Die Stadtwerke Duisburg haben nach rund zwei Jahren Bauzeit eine innovative KWK-Anlage in Betrieb genommen. Sie ist die derzeit größte iKWK-Anlage an einer Kläranlage bundesweit.

 

Das geklärte Abwasser der Duisburger wird künftig als Wärmequelle genutzt. Möglich macht das eine innovative KWK-Anlage, die von den Stadtwerken Duisburg am 17. Juni offiziell in Betrieb genommen wurde. 

„Diese moderne und innovative Anlage ist in ihrer Dimension beispielhaft in Deutschland und ein echtes Vorzeigeprojekt. Die Stadtwerke Duisburg zeigen, wie Wärme klimaschonend und versorgungssicher erzeugt werden kann“, sagte Oberbürgermeister Sören Link. Er ist zugleich Aufsichtsratsvorsitzender der Stadtwerke Duisburg.

Die neue iKWK-Anlage ist laut dem Versorger die derzeit bundesweit größte ihrer Art an einer Kläranlage. Die Stadtwerke Duisburg hatten im Juli 2021 einen iKWK-Zuschlag für das Projekt bei der Bundesnetzagentur erhalten und in den vergangenen zwei Jahren errichtet. Insgesamt investiert der lokale Energiedienstleister rund 27 Millionen Euro in das Gesamtprojekt.

Zwei Wärmepumpen mit je 1,9 MW, die in einem neu errichteten Gebäude an der Kläranlage Huckingen aufgestellt wurden, nutzen die Abwärme des bereits geklärten Abwassers und machen sie für die Fernwärmeversorgung fertig. „Durch Wärme aus regenerativen Quellen, in diesem Fall des Abwassers, können wir grüne, also CO2-freie Wärme erzeugen“, erklärt Stadtwerke-Vorstand Andreas Gutschek.

Dafür wurde im Auslaufbecken der Kläranlage ein Staubereich eingerichtet. Hier sammelt sich das geklärte, aber noch immer warme Abwasser von rund 100.000 Haushalten aus dem Duisburger Süden. Die Wärmetauscher entziehen dem Wasser fünf Grad seiner Restwärme, die dann von den Wärmepumpen so hochtransformiert wird, dass sie mit mindestens 75 Grad Celsius in den Vorlauf des Fernwärmenetzes einspeisen können. Die beiden Wärmepumpen in Huckingen sollen ab sofort mindestens 16 Millionen kWh Wärme pro Jahr erzeugen. 

Nachdem dem Abwasser in den Wärmetauschern ein Teil seiner Restwärme entzogen wurde, geht es über die unterirdischen Rohrleitungen wieder zurück in das Auslaufbecken der Kläranlage. Von dort fließt das gereinigte Abwasser wie zuvor über den Angerbach in den Rhein – und hat für den Fluss einen weiteren Nutzen.

„Das Abwasser wird durch die iKWK-Anlage um rund fünf Grad abgekühlt. Das bedeutet, dass wir kühleres Wasser als bisher in den Angerbach einleiten. Vor allem in den Sommermonaten bedeutet das eine Entlastung für die dann oftmals aufgeheizten Fließgewässer“, erklärt Uwe Linsen, Vorstand der Wirtschaftsbetriebe Duisburg.

Je nach Jahreszeit hat das Abwasser in der Kläranlage Huckingen eine Temperatur zwischen 8 und 25 Grad. Sobald die Temperatur oberhalb von 10 Grad liegt, kann es für die Wärmegewinnung durch die Wärmepumpen genutzt werden.

Die Planung und Umsetzung dieses Projektes – angefangen beim Tief- und Hoch- bis hin zum Anlagenbau – verantwortete Zeppelin Power Systems. Zur Gesamtanlage gehören neben den Wärmepumpen in Huckingen auch zwei wasserstofffähige Blockheizkraftwerke (BHKW) und ein elektrischer Wärmeerzeuger. Alle drei Aggregate wurden an der Stadtwerke-Zentrale in Hochfeld aufgestellt. 

Die beiden BHKW-Module haben jeweils 4,5 MW elektrische Leistung und jeweils 4,7 MW thermische Leistung. Damit sind die Stadtwerke in der Lage, den jährlichen Stromverbrauch von 10.000 Haushalten zu decken und zugleich bis zu 4.000 an die Fernwärme angeschlossene Haushalte mit Wärme zu versorgen.

Der elektrische Wärmeerzeuger hat eine Leistung von 30 MW. Dieser soll vor allem dann zum Einsatz kommen, wenn sich überschüssige elektrische Energie im Netz befindet, die nicht von Haushalten oder der Industrie benötigt wird.

„Diese Anlage ist zudem eine sinnvolle Ergänzung unseres Erzeugungsparks, weil wir Wärme aus überschüssiger Energie produzieren können, die wir in unserem Fernwärmespeicher am Heizkraftwerk III einspeichern können, bis sie von den Kundinnen und Kunden abgerufen wird“, erklärt Gutschek.