TWS - Thüringer Wärme Service, Weida
Carrier Wärmepumpe für innovative Wärme- und Stromversorgung eines Wohnquartiers
Hintergrund
Die Grundversorgung des Quartiers übernimmt ein BHKW mit einer Leistung von 1,6 MWel und 500 kWth (Elektrokessel), das mit hoher Effizienz Wärme und Strom erzeugt.
Ergänzt wird die Energieerzeugung durch eine Wärmepumpe mit einer Leistung von 1,1 MWth, die je nach Jahreszeit bzw. Außentemperatur zwei verschiedene Primärquellen für die Wärmeerzeugung nutzt. Im Sommer dient Luft als Wärmequelle, im Winter Erdwärme. Dafür wurden 48 Erdsonden in einer Tiefe von 180 Metern verlegt.
Ein zusätzlicher elektrischer Wärmeerzeuger (Power-to-Heat) wandelt bei Bedarf den aus regenerativen Quellen erzeugten Strom in Wärme um und dient somit ebenfalls zur Wärmeerzeugung. Eine Pufferung mit 2 x 85 m3 Speicher und Gaskessel (2 x 2 MWth) runden das Projekt ab, das damit mindestens 35% Anteil an regenerativen Energiequellen erreicht und entsprechend iKWK-förderfähig ist.
ZENTRALE VORTEILE
- Hoher Anteil an regenerativen Energiequellen (fast 40%)
- Innovatives Konzept mit bewährten Komponenten
- Gleichmäßige Wärmeversorgung durch Erdwärme (Winter) und Luft (Sommer)
- Keine Investitionsmittel erforderlich (Contracting)
TECHNOLOGIE
Zwei Hochtemperatur Industriewärmepumpen 61XWH-ZE (Wasser-Wasser) mit maßgeschneidertem Regelungskonzept von Carrier
Herausforderungen und Lösungen
Bei der Auslegung der Wärmepumpe – TWS entschied sich in Abstimmung mit Carrier für zwei Pumpen vom Typ 61XWH-ZE-05 – hat TWS erst die Hydraulik geplant und berechnet, dann die Luft- und Erdwärmeversorgung und daraufhin den Regelbaum erstellt, aus dem sich die Auslegungsparameter ableiten ließen. Dabei kam auch eine Simulations-Software zum Einsatz. Tim Hirth, Projektleiter bei der TWS und bei diesem Projekt verantwortlich für die Hydraulik und Regelungstechnik:
„Mit einem ´virtuellen Kraftwerk´ haben wir die Wärme- und Energieströme optimiert. Dieses CAx-Tool haben wir auch für die Auslegung der Wärmepumpe genutzt."
Dabei war eine intensive Zusammenarbeit zwischen TWS und Carrier erforderlich:
„Carrier hat uns nicht nur die Daten bereitgestellt, die wir zum Beispiel für die Berechnungen von COP- und anderen Werten benötigten, sondern uns auch mit Knowhow bei der Integration von Wärmepumpen unterstützt.“
