Energieverbund­zentrale Waldbronn

Die Energieverbundzentrale in Waldbronn ist zweifelsfrei eines unserer Leuchtturmprojekte.

Hier schließen Industrie, Immobilienwirtschaft und Kommune einen Energieverbund, der Synergieeffekte bündelt und so den größtmöglichen Nutzen für alle Partner ermöglicht. Und das obwohl oder gerade, weil jeder Verbundpartner individuelle Anforderungen hat.
Die Firma Agilent Technologies benötigt kontinuierlich Prozesskälte, Klimakälte sowie Heizwärme und Strom für mehrere Gebäude.
Mit dem Eistreff und dem Freibad sind zwei kommunale Liegenschaften Teil des Verbundes. Der Eistreff benötigt für die Eiserzeugung in der Eishalle günstigen Strom und zudem Heizwärme für das Gebäude. Das Freibad benötigt über den Sommer eine konstante Badetemperatur.
Die Firma Taller ist ein führender Hersteller von Metall und Kunststoffhybridteilen. Für weiteres Wachstum und zur Optimierung der Fertigungsprozesse wurde eine effizientere Kühlwasserversorgung benötigt.
Seit 2023 ist über ein Nahwärmenetz auch das Wohngebiet „Rück 2“ an die Energieverbundzentrale angeschlossen und wird mit Heizwärme und Warmwasser versorgt.
Alle Verbundpartner werden durch die intelligente Vernetzung von Wärme- und Kältekreisläufen aus einer hocheffizienten Energieverbundzentrale der EnBW AG individuell, nachhaltig und kostengünstig mit Energie versorgt. Der Vorteil: Die Anforderungen wären für jeden einzelnen mit großen Investitionen, wenig Effizienz und hohem Zeitaufwand verbunden gewesen. Mit dem Energieverbund dagegen profitieren alle Partner gleichermaßen.

Im ersten Schritt wurden die Bedürfnisse und Interessen der Partner herausgearbeitet, abgestimmt und zueinander in Beziehung gesetzt. Hieraus folgte ein kreativer Prozess um das beste technische Konzept, das die Ideen und Wünsche der Partner einbezog.

Entstanden ist daraus eine Energiezentrale aus Komponenten mit den höchsten verfügbaren Wirkungsgraden und Energie-Effizienzklassen, die Energieströme nutzt, welche in vergleichbaren Anlagen ungenutzt an die Umgebung abgegeben werden. Besonders hervorzuheben sind dabei die Effekte die durch das BHKW, die Kältemaschinen und die Abwärmenutzung erzielt werden:

• Blockheizkraftwerk
  Das BHKW liefert aus 100 % Gas, 38 % Strom und 56 % Wärme. Das entspricht einem Wirkungsgrad von 94 %.

• Hocheffiziente Kältemaschinen
  Die Kältemaschinen mit Turboverdichter erzeugen doppelt so viel Kälte aus einer Einheit Strom wie konventionelle Kältemaschinen.

• Abwärmenutzung
  Freiwerdene Kondensationswärme aus den Kältemaschinen wird als Heizwärme genutzt. Die Abwärme, die bei der Kältegewinnung entsteht, wird damit in Heizenergie verwandelt, anstatt in der Umgebung zu verpuffen.

Durch die intelligente Verteilung der Energie bekommen alle Beteiligten genau das, was sie benötigen. Kühlenergie, die auf der einen Seite des Verbunds frei wird, wird zur Wärmeversorgung auf der anderen Seite des Verbunds verwendet.

Auf diese Weise spart die Energiezentrale seit 2017 jährlich bereits 680 Tonnen CO₂ ein.

Ziel der Projektpartner ist es, am Standort in Waldbronn den Einsatz fossiler Brennstoffe so weit wie möglich zu reduzieren. Mit der Erweiterung durch die Hochtemperaturwärmepumpe schafft es der Energieverbund Waldbronn jetzt auf 1.560 Tonnen CO₂-Einsparung jährlich. Über die Rückkühlanlage gingen seit 2017 zu Spitzenzeiten noch bis zu 3.000 Kilowatt Wärmeleistung mit einer Temperatur von rund 30 Grad verloren. Diese Energie wird nun bestmöglich verwertet.
Die Hochtemperaturwärmepumpe nutzt die Abwärmeströme, die bei der Erzeugung von Tiefkälte, Kalt- und Kühlwasser freigesetzt und bisher weitgehend ungenutzt an die Umwelt abgegeben werden. Außerdem gewinnen wir über die Rückkühler Umweltwärme, sobald die Lufttemperatur 8°C überschreitet. So wird das Abwärmepotential des gesamten Energieverbunds gesammelt und zur weiteren Nutzung der neuen Hochtemperatur-Wärmepumpe mit 1,5 MW Heizleistung zugeführt.
Als Kältemittel kommt aufgrund der sehr guten kalorischen Eigenschaften und der überzeugenden Vorteile hinsichtlich Klimaschutz und Klimawirksamkeit Ammoniak (R717) zum Einsatz. Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe unterliegt keiner jahreszeitlichen Schwankung und die Anlage arbeitet immer im besten Betriebsfenster. So können mit einer Kilowattstunde Strom fast 5 Kilowattstunden Nutzwärme erzeugt werden (=COP 5). Mit diesem Konzept wird die Verdrängung des fossilen Brennstoffs Erdgas um 70 % möglich.

Die in der EVBZ integrierten fossilen Erzeugereinheiten bleiben zwar unverändert erhalten und in Betrieb, werden aber lediglich noch für die Erzeugung der verbleibenden 30 % Jahreswärme eingesetzt. Sie decken die Lastspitzen, die die Wärmepumpenanlage nicht bedienen kann und stehen bei Störungen als Rückfallebene zur Verfügung. Mit den durchgeführten Maßnahmen kann die Versorgungssicherheit am Standort auch ohne jegliche Erdgasbelieferung sichergestellt werden. Gegenüber einem konventionellen Anlagenkonzept können in der EVBZ zwei Drittel des dort benötigten Erdgasverbrauchs eingespart werden.

• Optimale Nutzung der Abwärme, ganzjährig und hocheffizient über die Eigentumsgrenzen hinweg
• Komplettes Management von Planung bis Inbetriebnahme der Energie- und Medienzentrale inklusive Finanzierung
• Übernahme der kompletten Betreiberpflichten für 10 Jahre durch EnBW
• Reduzierung der Energiekosten und CO₂-Emissionen