Die Wärmepumpenanlage wird auf der Freifläche oben links errichtet (Quelle: Stadtwerke Duisburg)
Im Frühjahr 2025 soll die Anlage in Betrieb genommen werden, die dann die größte iKWK-Anlage an einer Kläranlage in Deutschland sein wird. Die Wärmeerzeugung daraus entspricht dem Wärmebedarf von 4.000 angeschlossenen Haushalten im bestehenden Fernwärmenetz. Da es sich um eine iKWK-Anlage handelt, müssen mindestens 35 % der Referenzwärme, bezogen auf die Gesamtleistung der Anlage, aus regenerativen Quellen stammen. Diese Referenzwärme wird aus dem bereits geklärten Abwasser der Kläranlage gewonnen.
Wärme aus Abwasser
Der Wärmepumpe stehen stündlich bis zu 520 m3 geklärtes Abwasser als Wärmequelle zur Verfügung – abhängig von der Jahreszeit mit einer Temperatur zwischen 8 und 25 °C. Das Abwasser wird hierbei um bis zu 5 K abgekühlt. Je nach Betriebsfall entspricht dies rd. 3 MW thermischer Leistung, die zur Verfügung stehen.
Die Wärmepumpenanlage stellt dann dem Fernwärmenetz eine Heizleistung von rd. 4 MW mit einer Vorlauftemperatur von >75 °C bereit. Die elektrische Antriebsenergie (rd. 1 MW) der Wärmepumpen fließt dabei nahezu verlustfrei in die Gesamtheizleistung mit ein. Durch das Entziehen der Wärme aus dem gereinigten Wasser der Kläranlage fließt kühleres Wasser in den Rhein und wirkt dem zusätzlichen Aufwärmen des Flusses entgegen.
„Wärmepumpenanlagen werden in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung von Nah- und Fernwärmenetzen spielen. Wir freuen uns sehr, gemeinsam mit den Stadtwerken Duisburg eine Referenzanlage dieser Größe realisieren zu dürfen“, sagt Daniel Schäfer, Vertriebsingenieur und Projektleiter bei Zeppelin Power Systems.
iKWK-System aus drei Komponeten
Die Komponenten der iKWK-Anlage werden in Huckingen und bei der Zentrale der Stadtwerke Duisburg an der Bungertstraße entstehen. Insgesamt werden zwei Blockheizkraftwerkmodule (BHKW) mit jeweils 4,5 MW elektrischer und 4,5 MW thermischer Leistung errichtet. Neben den zwei BHKW und der Wärmepumpenanlage stellt ein Elektrodenkessel die dritte Komponente des iKWK-Systems zur Fernwärmeerzeugung dar. Mit dem Kessel soll zukünftig überschüssiger Strom in Wärme umgewandelt werden.