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Gleich zwei Meilensteine in Wilhelmsburg: Energiebunker  Geothermie-ready, Wärmepumpe besteht Factory Acceptance Test

Das Geothermieprojekt IW³ nimmt Fahrt auf. Gleich zwei technische Meilensteine markieren den Fortschritt auf dem Weg zur klimaneutralen Wärmeversorgung in Wilhelmsburg.

Energiebunker: Der große Speicher ist bereit

Den größten Platz im Energiebunker nimmt der Wärmespeicher ein – ein Großpufferspeicher mit 2.000 Kubikmetern Fassungsvermögen. Als der ehemalige Flakbunker im Rahmen der IBA zu einem Ökokraftwerk umgebaut wurde, war eine Kombination mit Geothermie technisch noch nicht vorgesehen. Nun wurde er fit für die Zukunft gemacht: Pumpen, Rohrleitungen, Ventile sowie Steuerungs- und Regeltechnik werden angepasst – alles im laufenden Betrieb.

Der Kern dieser Ertüchtigung hat sich jetzt im Testbetrieb bewährt: Der Speicher wurde erstmals mit einer Leistung von rund 3 MW erfolgreich beladen und hat damit seine zentrale Funktion für den künftigen Geothermie-Betrieb unter Beweis gestellt. Da die Geothermieanlage noch nicht in Betrieb ist, kam die Wärme für den Test aus den bestehenden Wärmequellen wie dem Biomethan-Blockheizkraftwerk und den Kesselanlagen. Das Ergebnis war eindeutig: Der Speicher ist technisch geothermie-ready.

Projektleiter Thomas Havran zieht ein positives Fazit: „Ich freue mich, dass wir mit relativ geringem Aufwand einen so großen Nutzen für den zukünftigen Geothermie-Betrieb erreichen konnten.“ Die verbleibenden Umbauarbeiten werden in den kommenden Sommermonaten schrittweise abgeschlossen. Dann kann der Speicher Wärme aus der Geothermieanlage flexibel aufnehmen und bedarfsgerecht ins Wärmenetz einspeisen.

Wärmepumpe besteht Factory Acceptance Test in Netzschkau

Ebenfalls abgehakt: Der Factory Acceptance Test der maßgeschneiderten Wärmepumpenanlage beim Hersteller WESKA Kälteanlagen GmbH im sächsischen Netzschkau. Das Unternehmen ist ein Spezialist für die Planung, Montage und Wartung von Kälteanlagen und Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln – und hat für das IW³-Projekt eine technologisch besonders anspruchsvolle Anlage gebaut.

Projektleiter Frank Boehnke reiste für den Prüftermin nach Netzschkau. Ein Factory Acceptance Test dieser Dimension ist kein klassischer Werksprobelauf: Bei einer Anlage mit rund 8 MW Wärmeleistung wird Vollständigkeit und Qualität der Anlage systematisch geprüft: Alle Komponenten – Rohrleitungen, Verdichter, Schaltschränke – wurden also gegen die technischen Unterlagen und Typenschilder abgeglichen, Materialien und Verarbeitung begutachtet, die Elektropläne geprüft. Die Konstrukteure erläuterten Aufbau und Wirkweise der Anlage und die Bedienung wurde direkt am Objekt simuliert. Eine volle Betriebssituation wurde im Werk nicht eins zu eins nachgestellt, da weder die elektrische Antriebsleistung noch die Wärmeabnahme, also ein Anschluss an ein Fernwärmenetz, dort in dieser Größenordnung verfügbar sind.

Die Anlage ist technologisch bemerkenswert: Zwei vierstufige Wärmepumpen heben die geothermische Wärme von rund 48 Grad Celsius in einem kaskadierten Verdichtungsprozess auf das Temperaturniveau der Fernwärme von 75 bis 85 Grad Celsius. Mit einer Gesamtleistung von rund 8 MW und einem COP-Wert von bis zu 4,5 arbeitet die Anlage hocheffizient – und das mit einem natürlichen Kältemittel.

Frank Boehnke bringt es auf den Punkt: „Die Anlage ist vollständig und bereit für die Auslieferung. Die Konstrukteure und Monteure von WESKA sind zurecht stolz auf ihr Werk.“

Nach bestandenem Test wird die Anlage in den nächsten Wochen in Module zerlegt, angeliefert und im neuen Heizwerk am Schlengendeich installiert. Mehr dazu bald hier in den Updates!

Richtfest am Schlengendeich: Das Heizhaus nimmt Form an

Der Rohbau steht. Auf rund 1.200 m² Gebäudefläche findet die gesamte Anlagentechnik ihren Platz: eine 8-MW-Wärmepumpenanlage, Mittelspannungsverteilung, Trafos und Umwälzpumpen – ergänzt durch eine Werkstatt und eine Leitwarte für den späteren Betrieb. Vor dem Gebäude werden Pufferspeicher mit insgesamt 100 m³ Inhalt aufgestellt, die Lastspitzen abpuffern und die Einspeisung ins Fernwärmenetz stabilisieren. Das Gründach erhält eine Photovoltaik-Anlage.

Ein wichtiger Meilenstein läuft parallel zur Hochbauphase: Die Wärmepumpenanlage wird derzeit beim Hersteller Weska in Netzschkau gefertigt und steht kurz vor dem Factory Acceptance Test – dem letzten Prüfschritt vor der Lieferung nach Wilhelmsburg. Auch die Nahwärmeleitung auf dem Grundstück liegt bereits in der Erde.

Zur Feier des Tages sprach Kirsten Fust, Sprecherin der Geschäftsführung der Hamburger Energiewerke, ihren Dank an alle Beteiligten aus. Rund 50 Firmen und Gewerke tragen dazu bei, dieses Projekt zu einem Erfolg zu machen

Nachdem der traditionelle Richtspruch gesprochen wurde, wurde die Richtkrone befestigt.

Kein Risiko durch Schwebeteilchen: Zirkulationstests erfolgreich beendet

Seit dieser Woche sieht der Geothermie-Platz wieder aus, wie gewohnt. In den vergangenen zwei Wochen war dies nicht immer der Fall. Ein Aufbau aus Rohren und Containern zog sich über den Platz, verschiedenen Druckmessgeräte und Filter waren dort angeschlossen. Warum?  Um auszuschließen, dass sich in dem geförderten Thermalwasser zu viele Schwebeteilchen befinden, die die Anlage im schlimmsten Fall beschädigen könnten, haben wir einen umfassenden Zirkulationstest gemacht. Dabei wurde überprüft, ob die angestrebten Fließraten tatsächlich erreicht werden oder die Einleitung von weiteren Maßnahmen erforderlich ist. Wir haben Grund zur Freude: In Wilhelmsburg sind wir mit 135 Kubikmetern pro Stunde sehr nah an die Nennleistung von 140 Kubikmetern pro Stunde herangekommen und daher sehr optimistisch gestimmt, was den Betrieb der künftigen Anlage angeht. Hier im Bild: Projektleiter Dr. Carsten Hansen. Wir melden uns bald wieder mit einem Update!

Dr. Carsten Hansen berichtet auf der Geotherm über Projektfortschritte

Darüber, welche aktuellen Entwicklungen es im Wilhelmsburger Geothermie-Projekt gibt, referiert der Projektmanager Forschung, Dr. Carsten Hansen, am 1. März 2024 bei der Geotherm Expo & Congress in Offenburg. Dort findet in diesem Jahr bereits zum 17. Mal Europas größte Geothermie-Fachmesse mit Kongress statt. Die Veranstaltung greift die aktuelle Entwicklung der Branche auf und schafft eine Plattform, die sich ausschließlich dem Thema Geothermie widmet. Knapp 5000 Fachbesucher sowie rund 160 Aussteller aus 40 Nationen werden erwartet. Schließlich gewinnt das Thema Geothermie immer mehr an Bedeutung: Dem Bundesverband Geothermie zufolge gibt es in Deutschland 43 geothermische Anlagen mit einer Bohrtiefe von mehr als 400 Metern. Langfristig könnten mit Tiefer Geothermie rund 300 TWh Energie bereitgestellt werden. Die geothermische Energieform ist grundlastfähig und steht damit jederzeit wetterunabhängig zur Verfügung. Entsprechend hoch ist aktuell der Bedarf an Austausch, Vernetzung und Zusammenarbeit in der Branche, um gemeinsam einen Beitrag zu leisten.

Hier geht es zum Kongressprogramm

Aus aktuellem Anlass: Ausreichend Filteranlagen in Wilhelmsburg

Die Inbetriebnahme einer Geothermie-Anlage in Mecklenburg-Vorpommern verzögert sich, weil sich Schwebeteilchen in der Sole befinden. Bevor es jetzt weitergehen kann, müssen Filter nachgerüstet werden. In Wilhelmsburg haben wir diese Herausforderungen bei den Planungen schon frühzeitig in den Blick genommen.  

 Der NDR und andere Medien berichteten über technische Herausforderungen in einem Geothermie-Kraftwerk in Mecklenburg-Vorpommern. Was bedeutet das für das Hamburger Projekt? „Aufgrund unserer Bohrung wussten wir bereits, dass es sich bei unserem geothermischem Reservoir um eine recht feinsandige Sandsteinschicht handelt. Während unserer Fördertests hat sich bestätigt, dass wir einige Zeit brauchen, um das Thermalwasser von Schwebeteilchen/feinem Sand frei zu fördern. Daher haben wir für den Betrieb entsprechende technische Vorkehrungen getroffen, damit wir die geothermische Wärme reibungslos nutzen können“, erklärt Gesamtprojektleiter Thomas Thaufelder. Hintergrund: Das Thermalwasser stammt aus einer natürlichen Umgebung. Bevor es an die Erdoberfläche gefördert wird, strömt es durch Gesteinsschichten, in denen sich mineralische Teilchen unterschiedlicher Größe befinden. „Je nach Strömungsgeschwindigkeit und Partikelgröße werden diese Partikel vom Wasser mitgerissen. Diese sogenannte Entsandung, d. h. das Ausfördern lockerer Partikel ist ein normaler Prozess, beispielsweise auch bei der Entwicklung von Brunnen“, erläutert Thaufelder.

Kleinste Partikel können die Brunnenfilter passieren und mit dem Thermalwasser nach oben gelangen. Genau das hat die Planer in Wilhelmsburg dazu bewogen, neben speziellen Filterrohren in der Bohrung in über 1.300 m Tiefe weitere Filter über Tage vorzusehen. Eine mehrstufige Filteranlage entfernt auch diese Partikel aus dem Thermalwasserstrom. So werden sowohl die oberirdischen Anlagen als auch die Infiltrationsbohrung selbst geschützt. Hier würden sich die feinen Partikel in den porösen Gesteinsschichten ablagern und die Strömungswege des Thermalwassers möglicherweise verstopfen. Das gefilterte, abgekühlte Thermalwasser kann dagegen störungsfrei wieder in den Untergrund eingespeist werden und den geothermischen Kreislauf aufrechterhalten.

Hier gibt es mehr Infos zum geothermischen Kreislauf.