Orben füllt Wärmespeicher : 56 Millionen Liter in 34 Tagen

45 Meter hoch, 43 Meter Durchmesser – Deutschlands größter Wärmespeicher steht in Berlin

45 Meter hoch, 43 Meter Durchmesser – Deutschlands größter Wärmespeicher steht in Berlin.

- © picture alliance / Michael Sohn

Auch in Deutschland wird emsig am Vorankommen der Wärmewende gearbeitet. In Berlin stellt Deutschlands größter Wärmespeicher dafür einen wichtigen Baustein dar. Im Westen der deutschen Hauptstadt werden Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt. Zwei baugleiche Kraftwerksblöcke gingen bereits Ende der 90er Jahre in Betrieb; 2019 schloss man die europaweit größte Power-to-Heat-Anlage mit einer Leistung von etwa 60.000 Haushaltswasserkesseln an das Fernwärmenetz an. Bald soll dort auch überschüssige Wind- und Sonnenenergie in Wärme umgewandelt werden.

Dafür entstand in Berlin ein neuer thermischer Speicher mit 45 Metern Höhe, 43 Metern Durchmesser und 56 Mio. Liter Fassungsvermögen – ein Volumen von etwa 350.000 Badewannen mit einer Temperatur in Schichten von ca. 50°C bis 98°C. Ab dem Frühjahr 2023 soll der neue Speicher ein Drittel Berlins mit Fernwärme versorgen. In nur 34 Tagen wurde der Speicher mit 56 Mio. Litern Anlagenwasser befüllt. Um die mobile und normgerechte (VDI 2035 & AGFW 510) Aufbereitung des Wassers kümmerte sich das Wiesbadener Familienunternehmen Orben* vor Ort.

* Das Unternehmen hat auch eine Handelsvertretung in Österreich

56 Millionen Liter Heizwasser – oder 350.000 Badewannen – fasst der Wärmespeicher
56 Mio. Liter Heizwasser – oder 350.000 Badewannen – fasst der Wärmespeicher. - © picture alliance / ASSOCIATED PRESS

Mobile Heizwasseraufbereitung im Trailer

Der Betreiber entschied sich für eine mobile Heizwasseraufbereitung. Dabei setzte er auf den Wiesbadener Wasserspezialisten Orben, der bereits den Fernwärmespeicher der Stadtwerke Düsseldorf mit 35.000 m3 Wasser befüllte. Das Familienunternehmen ist auf Produkte, Dienstleistungen und Services für die Heizwasser- und Kreislaufwasseraufbereitung spezialisiert. Am Hauptsitz befindet sich Europas größte Regenerierstation für Ionenaustauscher.

Zwischen dem ersten Anruf bei Orben und dem Aufbau auf dem Kraftwerksgelände in Berlin vergingen nur drei Tage. 24 Stunden nach Kontaktaufnahme stand bereits die erste Konfiguration der Wasseraufbereitungsanlage. Herzstück der Heizwasseraufbereitung war eine mobile Umkehrosmoseanlage, installiert im Orben Trailer TR-60.

Die mobile Wasseraufbereitungsanlage ist ein hocheffizientes System zur Erzeugung von vollentsalztem Wasser (VE-Wasser) mit geringer Leitfähigkeit und geringen Silikatwerten, entsprechend mindestens den Anforderungen nach VDI 2035 und AFGW 510. Der Trailer bietet eine Einheit mit Vorbehandlung, Umkehrosmose, Membranentgasung und bei Bedarf Nachreinigung durch Mischbettionentauscher.

Die Trailer von Orben, hier am Heimatstandort in Wiesbaden, sind komplette Aufbereitungsanlagen; projektbezogen und mobil installiert zur Herstellung von vollentsalztem Wasser.
Die Trailer von Orben, hier am Heimatstandort in Wiesbaden, sind komplette Aufbereitungsanlagen; projektbezogen und mobil installiert zur Herstellung von vollentsalztem Wasser. - © Orben

Blick ins Innere eines Orben Trailers: mobile Aufbereitung von Heizungs-, Kühl- oder Kreislaufwasser mit einer Einzelleistung von 10 bis 120 m3/h pro Einheit dank Umkehrosmose, Membranentgasung und Mischbettionenaustauscher.

- © Orben

Herausforderungen vor Ort

Trotz Routine gibt es bei Anlagen dieser Größe vor Ort individuelle Herausforderungen. „Jede Anlage ist anders“ wird dabei gerne zitiert. So auch hier: Das vom Stadthydranten entnommene Löschwasser hatte keine Leitungswasserqualität, was verstopfte Filter und Membranen zur Folge haben kann. Auch reichte der vorhandene Fließdruck der Feuerlöschleitung nicht aus, um die Umkehrosmose direkt zu betreiben. Daher wurde das Wasser zuerst mit einer Druckerhöhungspumpe in einen Rohwasservorlauftank gepumpt, der 70m3 fasst.

Aus diesem Tank leitete Orben das Wasser in den Trailer in die dort installierte mobile Umkehrosmoseanlage. Das gereinigte und vollentsalzte Wasser wurde anschließend durch Membranentgasung noch von Kohlensäure befreit; so vollständig vollentsalzt und entgast reduziert das Wasser den Verschleiß des rund 2.000 km langen Berliner Stadtwärmenetzes. Mit einer zweiten Druckerhöhungspumpe ging das Wasser über einen nachgeschalteten VE-Wassertank dann in den Wärmespeicher. Denn mit 45 Metern Höhe erzeugt der Speicher einen enormen Gegendruck, der nur mit einer zusätzlichen Druckerhöhungsanlage überwunden werden kann.

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Im laufenden Betrieb

Oberstes Gebot des Projektes war, dass der laufende Betrieb des Kraftwerks nicht gestört werden durfte. Zwei Monate waren für die Aufbereitung und Befüllung eingeplant, 34 Tage von September bis Oktober 2022 genügten jedoch. Das Zusammenspiel zwischen ausreichend vorrätigem VE-Wasser, Dosieranlagen und gleichbleibender Pumpleistung trotz enormen Gegendrucks war eine Herausforderung, die ständig gemessen, gesteuert und geregelt wurde. Drei Orben Mitarbeitende sicherten die reibungslose Erstbefüllung vor Ort rund um die Uhr. Das eingespielte Team verfügt über Sicherheitsschulungen für Kraftwerksgelände, professionelle Ausrüstung und umfangreiche Erfahrung. Der Kraftwerksbetrieb konnte wie gefordert durchgehend weiterlaufen, Kraftwerkspersonal wurde wie gewünscht nicht gebunden.

Gut zu wissen: Heizkraftwerk Wärmespeicher

Für das Berliner Fernwärmenetz wird überschüssige Wind- oder Sonnenenergie vor Ort in Wärme umgewandelt und gespeichert. Details zur Anlage:

  • Baubeginn: Januar 2022
  • Inbetriebnahme: Frühjahr 2023 (voraussichtlich)
  • Höhe: 45 Meter
  • Durchmesser: 43 Meter
  • Fassungsvermögen: 56 Millionen Liter Heizungswasser
  • Medium: Anlagenwasser mindestens gemäß VDI 2035 und AFGW 510
  • Schichtenspeicher: von 50 bis 98°C
  • Max. thermische Leistung: 200 Megawatt