clean 2025“, in der E.on Schweden seinen Kunden bis 2025 zu 100 Prozent zurückgewonnene oder erneuerbare Energie anbieten möchte.

Wärmepumpen neben Klär- und Müllverbrennungsanlage

Als Technik für die Fernwärmeversorgung kommen Ammoniak-Wärmepumpen von Gea zum Einsatz, zusammen mit Biomasse und anderen erneuerbaren Technologien. Mit einer Heizleistung von jeweils 10 MW wurden vier Wärmepumpen neben einer Klär- und einer Müllverbrennungsanlage im Hafengebiet von Malmö installiert. Dort liefern sie acht Prozent der Gesamtenergie für circa 100.000 Haushalte. Das entspricht dem Jahresverbrauch von 10.000 Haushalten und spart circa 50.000 t CO₂ im Jahr ein.

Für die Verwendung von wiederverwertetem Abwasser entschied sich E.on wegen der höheren Temperaturen, die von der Kläranlage abgegeben werden (14 °C). Damit ist das Wasser wärmer als das Meerwasser in der Nähe der Stadt, das für eine effiziente Nutzung zu kalt war.

Durch die Entnahme von 30 MW Wärme aus dem Abwasser wird die gewonnene Energie zu Nutzwärme für das Fernwärmenetz aufbereitet, wobei die integrierten Wärmepumpen mit der nahegelegenen Müllverbrennungsanlage gekoppelt sind. Die Geräte sind für eine Temperatur von bis zu 80 °C ausgelegt, müssen aber selten Temperaturen über 71 °C liefern.

Ammoniak als Schlüssel

Da fluorierte Gase schrittweise aus dem Verkehr gezogen werden, um die europäische F-Gase-Verordnung zu erfüllen, werden natürliche Kältemittel immer beliebter. Das gilt insbesondere für Ammoniak: ein klimafreundliches Kältemittel, das leicht verfügbar und kostengünstig ist. E.on entschied sich für das Kältemittel anstelle von einem auf chemischer Basis. Zum ersten Mal kommt damit in Schweden Ammoniak bei einem Wärmepumpen-Projekt zum Einsatz.

„Es wäre günstiger gewesen, eine R134a-Wärmepumpe zu installieren“, sagt Mats Egard, Projektleiter bei E.on Värme Sverige. „Aber wir haben nicht an dieses Kältemittel für die Zukunft geglaubt, weil wir zu 100 Prozent auf erneuerbare Energien umsteigen werden. Wir werden bis 2025 Fernwärmeenergie liefern, die entweder wiederverwertet oder erneuerbar ist.“

Auch Kenneth Hoffmann, Produktmanager Wärmepumpen bei Gea, bezeichnet Ammoniak als „den Weg in eine nachhaltige Zukunft“. In diesem Zusammenhang erläutert er die Technologie, die hinter der kosteneffizienten Wärmepumpentechnologie steckt: „Die vier Wärmepumpen arbeiten parallel, um die versprochenen Temperaturen zu liefern. Jede hat eine Leistungszahl (COP) von über 3,5, sodass für jede Kilowattstunde Strom, die von der Wärmepumpe verbraucht wird, 3,5 kWh Wärme für die Stadt erzeugt werden.“

Genaue Spezifikationen des Malmö-Projekts umfassen:

• System: vier kundenspezifisches Gea-Wärmepumpen

• Heizleistung: 40 MW

• Wärmequelle: Abwasser (10 bis 20 °C)

• Wärmesenke: Fernwärmewasser (42 bis 63 °C)

• Leistungszahl (Coefficient of Performance, COP): über 3,5 (Jahresdurchschnitt)

• Verdichter-Typ: Gea-Grasso-Schraubenverdichter

• Kältemittel: Ammoniak

Abschließend sagt Hoffmann: „Wir sind sprichwörtlich mit der Aufgabe warm geworden und haben sie zu einer Herzensangelegenheit gemacht.“