Energiezentrum Bunhill 2 heizt Londoner Gebäude mit GEA-Wärmepumpentechnologie

Die Idee ist so genial wie einzigartig und hat das Potential zur weltweiten Vorbildfunktion: das Bunhill Heat and Power Network (BHPN) Projekt in London. Durch die Nutzung von Abwärme aus dem Londoner U-Bahn-Netz werden 1.350 Wohnungen, eine Schule und zwei Freizeitzentren in Islington, einem Stadtteil in Nordlondon, beheizt und mit Warmwasser versorgt. Dies ist Teil der Bemühungen der Stadtverwaltung, den Kohlendioxidausstoß zu reduzieren und bis 2030 CO2-Neutralität zu erreichen.

In Partnerschaft mit dem Hauptauftragnehmer Colloide Engineering Systems lieferte der weltweit tätige Technologiespezialist GEA eine speziell angefertigte Wärmepumpenlösung für dieses Vorzeigeprojekt – das erste seiner Art. Das Energiezentrum Bunhill 2 stellt eine echte Blaupause für die Nutzung von Abwärme aus öffentlichen Einrichtungen dar, wobei auf dem Gelände der ehemaligen U-Bahn-Station City Road London, die vor fast 100 Jahren stillgelegt wurde, modernste Technologie zum Einsatz kommt. Die Überreste der Station sind nun in ein massives unterirdisches Luftabsaugsystem umgewandelt worden, das warme Luft aus den darunter liegenden Tunneln absaugt, die noch immer von der Northern Line der Londoner U-Bahn genutzt werden.

In enger Zusammenarbeit mit dem Islington Council, Transport for London, und Colloide installierte GEA eine 1.000 kW Ammoniak-Wärmepumpe, die in einem Container auf Straßenhöhe untergebracht ist. Die Wärmepumpe entzieht der warmen Abluft aus den U-Bahn-Tunneln die Energie. Die etwas kühlere Luft wird an die Umgebung abgegeben. Der Rest wird als Energie nutzbar gemacht und über die Wärmepumpe zur Erwärmung von Wasser verwendet. Der „Wärmeträger“ Wasser wiederum wird durch ein 1,5 km langes Netz von Fernwärmeleitungen gepumpt. Damit werden dann die verschiedenen Gebäude in der Nachbarschaft beheizt. Dort gibt das Heizwasser in Heizkörpern oder Wärmetauschern Wärme zum Heizen oder zur Erwärmung von Brauchwasser für Haushalt und Gewerbe ab.

Das von GEA entwickelte und hergestellte Wärmepumpensystem besteht aus einem kombinierten Verdampfer/Abscheider, drei Kompressoren und vier Wärmetauschern im Heizkreislauf. Die Wärmetauscher optimieren den Heizkreislauf nach Kriterien, die auf der Rückführung von Heizwasser mit 55 Grad Celsius und der Zufuhr bis zu 80 Grad Celsius basieren.

Eine wesentliche Herausforderung bei der Fertigstellung des Systemdesigns waren die umfangreichen Tests, die erforderlich waren, um sicherzustellen, dass Staub oder Schmutz, der in die Ventilationsluft gesaugt wird, die Wärmetauscherspule nicht verstopft. „Da sich das Projekt neben einem Wohngebäude befand, umfasste die Installation auch eine Wäschertechnologie zur Filterung der Ventilationsluft aus dem Betriebsraum. In dem sehr unwahrscheinlichen Fall, dass eine kleine Menge des natürlichen Kältemittels Ammoniak in den Betriebsraum entweichen würde, wären die Anwohner dem Ammoniak in der Luft nicht ausgesetzt, da es im Wäscher absorbiert wird, bevor es an die Umgebung abgegeben wird. Der Einsatz von Wärmepumpen ist wesentlich umweltfreundlicher als der Einsatz von Gaskesseln, insbesondere in Großstädten, da sie keine Stickoxide (NOx) emittieren. Wärmepumpen führen daher zu saubererer Luft in den Städten und zahlen sich finanziell aus. Darüber hinaus ist Ammoniak ein natürliches Kältemittel, das nicht zur globalen Erwärmung beiträgt", erklärt Kenneth Hoffmann, Produktmanager für Wärmepumpen bei GEA Refrigeration Technologies.

Paddy McGuinness, Geschäftsführer von Colloide Engineering Systems, fügt hinzu: „Colloide war an mehreren Projekten im Bereich der erneuerbaren Energien beteiligt. Wir haben bei diesem Projekt gerne mit GEA zusammengearbeitet, da GEA über umfassende Kenntnisse in der Ammoniak-Kälte- und Wärmepumpentechnologie verfügen. Basierend auf der Erfahrung von GEA wurden in den letzten zehn Jahren 95 Prozent der industriellen Kälteanlagen auf Ammoniakbasis installiert. Der zunehmende Druck, die Energierechnungen für die Endverbraucher zu senken, führt zu einem großen Interesse an Ammoniak-Wärmepumpen.“

Das Energiezentrum Bunhill 2 schließt nun weitere 550 Wohnungen und eine Grundschule an das bestehende Fernwärmenetz von Bunhill Heat and Power an, das 2012 vom Stadtrat von Islington ins Leben gerufen wurde. Die Heizkosten für die an das Netz angeschlossenen Bewohner werden um zehn Prozent gesenkt, verglichen mit anderen bestehenden kommunalen Heizsystemen, die selbst etwa halb so viel kosten wie eigenständige Systeme zur Beheizung einzelner Häuser. Das Heizsystem ist besonders umweltfreundlich, da es Wärme wiederverwendet, die sonst nicht genutzt würde. Die Versorgung der angeschlossenen Haushalte und öffentlichen Einrichtungen mit der aufbereiteten Abwärme wird dazu beitragen, die CO₂-Emissionen im Bezirk Islington um rund 500 Tonnen pro Jahr zu reduzieren.

„Dank der Zusammenarbeit aller Beteiligten ist dies ein bahnbrechendes Fernwärmesystem. Die hauptsächlich eingesetzte Technologie ist die Ammoniak-Wärmepumpe, und als Folge davon liefert dieses Projekt günstigere und umweltfreundlichere Energie für die Kommune“, erklärt Shaun Hannon, Contracts Manager Colloide.