Energiewende 
Die größte Flusswärmepumpe Deutschlands: Energie aus dem Rhein für die Pfalz
Wenn sie in etwa einem halben Jahr in Betrieb geht, wird sie die größte ihrer Art in Deutschland sein: Am Großkraftwerk in Mannheim ist am Mittwoch ein weiterer wichtiger Schritt Richtung Start einer riesigen Flusswärmepumpe getan worden. Die von Siemens Energy in Schweden gefertigte Anlage, die am Dienstagabend in Neckarau angekommen ist, hat ihre künftige Heimathalle erreicht. Sie soll ab Herbst grüne Energie für das Fernwärmenetz des Versorgers MVV Energie liefern.
Die Anlage, die im MVV-Auftrag im Großkraftwerk (GKM) installiert wird, kommt auf bis zu 20 Megawatt Wärmeleistung. Die Flusswärmepumpe soll in Mannheim und Umgebung im Schnitt rund 3500 Haushalte mit Fernwärme versorgen. Zusammen sind in der Region 160.000 Haushalte an das Fernwärmenetz des Mannheimer Versorgers angeschlossen. Der Einsatz der neuen Großpumpe spart laut MVV jährlich rund 10.000 Tonnen CO2 ein. In der Pfalz profitiert das Speyerer Fernwärmenetz von der Einspeisung.
Wichtige Pilotanlage
„Wir wollen bis 2030 ausschließlich grüne Fernwärme produzieren“, sagte Felix Hack, Energiemanager bei MVV Umwelt und einer der Projektleiter. Dazu sei die neue Pilotanlage direkt gegenüber dem Altriper Rheinfähr-Anleger ein wichtiger Beitrag, einer von mehreren Bausteinen.
Eine Wärmepumpe benötigt Strom und macht daraus generell etwa zwei- bis über viermal so viel Wärmeenergie. Die neue MVV-Flusswärmepumpe soll aus einem Kilowatt grün erzeugtem Strom durchschnittlich das 2,7-fache an Wärmeleistung für das Fernwärmenetz bringen. Die Flusswärmepumpe und ihr Zubehör kosten 15 Millionen Euro. Die Förderung des Bundes beträgt laut Hack rund 40 Prozent, ähnlich wie aktuell bei Wärmepumpen in privaten Haushalten.
Die Pilotanlage dient laut Bundeswirtschaftsministerium als „Reallabor“ in Sachen Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen.
Sie ist eine von fünf Pilotanlagen, die an verschiedenen Orten in Deutschland entstehen. Eine Flusswärmepumpe in ähnlicher Größe wie in Mannheim ist derzeit auch in Stuttgart in Planung. Die Mannheimer sind aber nach eigenen Angaben zur Inbetriebnahme Ende September/Anfang Oktober die mit der leistungsstärksten Flusswärmepumpe in Deutschland.
„Es ist für uns ein Leuchtturmprojekt und ein massiver erster wichtiger Schritt zur Dekarbonisierung der Heizwärmesysteme in Europa“, sagte Christian Hüttl, Leiter Wärmepumpen von Siemens Energy, am Mittwoch bei einem Besichtigungsrundgang im Mannheimer Großkraftwerk. Dort seien die nötigen Wasserentnahmerechte und Teile der Infrastruktur schon vorhanden, sagte der Leiter Engineering beim GKM, Rolf Scheinost.
Funktioniert wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt
Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank, wie er in jeder Küche steht – nur umgekehrt. Sie entzieht ihrer Umwelt Wärme und leitet sie dorthin, wo sie benötigt wird.
Mit der Wärmeenergie des aus dem Rhein entnommenen Wassers, das nach Hacks Angaben je nach Jahreszeit etwa 5 bis über 25 Grad warm ist, wird das flüssige Kältemittel in der Wärmepumpe erhitzt und verdampft, nach draußen wird Kälte abgegeben. Auch bei 5 Grad Rheinwasser-Temperatur könne die Großpumpe noch wirtschaftlich arbeiten, sagte Hack. Je wärmer das entnommene Wasser ist, desto effizienter ist die Energieproduktion. Mit einem strombetriebenen Verdichter wird der Kältemitteldampf komprimiert, damit Druck und Temperatur in der Anlage steigen. Die so erzeugte Wärme wird durch Kondensation in einem Wärmetauscher auf das Fernheizwasser übertragen: 83 bis 99 Grad heißes Wasser wird nach MVV-Angaben so erreicht. Das entnommene Rheinwasser indes kühlt sich gegenüber der Ursprungstemperatur um etwa 2 bis 5 Grad ab. „Damit haben wir Menschen mal kühlenden Einfluss auf die Natur, nicht immer nur erwärmenden“, sagte Georg Baumgärtner, einer der Projektleiter bei der MVV.
Flüsse für Wärmepumpen gut geeignet
Flüsse sind als Quellen für Wärmepumpen sehr gut geeignet: Sie liefern immer wieder neues Wasser, und sie transportieren das um wenige Grad abgekühlte Wasser automatisch ab. Dabei ändert sich die Wassertemperatur im Gesamten gerade in einem so großen Fluss wie dem Rhein nach Angaben der Betreiber fast nicht. Damit habe die Flusswärmepumpe auch keine Auswirkungen auf das Ökosystem des Flusses. Dafür sei die für die Wärmepumpe entnommene Wassermenge viel zu gering. Für die Entnahme und das Zurückleiten wird am GKM vorhandene Kühlwasserinfrastruktur des Kohlekraftwerks genutzt.
Vorreiter bei Wasserwärmepumpen in Europa ist Skandinavien. Dort gibt es auch sehr große Anlagen, die mit Meerwasser funktionieren.
