Mit Grünstrom heizen - Ein neuer Elektrodenheizkessel für die Sektorenkopplung

von NEW 4.0 Gastautor, 
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Vier Jahre Forschung für ein ganzheitliches und klimaneutrales Energiesystem im Norden sind beinahe abgeschlossen. Zu diesem Anlass stellt NEW 4.0 in einer bündigen Abschlussbroschüre die Ergebnisse und Hintergründe zum Projekt für ein Fachpublikum anschaulich dar. Die Power-to-Heat-Anlage im Hamburger Karolinenviertel war eines der insgesamt 100 Teilprojekte.

Hintergrund

Ein wichtiger Schritt beim Umbau unserer Energieversorgung und zur regionalen Verwertung von überschüssigem Windstrom ist die Verbindung von Strom aus regenerativen Energiequellen in Schleswig-Holstein mit dem Wärmesektor.

Im November 2018 wurde die Power-to-Heat-Anlage „Karoline“ im Hamburger Karolinenviertel als eine der größten Anlagen dieser Art in Deutschland offiziell in Betrieb genommen. Die heutige Wärme Hamburg GmbH hatte dafür mit Unterstützung des BMWi rund 6 Mio. Euro in die Hand genommen, um den Elektrodenheizkessel an das städtische Wärmesystem zu koppeln.

Die Anlage funktioniert nach dem Prinzip eines Durchlauferhitzers, der überschüssigen Windstrom nutzt, um Wasser zu erwärmen, das anschließend in das Fernwärmenetz eingespeist wird. Damit dient der Kessel der Absicherung der Wärmeversorgung bei besonders kaltem Wetter oder bei Ausfall anderer Wärmeerzeugungsanlagen. Er kann auch bei einem kurzfristigen Überangebot von Strom aus regenerativen Energiequellen – insbesondere Windkraft aus Schleswig-Holstein – eingesetzt werden.

Der neue Kessel ist sieben Meter hoch, hat ein Fassungsvolumen von 20 Kubikmetern und verfügt über technische Zusatzkomponenten wie Wärmetauscher und Trafo. Mit einer Leistung von 45 Megawatt und einer Umwälzmenge von bis zu 900.000 l Wasser pro Stunde kann die Anlage heißes Wasser bis 133 Grad Celsius erzeugen und damit rund 13.500 Wohneinheiten mit Wärme versorgen. Ihre erste Megawattstunde lieferte die Karoline im September 2018.

Das Karoviertel, Recht: Plan-p

Kernerkenntnisse

Im Rahmen des Projekts NEW 4.0 soll in der Praxis erprobt werden, wie das Management von Erzeugung und Last bestmöglich funktionieren kann. In den bisherigen zwei Testphasen konnten zwar aufgrund notwendiger Abstimmungen mit dem Netzbetreiber und ungünstiger Wetterbedingungen keine Power-to-Heat-Prozesse abgebildet werden. Dennoch wurden Anlagen- und Kommunikationsschnittstellen erfolgreich weiterentwickelt. Mit dieser Vorbereitung hofft die Wärme Hamburg, im dritten Feldtest im November alle Entwicklungen bei der ersten möglichen Sektorenkoppelung Windstrom in das Wärmenetz einspeisen zu können.

Zukünftig hängt der wirtschaftlich sinnvolle Einsatz der Anlage aber nicht nur von dem Marktpreis für Strom, sondern auch von den regulatorischen Rahmenbedingungen ab – einer der notwendigen Schritte auf dem Weg zur Dekarbonisierung des Wärmesektors.

Inbetriebnahme, Rechte: Plan-p

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Wir sagen Tschüss!

Das Modellprojekt "Norddeutsche Energiewende 4.0" ist beendet. Mehr über die Hintergründe, Meilensteine und Ergebnisse finden sie aber auch weiterhin auf dieser Website.