Innovationspreis für Planung, Forschung und Entwicklung
Preisträger
Abwärme des Walzöls heizt Freizeitbad
Anerkennung
Am 19. Oktober 2004 wurden in Berlin im Rahmen
einer Festveranstaltung die Gewinner des
Innovationspreises der deutschen Gaswirtschaft
2004 bekannt gegeben. Diese Auszeichnung
wird für herausragende Leistungen zur Einsparung
von Energie und zur Steigerung der
Energieeffizienz vergeben. Der mit insgesamt
50.000 Euro dotierte Preis wird alle zwei Jahre
von der ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen
und umweltfreundlichen Energieverbrauch
e.V. ausgelobt und steht unter der Schirmherrschaft des BGW
Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft
e.V. sowie des DVGW Deutsche Vereinigung des Gasund
Wasserfaches e.V. Eine Anerkennung bekam die
agn Paul Niederberghaus & Partner GmbH, Ibbenbüren, für
die Planung des Energiekonzeptes des Plettenberger
Freizeitbades „AquaMagis“, das auf der Kooperation
mit einem Industriebetrieb der Alcan
Deutschland im Bereich der Wärmeversorgung
beruht.
In Plettenberg bei Lüdenscheid wurde im Jahr
2000 das Freizeitbad „AquaMagis“ errichtet. Zunächst
war vorgesehen, die für dessen Betrieb
erforderliche Wärme über je einen 1 MW leistenden
Brennwert- und einen Niedertemperaturkessel
bereitzustellen. Die agn Paul Niederberghaus
& Partner GmbH als Projektplaner fand
aber eine noch wesentlich kosten- und umwelteffizientere
Lösung, die auf der Nutzung der Abwärme
eines nahe gelegenen Aluminiumwalzwerkes
basiert und seit Ende 2003 in Betrieb
ist.
Das Werk Ohle der Alcan Deutschland GmbH
stellt vor allem Verpackungen und spezielle
Menüschalen aus Aluminium her. Dabei fällt unter
anderem beim Walzprozess die niedrig temperierte
Abwärme des Walzöles von etwa 45 bis 50 °C
an, die bisher nicht nur ungenutzt blieb, sondern auch
noch aufwendig vernichtet werden musste. Diese Abwärme
wird mittels einer Wärmepumpe auf ein für
die Beheizung des Freizeitbades „AquaMagis“ notwendiges
Temperaturniveau von rund 75 °C angehoben.
Zusätzlich zur Wärmepumpe wird auch noch die Abwärme des Ölkühlers, des
Motorkühlers sowie des Abgases genutzt. Auf
diese Weise stehen bis zu 1,2 MW an thermischer
Energie zur Verfügung, also weit mehr,
als für den Grundwärmebedarf des Freizeitbades
notwendig sind.
Den Antrieb der Wärmepumpe übernimmt ein
mit Erdgas arbeitender Gasmotor. Er ist darüber
hinaus über eine elektromagnetische Kupplung
noch mit einem Generator von 220 kW Leistung
verbunden. Auf diese Weise liefert die Anlage
neben thermischer auch elektrische Energie.
Alle diese Komponenten sind in einer Wärmezentrale
untergebracht, die sich auf dem Gelände
des Alcan-Werkes befindet, aber zum
„AquaMagis“ gehört. Der Wärmetransport von dort
zum Bad erfolgt über eine rund 740 m lange Leitung.
Die Vorlauftemperatur beträgt rund
75 °C, das rücklaufende Wasser besitzt ein
Temperaturniveau von 45 bis 50 °C. Die Leitungsverluste betragen Messungen
zufolge nicht mehr als zwei Kelvin.
Im Normalfall arbeitet das System wärmegeführt,
Führungsgröße dabei ist die vom Freizeitbad
benötigte Wärmemenge. Um den Gasmotor
ständig im wirtschaftlichen Volllastbereich betreiben
zu können, wird der Arbeitspunkt zwischen
Strom- und Wärmeerzeugung gleitend in Abhängigkeit
im Bereich von 30 bis 100 Prozent des
Wärmebedarfs des „AquaMagis“ verschoben.
Benötigt das Bad also sämtliche verfügbare thermische
Leistung, erzeugt der Generator nur eine
Minimalleistung von 25 kW Strom. Sinkt der
Wärmebedarf, steigt im Gegenzug die Stromerzeugung,
wobei die gesamte hier erzeugte
Elektroenergie in das Netz der dortigen Stadtwerke
eingespeist wird.
Fällt der Wärmeverbrauch unter die Grenze von
30 Prozent der maximal möglichen 1,2 MW –
dies entspricht in etwa der während eines Sommers
zu erwartenden Grundlast –, kuppelt die
Wärmepumpe aus und die Anlage arbeitet nur
noch im reinen BHKW-Betrieb. Die verfügbare
thermische Leistung beträgt dann noch maximal
190 kW. Sollte selbst diese Menge nicht gebraucht
werden, erfolgt eine komplette Abschaltung der
Anlage.
Dieses Konzept wurde in einer Vorausberechnung
selbst auf Basis der niedrigen Gaspreise von 1999
gegenüber der ursprünglichen Lösung mit den beiden
Kesseln als wirtschaftlich eingestuft. Davon
profitiert aber nicht nur das „AquaMagis“ durch
verringerte Primärenergiekosten, sondern auch
die Firma Alcan, obwohl das Aluminiumwalzwerk
die Wärme kostenlos abgibt. Denn dort reduzierten
sich dafür die Aufwendungen für die kostenintensive
Vernichtung der Abwärme deutlich.
Auch für die Umwelt ergeben sich Vorteile. Ihr
wird zum einen nun weniger Abwärme über die
Kühltürme zugeführt, was sich unter anderem
durch weniger sichtbare Nebelschwaden äußert;
zum anderen verringert sich durch den Wegfall
eines Grundlast-Heizsystems im Freizeitbad ihre
Belastung durch Schadstoffe. Allein die Kohlendioxid-
Emissionen gehen so um über 30 Prozent
zurück, was einer jährlichen Menge von
rund 700 Tonnen entspricht.
