14.10.2024
Die Stadtwerke Flensburg bauen ihre erste Großwärmepumpe und gehen damit einen weiteren entscheidenden Schritt in Richtung CO₂-Neutralität bis 2035. Diese innovative Anlage wird Wärme aus der Flensburger Förde und Strom aus erneuerbaren Energien nutzen und so klimafreundliche Fernwärme bereitstellen. Da die Stadtwerke Flensburg mehr als 90 Prozent aller Flensburger Haushalte mit Fernwärme versorgt, ist das ein großer Stellhebel für die gesamte Region.
Unser Ziel: CO₂-wärmeneutral bis 2035
Die Stadtwerke Flensburg (SWFL) haben sich auf Basis eines Beschlusses der Flensburger Ratsversammlung das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2035 CO₂-wärmeneutral zu werden. Mit dieser Verpflichtung übernehmen sie Verantwortung gegenüber zukünftigen Generationen und zeigen, wie kommunale Unternehmen aktiv zur Dekarbonisierung beitragen können. Ein wesentlicher Baustein auf diesem Weg ist der Bau der ersten Großwärmepumpe, die ein neues Kapitel in der nachhaltigen Fernwärmeversorgung der Region aufschlagen wird.
Was ist eine Großwärmepumpe und wie funktioniert sie?
Eine Großwärmepumpe ist eine technische Anlage, die Wärme – zum Beispiel aus dem Wasser, der Luft oder dem Erdreich – mittels elektrischer Energie in nutzbare Heizwärme umwandelt. Diese Technologie ermöglicht es, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren. Im Fall der Stadtwerke Flensburg wird die neue Großwärmepumpe das Wasser der Flensburger Förde und Strom aus erneuerbaren Energien nutzen, um das Fernwärmewasser zu erwärmen.
Abb. 1: Beispiel einer Wärmepumpe (Gas- und Dampfturbinenanlage Kessel 13)
Technische Funktionsweise einer Wärmepumpe – einfach erklärt
Eine Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt. Während ein Kühlschrank Wärme aus dem Inneren nach draußen ableitet, um den Inhalt zu kühlen, entzieht die Wärmepumpe ihrer Umgebung (z. B. Wasser, Luft oder Erde) Wärme und gibt diese an das Heizsystem weiter.
Im Fall der Großwärmepumpe in Flensburg wird die Wärme aus dem Wasser der Flensburger Förde und Strom aus erneuerbarer Energie gewonnen. Das geschieht in einem mehrstufigen Prozess:
1. Wärmeaufnahme
Die Wärmepumpe entzieht dem Fördewasser Wärme. Dabei wird das Wasser um maximal vier Grad abgekühlt.
2. Verdampfen
Die Temperatur der aufgenommenen Wärme reicht nicht aus, um direkt zum Heizen genutzt zu werden. Deshalb wird sie an ein flüssiges Kältemittel weitergegeben, das schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Dieses Kältemittel nimmt die Wärme auf und verdampft. Durch das Verdampfen des Kältemittels kühlt sich das Fördewasser ab.
3. Komprimieren
Das verdampfte Kältemittel wird mithilfe von Strom in einem Kompressor verdichtet. Durch den Druckanstieg erhöht sich die Temperatur des Kältemittels erheblich.
4. Wärmeabgabe
Das heiße Kältemittel gibt seine Wärme über einen Wärmetauscher an das Fernwärmewasser ab, das dann in das Fernwärmenetz der Stadtwerke geleitet wird. Dabei kühlt das Kältemittel ab und wird wieder flüssig.
5. Druckabbau
Das flüssige Kältemittel wird entspannt, der Druck sinkt, und der Zyklus kann von vorne beginnen.
Mit diesem Kreislauf kann die Wärmepumpe mit elektrischer Energie viel mehr Wärme erzeugen, als sie selbst verbraucht. Da der benötigte Strom aus erneuerbaren Energien stammt, wird die Wärmeerzeugung komplett CO₂-neutral.
Abb. 2: Funktionsweise einer Großwärmepumpe
Dekarbonisierung der Fernwärmeversorgung
Die Errichtung der Großwärmepumpe ist Teil eines umfassenden Transformationsplans der SWFL, der den Weg zur Klimaneutralität in der Fernwärmeversorgung bis 2035 beschreibt. Ziel des Plans ist es, die Fernwärmeversorgung durch den schrittweisen Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Energien nachhaltig klimaneutral zu gestalten. So ist es im Ratsbeschluss der Stadt Flensburg von 2022 festgelegt, der eine CO₂-Neutralität der SWFL bereits bis 2035 vorsieht. Damit wollen die SWFL zehn Jahre vor dem aktuellen Klimaschutzgesetz der Bundesregierung CO₂-neutral werden – sofern die Rahmenbedingungen dies zulassen. Der Transformationsplan berücksichtigt dabei sämtliche Aspekte des Fernwärmesystems – von der Wärmeerzeugung über das Verteilnetz bis hin zum Endverbraucher. Umfangreiche Analysen und Bewertungen haben die Grundlage für diesen Plan geschaffen. So wurden verschiedene Technologien für die zukünftige Wärmeerzeugung untersucht, darunter Solarthermie, Geothermie, Biomasse sowie Power-to-Heat-Lösungen und Wärmespeicher. Die Ergebnisse dieser Analysen flossen in die Planung ein und bilden die Basis für die klimafreundliche Fernwärmeversorgung der Region Flensburg.
Meilensteine auf dem Weg zur klimaneutralen Energieversorgung
In den letzten Jahren haben die Stadtwerke Flensburg bereits mehrere wichtige Schritte in Richtung CO₂-Neutralität unternommen. So wurden 2016 und 2023 zwei neue Gas- und Dampfturbinenanlagen in Betrieb genommen, die die Kohleverstromung durch umweltfreundlicheres Erdgas ersetzten und bereits 40 Prozent weniger CO₂ produzieren. Auch die Errichtung eines zweiten Elektrodenheizkessels sowie eines zweiten Wärmespeichers sind bedeutende Projekte, die den Übergang zu einer nachhaltigen Energieversorgung unterstützen.
Mit der geplanten Großwärmepumpe, die 2027 in Betrieb gehen soll, wird ein weiterer entscheidender Meilenstein erreicht. Die Nutzung von Fördewasser und Ökostrom zur Wärmeerzeugung zeigt eindrucksvoll, wie die Stadtwerke Flensburg die Weichen für eine klimafreundliche Zukunft stellen. Durch den Einsatz dieser innovativen Technologie können CO₂-Emissionen erheblich reduziert und gleichzeitig die Versorgungssicherheit im Fernwärmenetz gewährleistet werden.
Vorteile der Großwärmepumpe
Der Einsatz der Großwärmepumpe bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Zu den wichtigsten zählen:
1. CO₂-Neutralität
Da die Wärmepumpe mit erneuerbarem Strom betrieben wird, erfolgt die Wärmeerzeugung vollständig ohne CO₂-Emissionen.
2. Ressourcenschonung
Durch die Nutzung von Wärme aus der Umwelt – in diesem Fall dem Wasser der Flensburger Förde – werden fossile Brennstoffe überflüssig.
3. Energieeffizienz
Wärmepumpen nutzen die bereitgestellte elektrische Energie sehr effizient und können bis zu viermal mehr Wärmeenergie erzeugen, als sie Strom verbrauchen.
4. Zukunftssicherheit
Die Investition in diese Technologie trägt zur langfristigen Sicherung der Energieversorgung bei und reduziert die Abhängigkeit von schwankenden Rohstoffpreisen.
Mit dem Bau der ersten Großwärmepumpe stellen die Stadtwerke Flensburg eindrucksvoll unter Beweis, dass der Weg zur CO₂-Neutralität nicht nur eine Vision, sondern eine konkrete, umsetzbare Strategie ist. Durch den Einsatz modernster Technologien und den konsequenten Ausbau erneuerbarer Energien leisten die SWFL einen entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz und zur nachhaltigen Wärmeversorgung in der Region.“
Die Großwärmepumpe ist dabei nicht nur ein wichtiger Schritt hin zu einer grüneren Zukunft, sondern auch ein Beispiel für den gesellschaftlichen Beitrag, den kommunale Unternehmen in der Transformation des Energiesektors leisten können. Die Stadtwerke Flensburg sind bereit, ihre Verantwortung für die nächsten Generationen zu übernehmen – und das ganz im Sinne einer lebenswerten, klimafreundlichen Zukunft.
