Mobile Wärme für das Nahwärmenetz

Mobile Heizung als Vor­bereiter für Nahwärme

„Gerade beim Infrastrukturausbau wird die mobile Wärme, die ursprünglich für kurzfristige Notfalleinsätze gedacht war, mehr und mehr zur längerfristigen Lö­sung, um laufende Verträge wirt­schaftlich zu erfüllen und auf den langsam ansteigenden Bedarf zu reagieren“, weiß Tobias Meisl, technischer Vertriebsleiter bei der mobiheat GmbH, aus vielen ähnlich gelagerten Projekten. „Und immer häufiger sind wir wie hier Umsetzungshelfer für eine umweltfreundliche Nahwärme“. Denn beim städtebaulichen Leucht­turmprojekt der östlichen HafenCity, deren Ausschreibung für die Wärmeversorgung an die Dalkia GmbH ging, steht vor allem die ökologische Nachhaltigkeit im Fokus der Wärmeversorgung.

Wärmekonzept für die östliche HafenCity

Das Konzept von Dalkia umfasst mehrere dezentrale Erzeugungsanlagen innerhalb und außerhalb des Gebiets, die vorwiegend mit dem Brennstoff Holz arbeiten sollen. Daneben werden mit Biomethan betriebene KWK-Anlagen sowie Elektrowärmepumpen ihren Beitrag zur Wärmebereitstellung leisten. Im Endausbau wird derzeit von einer Gesamtanschlussleistung von 40 MW für den östlichen Teil des auf ehemaligem Hafengebiet neu entstehenden Stadtteils ausgegangen. Zukunftsweisende Standards für den Klimaschutz setzt das Vorhaben mit einem maximalen CO₂-Emissionsgrenzwert von 89 g pro kWh Wärme.

Die HafenCity als städtebauliches Großprojekt

Eine umweltfreundliche und innovative Wärmeversorgung ist wesentlicher Bestandteil der Nachhaltigkeitsstrategie des städte­baulichen Großprojekts der HafenCity, deren Masterplan im Jahr 2000 vom Hamburger Senat verabschiedet wurde. Auf rund 157 ha soll bis 2025 entlang der Elbe eine Stadt mit maritimem Ambiente entstehen, wo Menschen sowohl arbeiten als auch wohnen können, Kultur- als auch Freizeitangebote vorhanden sind, und auch der Tourismus und Einzelhandel nicht zu kurz kommen sollen. Mit rund 6000 Wohnungen und 45 000 Arbeitsplätzen wird der neue Stadtbereich den Innenstadtkern um etwa die Hälfte erweitern. Zum jetzigen Zeitpunkt leben im Westteil der HafenCity 2000 Einwohner, rund 9000 Personen arbeiten bereits in diesem Teil der Hafenstadt. Neben dem Anspruch an Urbanität steht die ökologische Nachhaltigkeit im Mittelpunkt des größten innerstädtischen Bauprojekts Europas.

Erzeugerleistung wächst flexibel

Für die Planung und Ausführung der Wärmeversorgung stellt die dynamische Entwicklung der HafenCity eine große Herausforderung dar. Anders als in Gebieten mit bestehender Bebauung muss die Wärmeversorgung flexibel mit der Erschließung des ehemaligen Hafenareals mitwachsen. So wurden von Dalkia bislang bereits rund 2,1 km Fernwärmetrassen gebaut, davon 1,7 km Verteilnetz- sowie 400 m Hausanschlussleitungen. Insgesamt 5 km Verteilnetz und über 1,5 km an Hausanschlusstrassen sind für die gesamte östliche HafenCity von Dalkia eingeplant. Zu den ersten Wärmeabnehmern gehören u.a. die noch im Bau befindliche HafenCity-Universität, Teile der Elbarkaden, das Ökumenische Forum sowie das Gebäude Nidus Loft. „Die Entwicklung der östlichen HafenCity schreitet nicht ganz so rasch voran wie von uns erwartet, so dass wir mit der Containerlösung eine vorübergehende Alternative zu einer stationären, aber zunächst überdimensionierten Heizzentrale entwickelt haben“, so Jan Beermann, der zuständige Projektingenieur bei Dalkia.

Provisorium setzt Maßstäbe in Sachen Nachhaltigkeit

Für die provisorische bzw. mobile Wärmeerzeugung noch ein Novum, erzeugt Dalkia die Wärme zum Großteil aus dem regenerati­ven Brennstoff Holz in Form von Holzpellets. Heizöl wird nur zur Abdeckung von Lastspitzen eingesetzt. Das flexible Erzeugungs­provisorium, das seit Dezember 2012 die Wärmeversorgung übernimmt, ermöglicht, dass der sich langsam entwickelnde Bedarf an Wärme, der insbesondere durch die Baustellen stark schwankt, flexibel gedeckt werden kann. „Die beiden Pelletsheizkessel mit einer Leistung von je 250 kW sorgen für den Grundlastbedarf, während der 2-MW-Ölheizcontainer Lastspitzen abdeckt und als Redundanz fungiert, wenn es z. B. zu Wartungsarbeiten oder Ausfällen bei den anderen Kesseln kommen sollte. Auch wenn ein großer Kunde deutlich früher als erwartet ans Netz geht, sind wir gerüstet“, so Jan Beermann. „Die Ölheizzentrale ist also für die Versorgungssicher­heit verantwortlich, die Holzkessel erzeugen den Großteil der Wärme“, erklärt er weiter.

Versorgungssicherheit mit Ölheizcontaineranlage

Für die Bereitstellung der Ölheiz­containeranlage holte sich Dalkia den mobilen Wärmeversorger mobiheat, mit dem der Energiedienstleister schon bei einem anderen Objekt in Hamburg gut zusammengearbeitet hatte, mit ins Boot. Das Unternehmen verkauft und vermietet mobile Heizzentralen in einem Leistungsspektrum von 3 kW bis 6 MW.

„Wichtig ist uns, dass die Qualität stimmt. Natürlich ist auch das Preis-/Leistungsverhält­nis entscheidend, da wir die lau­fen­den Kosten für derartige Provisorien im Blick haben müssen.“, so Jan Beermann. Um den Qualitätsansprüchen gerecht zu werden, wurde die Heizanlage von mobiheat auf den Einsatzfall hin angepasst. Die von Dalkia vor­gegebenen Modifikationen an der Kesselregelung sowie die Bereitstellung von Schnittstellen zur übergeordneten Regelung konnte mobiheat mit seinen haus­internen Schaltschrankbauern ohne Weiteres umsetzen.

Zusammenspiel von Biomasse und Öl

Die Gesamtanlage wurde von Dalkia so konzipiert, dass der Großteil der Wärme aus Holzpellets bereitgestellt werden kann. Um dies sicherzustellen, überwacht die im Holzkesselcontainer integrierte Leittechnik laufend alle drei Kessel und das Wärmenetz. Nur wenn die Leistung der Holzkessel allein nicht mehr ausreicht, z. B. bei sehr niedrigen Außentemperaturen oder vorübergehenden Lastspitzen aus der Bauwärmeversorgung, wird der Ölkessel angefordert.

„Da wir im Betrieb sowohl Heizungsfachhandwerker als auch Regelungstechniker beschäftigen, können wir solche individuellen Anpassungen der Heizungsanlage flexibel durchführen.“, so Tobias Meisl, technischer Vertriebsleiter bei der mobiheat GmbH.

Stabile Wärmenetz­verhältnisse

Und noch eine weitere wichtige Komponente wurde von mobiheat in einen separaten Container integriert: eine Druckhalte- und Entgasungsstation, die für einen Netzinhalt von bis zu 200 m³ ausgelegt ist. Diese sorgt dafür, dass der Netzdruck auf dem erforderlichen Niveau gehalten wird und das Ausdehnungswasser kontinuierlich entnommen bzw. zugeführt wird. Im gleichen Zuge wird das Heizwasser teilentgast, was die Korrosionsgefahr im Netz mindert und die Versorgungsstabilität erhöht. Mobile Anlagen zur Druckhaltung werden bei mobiheat immer stärker nachgefragt, da der Anbieter sehr oft bei der Erschließung neuer Baugebiete hinzugezogen wird oder Fernwärmeversorger bei Modernisierungsarbeiten im großen Stil unterstützt.

Sonderausstattung für Abgasleitung

Aufgrund der für ein Provisorium sehr langen Standzeit der Heizzentrale wurde die Ölkesselanlage mit einem 8 m hohen, doppelwandigen Edelstahlabgaskamin versehen. Die 4-Punkt-Abspannung stellt sicher, dass der Kamin den örtlichen Windlasten standhält. Durch die installierte Fernüberwachung wird der Ölkessel unabhängig von der übergeordneten Leittechnik überwacht. So kann jede Störung gemeldet und zeitnah beseitigt werden. Auch die Brennstoffversorgung kann beim Hersteller und Wärmedienstleister für mobile Heizzentralen hinzugebucht werden. Für Dalkia erfolgte lediglich die Bereitstellung eines 40 000 l Sicherheitsöltanks, die Beschaffung des Heizöls übernimmt das Unternehmen selbst. 
Sollte ein Notfall an der Anlage auftreten, ist mobiheat mit einem 24-h-Notrufservice ständig erreichbar. Dieser gehört zum Fullservice des Unternehmens, das bei Großanlagen ab 150 kW sowohl Anlieferung, Aufbau, Installation, Inbetriebnahme, Übergabe an den Heizungsverantwortlichen vor Ort als auch den Abbau durch geschultes Fachpersonal übernimmt.

Fazit

Die flexible und mobile Wärmeerzeugungsanlage, die mit insgesamt 2,5 MW Leistung bedarfsgerecht Wärme an die Kunden liefert, ist ein wichti­ger Baustein, um die Wärme­erzeugung schrittweise an die Entwicklung der östlichen HafenCity anzupassen. Läuft alles nach Plan, wird in ein bis zwei Jahren die erste mit Biomethan betriebene BHKW-Anlage im Einsatz sein, etwas später ein Holzheizwerk auf dem Großmarkt­gelände. So wächst mit dem von Fluss- und Kanalläufen umgebenen Neu­bau­viertel auch die nachhaltige Wärmeversorgung. Dabei ist eine mobile Anlage der Aufbauhelfer für die CO₂-effiziente Nahwärmeversorgung.