Erdbecken-Wärmespeicher in Deutschland

Fernwärme ist allgemein als effiziente Methode für die Verteilung erneuerbarer Heizenergie anerkannt, sei es in großstädtischen Netzen oder kleineren Anlagen wie im schleswig-holsteinischen Meldorf.

Ramboll wurde von der WIMeG Wärmeinfrastruktur Meldorf GmbH & Co. KG (WIMeG) beauftragt, ein neues Fernwärmenetz zu planen, das die Einzelheizsysteme von ca. 55 Wohnhäusern und Gewerbegebäuden ersetzen soll. Der Umstieg von Einzelheizungen auf Fernwärme wird die jährlichen CO₂-Emissionen um voraussichtlich 1.000 Tonnen senken. Außer dem Fernwärmenetz planen unsere Expert:innen zudem auch den zugehörigen saisonalen Speicher: Deutschlands größten Erdbecken-Wärmespeicher mit einem Fassungsvermögen von 43.000 m³ – das entspricht 17 Olympia-Schwimmbecken.

Das Erdspeicherbecken macht das System flexibel, da bis zu 1.500 MWh im Sommer und in Perioden mit geringerem Wärmebedarf gespeichert werden können. Diese gespeicherte Wärme wird dann in das Netz eingespeist, wenn die Nachfrage wieder steigt, was die Wärmeverluste minimiert und eine hohe Versorgungssicherheit gewährleistet.

WIMeG beauftragte Ramboll mit Planungsleistungen für die Entwurfs- und Genehmigungsplanung. Hierzu gehört die Planung der Hydraulikleitungen, Erstellung der Trassenpläne und Planung des Heizwerks einschließlich der Wärmeerzeugung. In der ersten Projektphase war Ramboll zudem für die Planung und Konstruktion des Erdbeckens mit Erddämmen, unterirdischem Kanal, Stahl- und Rohrbau, Abdichtung und Schwimmabdeckung zuständig.

Zur Sicherung maximaler Effizienz und reduzierter Emissionen wird das Fernwärmenetz vor allem Abwärme aus einer benachbarten Druckerei nutzen. Sie wird ergänzt durch Biogasmotoren und Spitzenlast-Gaskessel mit der Option, künftig eine Solarthermieanlage zu implementieren.

Für den Betrieb des Erdbeckenspeichers wird Wasser mithilfe mehrerer integrierter Wärmeerzeugungseinheiten auf maximal 90°C erhitzt. Das Wasser wird dann zur künftigen Verwendung in dem Becken gespeichert. Der Wärmeverlust wird durch eine wärmeisolierende Schwimmabdeckung minimiert. Bei der Beckenauskleidung selbst bestehen besondere Anforderungen an die Wärmedämmung.

Die Arbeiten von Ramboll am Fernwärmesystem und dem Erdbeckenspeicher für Meldorf begannen 2020. Der Erdbeckenspeicher ist bereits gefüllt und mit einem eigens konstruierten Deckel versehen. Die Einspeisung mit Abwärme aus der lokalen Industrie (u.a. einer Druckerei) wird ab dem Frühjahr 2024 erfolgen.