© EVAPCO

Wärme aus der Ferne

Im kalten däni­schen Winter ist Heizen uner­läss­lich. Doch wenn dafür Gas oder Öl verbrannt wird, schadet es der Umwelt. Die Anlagen von Aktive Energi Anlæg A/S mit Wärme­pumpen von EVAPCO bieten eine saubere Alter­na­tive. Mithilfe der Umge­bungs­luft erzeugen sie für ganze Klein­städte Fern­wärme, die Mensch und Natur guttut.


Ein Novem­ber­morgen in Asaa, einem Dorf im Nord­osten Däne­marks. Draußen hat es minus fünf Grad Celsius, den Spazier­gän­gern weht ein kalter Wind um die Nase. Doch im Einfa­mi­li­en­haus an der Ecke ist es kuschlig warm. Die Heizung bringt wohlige Wärme. Die Anwohner in Asaa heizen mit gutem Gewissen. Denn die Wärme, die aus der Heizung kommt, ist klima­neu­tral. Sie wird mit Ökostrom im neuen zentralen Fern­wär­me­system der Gemeinde mithilfe einer Wärme­pumpe erzeugt. Die zentral erzeugte Wärme wird anschlie­ßend über isolierte unter­ir­di­sche Leitungen in die Häuser geleitet und landet so in der Heizung des Einfa­mi­li­en­hauses.

Konzi­piert hat die Anlage das Inge­nieur­büro Aktive Energi Anlæg A/S (AEA) gemeinsam mit dem Kälte­technik-Experten EVAPCO und ebm-papst. Sie eignet sich für Dörfer ab 100 Häusern bis zu Klein­städten mit 50.000 Einwoh­nern. AEA koor­di­nierte dabei alle Liefe­ranten und stimmte das Projekt mit dem örtli­chen Anla­gen­be­treiber ab, EVAPCO lieferte das Wärme­pum­pen­system und ebm-papst die Venti­la­toren. Die drei Unter­nehmen schlossen sich zusammen, weil sie plötz­lich einen neuen Bedarf am Markt sahen.

Tim Thøgersen, Vertriebs­in­ge­nieur bei EVAPCO, erzählt: „Bis dahin gab es nur kleine Wärme­pumpen für Einfa­mi­li­en­häuser oder riesige Anlagen für große Städte. Doch dann förderte die däni­sche Regie­rung den Einsatz von Fern­wärme und so entstand auf einmal ein lebhaftes Inter­esse an mittel­großen Wärme­pumpen für Kraft­werke, die Wärme für kleine Gemeinden erzeugen. Dafür gab es noch kein Produkt.“

Ein umge­kehrter Trocken­kühler

EVAPCO in Däne­mark stellte bis dahin haupt­säch­lich kunden­spe­zi­fi­sche Trocken­kühler für Fern­heiz­kraft­werke oder Solar­an­lagen her. Diese führen die Abwärme, die in Form von heißem Wasser, Ther­malöl oder Dampf vorliegt, mithilfe von Venti­la­toren an die Umge­bungs­luft ab. Dabei arbei­tete der Hersteller bereits seit 15 Jahren mit ebm-papst zusammen. Für das Projekt in Asaa entwi­ckelte das Unter­nehmen erst­mals Wärme­pumpen. Thøgersen sagt: „Im Prinzip sind Wärme­pumpen einfach umge­drehte Trocken­kühler. Ein Trocken­kühler kühlt Wasser herunter, eine Wärme­pumpe heizt es auf. Unsere Aufgabe war es daher haupt­säch­lich, über Berech­nungen das passende Design zu finden, damit alles richtig funk­tio­niert.“

Es ist nicht unge­wöhn­lich, dass Fern­wär­me­sys­teme ­mitten in einer Stadt stehen. Da müssen die EC-Venti­la­toren leise sein.

Tim Thøgersen, Vertriebs­in­ge­nieur EVAPCO

Eine Fern­wär­me­an­lage besteht aus einer Luft-Wasser-­Wär­me­pumpe mit 2,5 Mega­watt Leis­tung, kombi­niert mit sieben Ener­gie­ab­sor­bern. Auf den Ener­gie­ab­sor­bern sitzen EC-Axial­­ven­ti­la­toren, die Energie aus der Luft aufnehmen und sie in das System leiten. Bei der Wahl des Venti­la­to­ren­her­stel­lers schwankte EVAPCO zwischen zwei Anbie­tern. Schließ­lich gab der Service den Ausschlag für ebm-papst. „Die Unter­stüt­zung, die wir vom däni­schen Büro erhalten haben, war außer­ge­wöhn­lich“, sagt Thøgersen. „Sobald wir einen Auftrag bekommen, muss es schnell gehen. Wir müssen den Ener­gie­ver­sor­gern unsere Antworten noch am glei­chen Tag liefern. ebm-papst beant­wor­tete unsere Anfragen immer inner­halb weniger Stunden. Zudem waren die Liefer­zeiten viel kürzer als beim Mitbe­werber.“

Was ist Fern­wärme?

Fern­wärme wird in einem zentralen Kraft- oder Heiz­werk erzeugt. Eine eigene Heiz­an­lage ist nicht erfor­der­lich. Ein unter­ir­di­sches Rohr­system leitet die Wärme ins Haus. (Grafik | Statista)

Bitte leise arbeiten!

Daneben spielte das Geräusch der EC-Venti­la­toren eine wich­tige Rolle für die Wahl des Part­ners. Thøgersen erklärt: „Es ist nicht unge­wöhn­lich, dass Fern­wär­me­sys­teme mitten in einer Stadt stehen, direkt neben Wohn­häu­sern. Da müssen die EC-Venti­la­toren natür­lich leise sein. In diesem Fall haben wir die Möglich­keit, Flow­Grids an unseren AxiBlade Venti­la­toren zu verwenden. Sie verrin­gern das Geräusch um zwei dB(A).“ Als weiteren großen Vorteil sieht Tim Thøgersen die Steu­er­bar­keit der EC-Venti­la­toren. In Zeiten, in denen der Heiz­be­darf niedrig ist, können die Venti­la­toren einfach herun­ter­ge­re­gelt werden. Das verbes­sert die Effi­zienz der Anlage und redu­ziert eben­falls das Geräusch.

Sieben Ener­gie­ab­sorber sammeln in der Fern­wär­me­an­lage in Asaa Energie aus der Luft. (Foto | EVAPCO)

Etwa 80 AxiBlade EC-Venti­la­toren arbeiten in dieser Fern­wär­me­an­lage. Sie sammeln zu jeder Jahres­zeit Umge­bungs­wärme. Torben Kirkolt, Geschäfts­führer von ebm-papst in Däne­mark, sagt: „Selbst, wenn die Luft minus zehn Grad Celsius kalt ist, enthält sie Energie.“ Doch im Pilot­pro­jekt machten die Minus­grade den Venti­la­toren manchmal zu schaffen: Sie vereisten. Mit neuen Soft­ware-Einstel­lungen konnte ebm-papst Abhilfe schaffen.

Kirkolt führt aus: „Wir haben die Para­meter nun so einge­stellt, dass die Venti­la­toren immer in Bewe­gung bleiben. Selbst wenn sie nicht benutzt werden, schüt­teln sie das Eis einfach ab.“ Die „FanSet“ App von ebm-papst half ihnen bei der Anpas­sung. Torben ­Kirkolt und Kollegen konnten die Para­meter einfach über MODBUS akti­vieren. Er erklärt: „Dazu legt man sein Handy auf den Venti­lator und drückt einen Knopf, schon lädt die App die neuen Infor­ma­tionen hoch.“ Somit ist es nicht mehr nötig, die Venti­la­toren ausein­an­der­zu­nehmen und neue Drähte zu verlegen. Die App von ebm-papst ist für jeden Kunden welt­weit verfügbar.

6.000 Tonnen weniger CO₂

Auf die Anlage in Asaa folgten zwei örtliche Heiz­sys­teme, die die Unter­nehmen AEA, EVAPCO und ebm-papst im Jahr 2020 zusammen auf die Beine stellten. Sie befinden sich in den Dörfern Vig mit knapp 3.000 Einwoh­nern und Højby mit 1.450 Einwoh­nern im Nord­westen des Landes. Doch die drei Unter­nehmen sind sich sicher, dass das erst der Anfang war.

Im Juni 2020 beschloss die däni­sche Regie­rung im Klima­ab­kommen von Chris­ti­ans­borg, Erdöl und Erdgas als Wärme­quellen ganz auslaufen zu lassen, um den CO₂-Ausstoß des Landes zu redu­zieren. Sie setzt verstärkt auf Fern­wärme. Bereits heute liegt der Fern­wär­me­an­teil am Endener­gie­be­darf in Däne­mark bei mehr als 60 Prozent. Zum Vergleich: In Deutsch­land sind es gerade mal zwölf Prozent.

Wie positiv sich das auf das Klima auswirkt, zeigen die Zahlen der Anlagen aus Vig und Højby. Im Vergleich zu der Zeit, in der Erdgas die Wärme­quelle war, sparen sie gemeinsam circa 6.000 Tonnen CO₂ pro Jahr ein. Sobald neue Aufträge kommen, sind die Unter­nehmen auf jeden Fall bereit. Tim Thøgersen resü­miert: „Wir haben jetzt ein solides Konzept, das wir jeder­zeit wieder­ver­wenden können. Wir kalku­lieren einfach, wie viele Ener­gie­ab­sorber in der Lösung benö­tigt werden — und schon geht es los.“

Fern­wär­me­markt in Europa

Däne­mark kommt nach Island auf Platz 2 bei der Versor­gung seiner Einwohner mit Fern­wärme. (Grafik | Statista)

Bitte füllen Sie folgende Felder aus: Kommentar, Name & E-Mail-Adresse (Ihre E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht). Bitte beachten Sie dazu auch unsere Datenschutzerklärung.