Taarnby: die Stadt der intelligenten Lösungen

Das Kraftwerk in Taarnby unweit der dänischen Hauptstadt Kopenhagen ist das erste der Welt, in dem Fernkälte und -wärme mit Abwasser, Erdkältekühlung und einem Kaltwasserspeicher kombiniert werden. Im Ergebnis kann es sein Versorgungsgebiet mit kostengünstiger, emissionsarm erzeugter Energie beliefern.
Heat pumps at Taarnby energy center
Ramboll hat mit dem kommunalen Versorgungsunternehmen Taarnby Forsyning (TF) zusammengearbeitet, um ein neues Fernkältesystem auf der Grundlage einer intelligenten Sektorintegration mit dem bestehenden Fernwärmenetz in einem neuen, urban und gewerblich geprägten Mischnutzungsgebiet in der Nähe des Kopenhagener Flughafens zu errichten.
Ramboll spielte eine wichtige Rolle bei der Erstellung einer Machbarkeitsstudie und eines Businessplans, wobei Folgendes herausgearbeitet wurde:
  • die Rentabilität der Errichtung eines Fernkältesystems auf der Basis einer Wärmepumpen-Großanlage und eines Kaltwasserspeichers
  • die Vorteile der Verwendung derselben Wärmepumpenanlage in Verbindung mit Erdkältekühlung und Abwasser
Dieses Konzept beinhaltet kostengünstige Synergien zwischen Fernwärme und Fernkälte durch die gekoppelte Produktion von Wärme und Kälte. Das Kraftwerk befindet sich am Standort der bestehenden Abwasserkläranlage von Taarnby Forsyning, wo der Grundstückspreis niedriger war, sodass 25 % der Investitionskosten zum Bau der neuen Anlagen eingespart werden konnten.
Ramboll projektierte sämtliche Anlagen, Netze und Verbindungen und begleitete die Erstellung der Ausschreibungsunterlagen und die Bauarbeiten.
Dank des Projekts konnte die Gemeinde Taarnby verglichen mit alternativen Lösungen 80 Millionen DKK einsparen.
Der Mechanismus eines intelligenten Energiesystems
Bei einem intelligenten Energiesystem werden die Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen, Verteilung und Verbrauch intelligent, integriert und flexibel miteinander verknüpft. Taarnby ist ein Vorbild von Weltklasse für eine intelligente Sektorintegration – auch als Sektorkopplung bekannt – zwischen Wärme-, Kälte-, Strom- und Wasserversorgung.
Raymond Skaarup, der Geschäftsführer von Taarnby Forsyning, erklärt:
„Viele Kraftwerke verbinden die Erzeugung von Wärme- und Kühlenergie miteinander, aber nur bis zu einem gewissen Grad. In unserem Fall profitieren wir von Skalenvorteilen dank eines beispiellosen Zusammenspiels, bei dem nichts verloren geht: Denn wenn wir Kälte erzeugen, entsteht Wärme, die im Fernwärmenetz verkauft wird. Außerdem haben wir mit der Wärme aus dem Abwasser und der Erdkältekühlung zwei wichtige Energiequellen: heißes Wasser für die Fernwärme im Winter und kaltes Wasser für die Fernkälte im Sommer. Das nenne ich Sektorkopplung in bester Ausprägung.“
Die neue Wärmepumpenanlage ergänzt das bestehende Fernwärmesystem, das kostengünstige Energie auf der Basis von Hausmüll und Erdgas in Kraft-Wärme-Kopplung produziert und rund 60 % des gesamten Wärmebedarfs großer Gebäude in der Gemeinde Taarnby einschließlich des Kopenhagener Flughafens deckt.
Das Projekt ergänzt dies mit:
  • Fernkälte, Abwasser und Grundwasser als Komponenten des bestehenden integrierten Energiesystems in Kopenhagen
  • einer Wärmepumpenanlage, die gleichzeitig an einen 2.000 m³ großen Kaltwasserspeicher und das Fernwärmesystem angeschlossen ist, was eine optimierte Energieerzeugung verglichen mit den Stromkosten und den Kosten alternativer Wärmeerzeugung in allen Werken ermöglicht, die Wärme für das Fernwärmenetz des Großraums Kopenhagen erzeugen.
  • geringeren Auswirkungen auf die Umwelt durch weniger Lärm, Vibrationen und Platzverbrauch für individuelle Kühltechnik
Angesichts der steigenden Nachfrage nach Kühlenergie plant Taarnby Forsyning in der zweiten Phase der Projektentwicklung von 2020 bis 2030 die Ergänzung des Systems mit Erdkältekühlung.

Das intelligente Heiz- und Kühlsystem von Taarnby

  • : 4,5 MW
    Die Wärmepumpenanlage erzeugt 4,5 MW Kühl- und 6,2 MW Heizenergie. Die mit Grundwasser betriebene Untergrund-Energiespeicheranlage (ATES) wird voraussichtlich weitere 2,8 MW Kühlenergie erzeugen. An einem heißen Tag beträgt die gesamte Kühlleistung von Wärmepumpen, Grundwasser und Speichertank 10 MW.
  • : 2020
    2020 erhielt das Projekt Taarnby von der European Heat Pump Association den Preis „Wärmepumpenstadt des Jahres“ in der Kategorie DecarbIndustry, der an das innovativste industrielle Wärmepumpenprojekt am Markt vergeben wird.
  • : 2021
    2021 wählte die EU das Projekt Taarnby als eines von acht Beispielen für eine Studie aus, wie erneuerbare und Abwärme- und -kältequellen für die Fernwärme- und -kälteversorgung verwendet werden können. Das Projekt Taarnby wurde als ein bemerkenswertes Beispiel für eine intelligente Sektorintegration ausgewählt, das die Schlüsselrolle veranschaulicht, die Fernwärme- und -kältesysteme beim Aufbau integrierter Energiesysteme spielen können.

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