Energieträger : Nachhaltiges Heizen und Kühlen mit Donauwasser

Die Nutzbarmachung der Ressource Wasser zur Gewinnung von Energie ist in modernen urbanen Räumen ein wesentlicher Schlüssel zur Bekämpfung des Klimawandels. Das Triiiple und der Austro Tower – ein außergewöhnliches Architekturprojekt im dritten Wiener Gemeindebezirk – teilen sich ein zukunftsweisendes, innovatives Kühl- und Heizsystem und setzen so ein Zeichen der erneuerbaren Energiegewinnung im Städtebau.

Das neuartige System nutzt das Wasser des Donaukanals sowie das Wasser aus fünf Grundwasserbrunnen des Begleitstroms zum Heizen und Kühlen. Das nachhaltige Konzept versorgt in Zukunft die Bewohner*innen des Quartier Schnirchgasse mit Wärme und Kälte. Das Versorgungskonzept von SEM Energie- und Gebäudemanagement basiert auf der Energieerzeugung mittels hocheffizienter Hochtemperatur-Wärme-Kältekopplungen und einer bedarfsorientierten, intelligenten Verschaltung von zwei Energiequellen. Neben der Nutzung des Wassers aus dem Donaukanal und des Grundwasser aus den Brunnen stehen bei dem Konzept weitere Synergieeffekte zur Realisierung bereit. Insbesondere das fallweise gleichzeitige Erfüllen des Bedarfs nach Wärme und Kühlung steigern die Effizienz der Anlage.

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Für die Wärmeerzeugung wird die Energie für die Wärmepumpen von Viessmann überwiegend aus dem Donaukanal bezogen. Mittels eines Flusswasserentnahme-Bauwerks werden dem Donaukanal bis zu 1.000 m³ Wasser pro Stunde entnommen. Zusätzlich können aus den fünf Brunnen bis zu 180 m³ Grundwasser genutzt werden, um mittels Wärme-Kälte-Kopplung bedarfsgerechte Wärme- und Kälteenergie zu erzeugen.

Selbst an heißen Tagen hat das Wasser des Donaukanals nie mehr als 23 Grad. Da die maximale Entnahmemenge bei 0,027 Problem des gesamten Donaukanals liegt, ist der Temperaturunterschied bereits einige Meter nach der Rückführung nicht mehr nachweisbar. Das Wasser wird ohne messbare Auswirkungen in den Fluss zurückgeführt.

Im Winter, bei niedrigen Flusswassertemperaturen (ab einer Wassertemperatur unter 2 °C), werden die Vertikalbrunnen (Grundwasserbrunnen) als zusätzliche Wärmequelle genutzt. Die reversible Ausführung der Wärmepumpen ermöglicht speziell in den Sommermonaten und in der Übergangszeit die Möglichkeit der gleichzeitigen Bereitstellung von Kühlenergie. In diesen Zeiten wird die Abwärme aus der Kälteherstellung ebenfalls im Wärmesystem genutzt. Ausgelegt wird die Wärmeschiene auf eine Vorlauftemperatur von 80 °C. Mit einem Puffervolumen von insgesamt 60 Kubikmeter lassen sich Wärme und Kälte auf Vorrat speichern, um günstige Energietarife zu nutzen und Bedarfsspitzen abzuflachen. Betrieben werden die Wärmepumpen ausschließlich mit Ökostrom. Beim Kältemittel hat man sich für eine klimaschonende Variante mit einem Global-Warming-Potenzial von unter 1 entschieden.

„Bislang wurden vier Wärmepumpen geliefert und in Betrieb genommen. Die bedarfsgerechten Anforderungen von Leistung und Platzersparnis forderten von unseren Viessmann-Ingenieur*innen modernste Konstruktion- und Fertigungsweise. So wurden die Maschinen partiell in Modulbauweise gefertigt – im Werk geprüft, in Teilkomponenten transportiert und eingebracht. Direkt vor Ort wurden die Module an ihrem Zielplatz zusammengefügt und erneut in Betrieb genommen” erklärt Ing. Thomas M. Gamperl, MSc., Vertriebsingenieur bei Viessmann, die Vorgehensweise.

Vor allem die Gewerbe- und Bürobereiche benötigen im Sommer angenehme Temperaturen. Dazu werden über die reversiblen Wärmepumpen Kältepufferspeicher geladen, aus denen die einzelnen Gebäude versorgt werden. Wird mehr Abwärme produziert, als für die Wärmeerzeugung genutzt werden kann, erfolgt über das Wasser des Donaukanals eine Rückkühlung. Die Kälteschiene ist auf eine Temperatur von 8 °C ausgelegt. Ein übergeordnetes Mess- Steuerungs- und Regelsystem sorgt für einen optimierten und effizienten Betrieb der Energieerzeugung.

Die Anlage erzeugt 11,7 Mio. kWh Wärme und 6,2 Mio. kWh Kälte pro Jahr und die Leistungsbereitstellung für die Kund*innen umfasst 9.000 kW Wärme und 6.000 kW Kälte. Dabei werden pro Jahr rund 3.100 t CO₂ eingespart.