14.09.2004

Universitätsklinikum Heidelberg Energiekosten sparen durch Contracting

Der Modernisierungsbedarf beim Heizwerk des Universitätsklinikums Heidelberg sowie der Wunsch nach einer energieoptimierten, umweltschonenden und modernen Energieversorgung für Dampf, Wärme, Kälte und Strom führte im Jahr 2000 zum Abschluss eines Contracting-Vertrages zwischen dem Universitätsklinikum und der Harpen Energie Contracting GmbH (HEC). Dieser Vertrag umfasste die Übernahme und den Betrieb des bestehenden Heizwerks sowie die Finanzierung, die Planung, den Bau und den Betrieb einer modernen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) einschließlich Fernkälte-Rohrleitungsnetz. Im Jahr 2002 wurde das Projekt mit dem Preis der deutschen Gaswirtschaft ausgezeichnet. Nach vier Jahren zog die ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e. V. nun eine erste Bilanz.

Die KWKK-Anlage des Universitätsklinikums Heidelberg versorgt nicht nur die verschiedenen zugehörigen Gebäude mit den entsprechenden Energien, sondern auch das deutsche Krebsforschungszentrum sowie einen neu errichteten Technologiepark. Ihr Herzstück bildet das Heizwerk des Klinikums, in dem Wärme, Dampf, Kälte und Strom zentral erzeugt werden. Deren Transport zu den einzelnen Abnehmern übernehmen dann entsprechende Leitungsnetze. Im Rahmen des Contracting-Projektes, an dessen Planung auch die GEF Ingenieur AG aus Leimen beteiligt war, wurden das Heizwerk modernisiert sowie ein Kälteversorgungsnetz neu errichtet, denn zuvor erfolgte die Abdeckung des Kältebedarfs mittels dezentraler Kompressionskälteanlagen. Sämtliche Modernisierungsmaßnahmen konnten bis April 2002 erfolgreich abgeschlossen werden.

Im Zuge der Modernisierung des Heizwerkes, das ursprünglich über zwei Dampf- und drei Heißwasserkessel verfügte, wurden drei der alten Kessel als Reservekessel umgerüstet. Die übrigen beiden Kessel werden heute nur noch zur Abdeckung von Lastspitzen eingesetzt. Die Wärmegrundlastversorgung übernehmen eine neu installierte Gasturbine mit 13,5 MW elektrischer und 20 MW thermischer Leistung sowie ein ebenfalls 20 MW starker Abhitzekessel mit Zusatzfeuerung, der mit den Abgasen der Gasturbine betrieben wird. In diesem Abhitzekessel werden Dampf und Heißwasser erzeugt und anschließend in die jeweiligen Versorgungsnetze eingespeist. In Verbindung mit den schon erwähnten zwei Spitzenlast- und einem Reservekessel ergibt sich so eine hohe Versorgungssicherheit. 

Der vorwiegend ganzjährig bestehende Kältebedarf, der hauptsächlich auf die Klimaanlagen zurückzuführen ist, wird von zwei Absorptionskältemaschinen mit je 5 MWkt als Grundlast sowie drei Kompressionskältemaschinen mit ebenfalls 5 MWkt für Lastspitzen abgedeckt. Die beiden Absorptionskältemaschinen erhalten dabei ihre Antriebsenergie aus der Abwärme der Gasturbine in Form von Heizwasser. Zu einem späteren Zeitpunkt soll die Kältezentrale noch auf eine Leistung von insgesamt 35 MWkt erweitert werden.
Zu der Anlage gehören weiterhin Speicher zur Abdeckung kurzzeitiger Bedarfsspitzen. Zur Wärmespeicherung stehen zwei jeweils 150 m³ große Speicher zur Verfügung, die beiden Kältespeicher fassen jeweils 200 m³.

Insgesamt erzeugt die Anlage pro Jahr rund 190.000 MWh Wärme für Warmwasser, Heizung und die beiden Absorptionskältemaschinen, außerdem noch 12.000 MWh Dampf. Der Kältebedarf summiert sich auf rund 20.000 MWh jährlich.

Die Wahl des Energieträgers zur Befeuerung der Kessel sowie der Turbine fiel auf Erdgas, da es der emissionsärmste unter den fossilen Brennstoffen ist. So entsteht bei der Verbrennung von Erdgas im Vergleich zu Erdöl 25 Prozent weniger Kohlendioxid, bezogen auf Kohle ist es sogar nur die Hälfte, darauf weist die ASUE hin.
Im Ergebnis der Modernisierung kann trotz höheren Brennstoffeinsatzes eine erhebliche Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen gegenüber der bisherigen Versorgungslösung konstatiert werden. Dieses Ergebnis resultiert neben einer effizienteren Anlagentechnik vor allem aus der gleichzeitigen Erzeugung von Wärme und Strom. Dazu trägt nicht zuletzt auch die Umstellung der Kälteerzeugung von Strom auf Wärme als Antriebsenergie bei. Für eine korrekte Abrechnung der einzelnen Verbraucher sorgen direkt an den Verbrauchsstellen durchgeführte Messungen.

Durch den hohen Wirkungsgrad der gewählten Lösung werden eine optimale Nutzung des eingesetzten Brennstoffs und eine Minimierung der Rauchgasemissionen erreicht. Dies schlägt sich im Übrigen auch in der Einhaltung der Grenzwerte der dynamisierten TA Luft nieder, die durch eine ständige Emissionsfernüberwachung sichergestellt wird. 

Weiterhin garantieren Schallschutzmaßnahmen wie die Kapselung der Gasturbine oder der Einbau von Kompensatoren zur schalltechnischen Entkopplung der einzelnen Komponenten der Anlage, dass die Anforderungen der TA Lärm in allen Immissionspunkten deutlich unterschritten werden. Darüber hinaus profitiert das Universitätsklinikum durch diese Lösung von einer deutlichen Senkung der Energiekosten.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Jürgen Stefan Kukuk
Telefon: 0 30 / 22 19 13 49-0
E-Mail: kukuk@asue.de