Potsdamer Platz: Wärmepumpen machen grüne Fernwärme aus Kälte

Die Kältezentrale am Potsdamer Platz in Berlin versorgt seit 1997 rund 12.000 Büros, 1.000 Wohnungen und zahlreiche Kultureinrichtungen der Nachbarschaft zuverlässig mit lokal und effizient erzeugter Kälte. Aus der Abwärme soll nun per Hochtemperaturwärmepumpe grüne Fernwärme gewonnen werden. Im Projekt Qwark^³ (Quartiers-Wärme-Kraft-Kälte-Kopplung) wollen Vattenfall Wärme Berlin AG und Siemens Energy belastbare Aussagen zum technisch-wirtschaftlichen Potential der Wärmeerzeugung durch Groß- und Hochtemperaturwärmepumpen ermitteln.

Mit Wasser transportiert Vattenfall nicht nur Wärme in Berliner Wohnungen sondern sorgt rund um den Potsdamer Platz für angenehm kühle Räume. Das kalte Wasser für die Kühlung dieser Räume kommt aus der Kältezentrale in der Stresemannstraße.

Das Fernkältewasser wird auf eine Temperatur von 6 °C abgekühlt. Auf dem Weg durch die Räume der Nutzer erwärmt sich das Wasser auf rund 12 °C, wird dann zurück zur Kältezentrale gepumpt und erneut gekühlt. Zur Kühlung nutzt Vattenfall die Methoden der Absorption und der Kompression. Absorptionskältemaschinen erzeugen mit Fernwärme aus dem Heizkraftwerk Mitte Kälte.

Außerdem stehen Kompressionskälteanlagen zur Verfügung. Ähnlich wie ein Haushaltskühlschrank nutzen sie Strom, um Kälte zu erzeugen. Die Berliner Wärmeleitwarte steuert den Einsatz der Kälteanlagen flexibel, je nach Primärenergie-Verfügbarkeit und in Einklang mit dem Wärmesystem, das Vattenfall in Berlin betreibt.

Bei der Kälteerzeugung am Potsdamer Platz in Berlin entsteht bislang ungenutzte Abwärme, die über Kühltürme in die Umgebung abgeführt wird. Durch die Integration einer neuen Hochtemperaturwärmepumpe in den laufenden Betrieb werden nun künftig Wärme, Kälte und Strom noch ressourcenschonender gekoppelt: Die neue Technologie macht die Abwärme nutzbar, steigert damit die Energieeffizienz der Kälteerzeugung und sorgt gleichzeitig für grüne Wärme aus erneuerbarem Strom für das Berliner Quartier.

Damit ermöglicht der Einsatz der Wärmepumpe eine erhebliche Reduktion der Wärmeabgabe an die Umgebung und eine zusätzliche Wärmebereitstellung für das Fernwärmenetz von jährlich etwa 55 GWh bei einer geschätzten jährlichen Einsparung von ca. 6.500 Tonnen CO₂-Emissionen und 120.000 m^³ Kühlwasser.

Siemens Energy liefert die neuartige Groß- und Hochtemperaturwärmepumpe zur Bereitstellung von bis zu 8 MW thermischer Leistung, die je nach Umgebungsbedingungen die Vorlauftemperaturen des Fernwärmenetzes zwischen 85°C und bis zu ca. 120°C flexibel bereitstellen kann.

Die Wärmepumpen-Technologie kann damit einen weiteren Beitrag für den Ersatz fossiler Wärme in städtischen Fernwärmenetzen leisten. Neben der effizienteren Kopplung der Energieressourcen am Standort dient das Projekt zur erstmaligen Erprobung der Groß- und Hochtemperaturwärmepumpe in einem praxisrelevanten Maßstab unter Realbedingungen.