Hoch im Westen

Anfang Juli geht in Gelsenkirchen der große Fernwärmespeicher des Energieversorgers Iqony in Betrieb. Der riesige, mit heißem Wasser befüllte Behälter macht das Fernwärmenetz im Ruhrgebiet sicherer, flexibler und nachhaltiger. Er ist damit ein Schlüssel für die klimaneutrale Energieversorgung im Revier.

Stabilität für das Fernwärmenetz

Ohne Speichermöglichkeit muss auch bei der Fernwärme die Wärmeerzeugung unmittelbar dem Bedarf der Kundinnen und Kunden folgen. Ab Juli ändert sich das: Dann wird der Überfluss an erzeugter Wärme in den Speicher gefahren. „Wird dagegen zu wenig Energie erzeugt, gibt er Wärme ab“, erklärt Dirk-Michael Fabinger. Das kann bei technischen Ausfällen passieren. Oder im Fall extrem kalter Witterung. „Der Speicher gibt unserem Fernwärmenetz also zusätzliche Stabilität.“ Das ist der erste Zweck.

Der zweite hat etwas mit dem Energiemarkt und der Wärmewende zu tun. Denn der Speicher wird auch dann Energie ins Netz geben, wenn das Einsatzoptimierungssystem der Iqony Fernwärme erkennt, dass dies in diesem Moment sinnvoll ist. Zum Beispiel, weil ansonsten der CO₂-Fußabdruck der Energieversorgung zu hoch wäre. Oder weil die Energiepreise aktuell so hoch sind, dass es klüger ist, auf im Speicher angesparte Energie zurückzugreifen. Damit wird der Speicher für Iqony zu einem Hebel, um den Energiemix zu gestalten. „Unser System berücksichtigt den Wärmeinhalt des Speichers immer mit“, sagt Fabinger. „Somit können wir in Echtzeit die Nutzung von preisgünstiger und CO₂-armer Energie optimieren.“ Im Grunde ist der Fernwärmespeicher also eine überdimensionierte Form eines Batteriespeichers in modernen Heizungskellern, der Strom speichert, wenn die Photovoltaikanlage in der prallen Sonne steht, und diesen abgibt, wenn es sinnvoll ist.

Bautechnische Herausforderung

Ein Gang führt in die Halle des Heizwerks, wo das für den Speicher neu installierte Rohrsystem zu sehen ist. Gregor Krampe hat als Projektleiter die Planungs- und Bauphase mitverantwortet. Er kennt hier jedes Rohr, und davon gibt es eine Menge. Als 2020 die Idee für den Fernwärmespeicher geboren wurde, fiel die Wahl schnell auf diesen Standort. „Zum einen ist es unser Grundstück mit genügend Platz, zum anderen war es ein Vorteil, für den Anschluss ans Netz kein neues Gebäude errichten zu müssen, sondern das alte Heizwerk zu nutzen.“ So also musste für den Speicher eine komplett neue Anlage in den Bestand eingebaut werden. „Das war bautechnisch eine Herausforderung“, erinnert sich Gregor Krampe. Zumal der Zeitplan ambitioniert war: Im Mai 2024 erfolgte der erste Spatenstich, nun geht der Speicher gut zwei Jahre später pünktlich in Betrieb. „Wir haben das Timing eingehalten“, sagt Gregor Krampe. Und das Budget auch: Das Investitionsvolumen beträgt rund 30 Millionen Euro, das Land NRW fördert das Vorhaben mit rund 7,1 Millionen Euro.

Dass sich diese Investition lohnen wird, da ist man sich bei Iqony sicher. Einerseits sind flexible Fernwärmenetze ein Weg, die Klimaneutralität zu erreichen. „Ab Juli brauchen wir für die Energieerzeugung bei Spitzenlasten weniger fossile Brennstoffe, sondern nutzen die hier gespeicherte Energie“, sagt Verena Peters, verantwortlich für das CO₂-Management bei der Steag Iqony Group und zugleich Mitglied im Hauptvorstand der IGBCE. Bis 2040 soll das Fernwärmenetz von Iqony komplett klimaneutral sein. „Der neue Fernwärmespeicher ist für uns ein weiterer, wichtiger Baustein auf unserem Transformationspfad zum klimaneutralen Energieversorger“, so Verena Peters.

Hinzu kommt, dass der Speicher Iqony einen größeren Handlungsspielraum auf dem Energiemarkt gibt. Dieser habe sich in den vergangenen Jahren sehr verändert, sagt Dirk-Michael Fabinger: „Die Preise sind deutlich volatiler geworden, was an den vielen Krisen liegt, aber auch daran, dass heute die CO₂-Bilanz den Preis mitbestimmt und viele Energiequellen zusammenspielen.“ Früher lief die Kohle immer. Unkompliziert. Aber eben dreckig. Die Wärmewende dagegen verlangt nach smarten Systemen. Der Speicher ist hier ein Schlüssel: Schwanken Angebot und Preise, ist es für Energieversorger gut, eine nachhaltige Reserve in der Hinterhand zu haben.

Funktionsweise des Speichers

Wie aber funktioniert diese gigantische Thermoskanne? Der Speicher wird zu jeder Zeit komplett mit Wasser befüllt sein. In seinem Inneren gibt es zwei von einem Zwischendach voneinander getrennte Bereiche. Im oberen Fünftel befindet sich rund 90 Grad warmes Wasser, das als Auflast Druck auf den unteren, abgetrennten zweiten Bereich, den Nutzbereich, erzeugt. Nur so kann dort das Wasser auf bis zu 115 Grad erhitzt werden, ohne dass es zu verdampfen beginnt. „Im Nutzbereich lagert das Wasser in zwei Schichten“, erklärt Gregor Krampe den Aufbau. „Oben im Vorlauf befindet sich das heiße, unten im Rücklauf das weniger warme Wasser mit einer Temperatur von rund 60 Grad.“ Beim Aufladen des Speichers wird über ein Rohrleitungssystem das kältere Wasser von unten abgepumpt, mithilfe von Wärmetauschern auf 115 Grad erhitzt und oben wieder in den Speicher eingespeist. „Soll der Speicher das Netz mit Energie versorgen, pumpen wir das heiße Wasser oben aus dem Speicher ins Netz, und unten wird das von den Kunden zurückkommende, kältere Wasser nachgefüllt.“ Die Schichtung des Wassers bleibt dabei intakt, da heißes Wasser eine geringere Dichte als kälteres besitzt und das Wasser über große Düsen so in den Speicher strömt, dass es nicht zu Turbulenzen kommt.

Vom Fuß des Speichers führt eine Wendeltreppe hinauf aufs Dach. In den Tagen vor der Inbetriebnahme steigt Betriebsleiter Henning Roth die 290 Stufen häufiger nach oben. Ein Kontrollgang, für den man schwindelfrei sein sollte. „Wäre etwas nicht in Ordnung, würden zwar die vielen eingebauten Sensoren Alarm geben, aber gerade zu Beginn ist es sinnvoll, ab und an nach dem Rechten zu schauen“, sagt Roth. Im Betrieb wird der Speicher vollautomatisch laufen, gefahren wird er im Schaltraum des Heizwerks nebenan, zusätzliches Personal ist nicht erforderlich. Beim Weg nach oben ergibt sich die Frage, wie so ein 57 Meter hoher Speicher überhaupt errichtet wird. Henning Roth erinnert sich an die Bauzeit: Der Partner von Iqony, der Baukonzern Bilfinger, nutzte eine spezielle Spiralmethode. „Alle Schweißarbeiten fanden in Bodennähe statt. Mithilfe hydraulischer Hebevorrichtungen schraubte sich der Bau erstaunlich schnell in die Höhe.“