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Am Erzeugungsstandort Wanheim werden die Stadtwerke Duisburg neue, moderne Technologien installieren und den Block A des Heizkraftwerkes III bis zum Jahr 2030 außer betrieb nehmen. Dazu kommen u.a. auch große Flusswasser-Wärmepumpen zum Einsatz, die klimafreundlich Wärme in das Duisburger-Fernwärmenetz einspeisen sollen.(Foto: Stadtwerke Duisburg)

Duisburg ergänzt Fernwärme um 60 MW Wärmepumpen-Leistung aus Rhein-Wasser

Die Stadtwerke Duisburg haben sich zum Ziel gesetzt, seine Fernwärme bis zum Jahr 2035 CO₂-neutral zu erzeugen. Schon heute werden zehntausende Haushalte in Duisburg mit Fernwärme aus Kraft-Wärme-Kopplung versorgt. Besonders viel Wärme wird im Stadtteil Wanheim im Heizkraftwerk III (HKW III) erzeugt.

Der Block A des Wanheimer Gaskraftwerks mit seiner Gasturbine aus den 1970er Jahren wird aber zum Ende des Jahrzehnts außer Betrieb gehen. Mehrere, moderne, effiziente und umweltfreundliche Technologien sollen dieses Gaskraftwerk ersetzen.

Die Stadtwerke werden dafür den Energiepark Wanheim umfassend modernisieren. Bis zum Jahr 2030 werden hier drei neue Erzeugungsarten installiert.

„Die Stadt Duisburg und auch wir haben uns ehrgeizige Klimaziele gesetzt. Die Dekarbonisierung unserer Strom- und Wärmeerzeugung spielt dabei eine entscheidende Rolle und wir investieren in den kommenden Jahren massiv in die Infrastruktur. Die Modernisierung des Energieparks Wanheim ist dabei ein wichtiger Meilenstein der Energiewende vor Ort“, sagt Marcus Wittig, Vorstandsvorsitzender der Stadtwerke Duisburg AG.

Flusswasser-Wärmepumpen tragen zur Kühlung des Rheins bei

In idealer Lage zum Rhein werden die Stadtwerke auf dem bestehenden Gelände vier große Wärmepumpen errichten, die die Wärme des Flusswassers nutzen. Jede der Wärmepumpen hat eine thermische Leistung von 15 Megawatt (MW), so dass insgesamt 60 MW Fernwärmeleistung gewonnen werden.

Hierbei wird nicht das Rheinwasser mit dem System der Fernwärmeversorgung vermischt, sondern lediglich die Wärmeenergie aus dem Rheinwasser über große Wärmetauscher und ein spezielles Kältemittel entnommen. Anschließend wird das abgekühlte Flusswasser wieder zurück in den Fluss geleitet.

Vor allem in den Sommermonaten, in denen die Flüsse oft überhitzt sind, bedeutet das auch einen positiven Effekt für das Gewässer. Denn anders als bei Atomkraftwerken, die die Abwärme der Kühltürme in Flüsse eintragen, entziehen die Rhein-Wärmepumpen dem Fluss Wärme und tragen somit auch zur Kühlung des Rheins im Sommer bei.

60 Megawatt Groß-Wärmepumpen decken Wärmebedarf von rund 23.500 Haushalten

Die Groß-Wärmepumpen sind in der Lage, bei geplanten 6.000 Vollbenutzungsstunden pro Jahr den Wärmebedarf von rund 23.500 Haushalten abzudecken.

„In anderen Projekten haben wir mit der Wärmepumpen-Technologie bereits wichtige Erfahrungen gesammelt, die wir in dieses Projekt einbringen können. Wärmepumpen sind eine der Schlüsseltechnologien der Energiewende, mit der wir CO₂-freie Wärme ideal erzeugen können“, erklärt Andreas Gutschek, Vorstand Infrastruktur und Digitalisierung bei den Stadtwerken Duisburg.

Aufgestellt werden die Wärmepumpen in einem neuen, 28 mal 55 Meter großen Gebäude. Der Aufbau erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden drei Wärmepumpen errichtet, eine vierte folgt in einem späteren Ausbauschritt.

Für die Wasserversorgung kann die schon heute bestehende Kühlwasser-Infrastruktur des HKW III weiter genutzt werden, so dass der Zu- und Ablauf des Flusswassers bereits baulich gesichert ist.

Neue Blockheizkraftwerke können später auch Wasserstoff verbrennen

Zudem sollen 15 neue Blockheizkraftwerke (BHKW) ergänzt werden. Jedes BHKW hat eine Leistung von 4,5 MW elektrisch und 5,3 MW thermisch, so dass die Anlage insgesamt 67 MW elektrische und 80 MW thermische Leistung liefert.

Die Stadtwerke werden in unmittelbarer Nähe zum Kühlturm auf dem Gelände des Energieparks Wanheim ein neues 30 mal 80 Meter großes Gebäude errichten. Das Gebäude wird umfassend schallisoliert, die einzelnen BHKW stehen zudem jeweils in eigenen Schallschutzhauben.

Die BHKW-Motoren sind so modern, dass sie zukünftig anstatt Erdgas auch Wasserstoff als Energieträger einsetzen können, wenn dieser in ausreichenden Mengen verfügbar ist.

60 MW Elektro-Kessel sollen überschüssigen Wind- und PV-Strom nutzen

Ebenfalls neu errichtet werden zwei sogenannte Power-to-Heat-Anlagen, die aus Strom Wärme erzeugen können. In diesen Kesseln wird mit Einsatz von elektrischer Energie Wasser erwärmt, genauso, wie es ein Wasserkocher in der heimischen Küche macht.

Diese beiden Elektro-Kessel haben jeweils eine Leistung von 30 MW, so dass die Gesamtanlage bis zu 60 MW Wärme erzeugen kann. Im ersten Bauabschnitt wird einer der beiden Kessel errichtet, der zweite folgt zu einem späteren Zeitpunkt.

„Die Elektrokessel können vor allem dann Wärme aus Strom produzieren, wenn überschüssiger, regenerativ erzeugter Strom im Netz vorhanden ist, der nicht von den Verbrauchern benötigt wird. So tragen die Elektrokessel dazu bei, Stromerzeugungspotenziale von Windrädern und Photovoltaikanlagen besser auszuschöpfen, statt sie in Schwachlastzeiten abzuschalten, wenn sie eigentlich produzieren könnten“, sagt Andreas Gutschek.

Die Elektrokessel entlasten damit die Stromnetze bei einem Überangebot. Sie werden deshalb am sogenannten Regelenergiemarkt des für Duisburg zuständigen Übertragungsnetzbetreibers Amprion teilnehmen.

Bis Anfang 2029 sollen die neuen Anlagen in Betrieb gehen

Um alle neuen Anlagen ideal innerhalb des Erzeugungsparks der Stadtwerke Duisburg betreiben zu können, wird zudem an einem zentralen Punkt im Energiepark Wanheim eine neue, zentrale Elektrotechnik errichtet.

Alle Erzeugungsanlagen müssen ans 110.000 Volt Hochspannungsnetz angeschlossen werden, zudem wird hier die elektrotechnische Infrastruktur untergebracht. Die Bauarbeiten sollen Mitte des Jahres 2026 beginnen.

Aktuell läuft die öffentliche Auslage der Genehmigungsunterlagen. Bis Anfang 2029 sollen die neuen Anlagen in Betrieb gehen und umweltfreundlich Strom und Wärme für die Menschen in Duisburg erzeugen. Die Stadtwerke Duisburg investieren in die Modernisierung des Energieparks Wanheim rund 200 Millionen Euro.

Steckbrief
Projektnummer: 3859
Objekt: Fernwärme
Ort: Duisburg
Beteiligte Unternehmen: Stadtwerke Duisburg
Thermisch Heizleistung: 60.000,00 kW
Baujahr: 2029

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