Förderprojekt Kälte aus Wärme

Förderung des Demonstrationsvorhabens "Thermische Kältebereitstellung im Büro- und Betriebsgebäude mittels Adsorptionskälteanlage im Zentralklärwerk Darmstadt" im Rahmen des operationellen Programms für die Förderung der regionalen Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung in Hessen aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2007 bis 2013 (RWB-EFRE-Programm).
 

Projekterläuterung:

Die ENTEGA Abwasserreinigung GmbH & Co. KG ist Eigentümerin und Betreiberin der beiden Klärwerke (Zentralklärwerk und Klärwerk Süd) in Darmstadt. Derzeit werden bereits Anlagen zur Kälteerzeugung in den verschiedenen Bereichen der Klärwerke eingesetzt. Im Betriebsgebäude des Zentralklärwerks müssen bspw. die zentrale Leitwarte, die Elektro- und Serverräume gekühlt werden, da hier erhebliche Wärmelasten entstehen. Die beiden in die Jahre gekommenen kompressionsbetriebenen Kaltwasseranlagen (mit einer Kälteleistung von ca. 50 kW), welche hierfür genutzt wurden, sind nun durch eine besonders innovative und umweltfreundliche Technik zur Kaltwassererzeugung ersetzt worden.

Um die Kälteleistung und den Energieverbrauch weiter zu optimieren, hat die ENTEGA Abwasserreinigung GmbH & Co. KG im Zuge eines geförderten Projektes, zwei abwärmebetriebene Adsorptionskältemaschinen vom Typ Sortech ACS 15 mit einer Kälteleistung von 2 x 16 kW zur Kühlung und Klimatisierung des Büro- und Betriebsgebäudes des Zentralklärwerks installiert.

Der Adsorptionskälteprozess ist ein Kaltdampfprozess, bei dem Wärmeenergie zur Kälteerzeugung eingesetzt wird. Im Gegensatz zum Absorptionsprozess wird der Kältemitteldampf (Adsorbat) an einen festen Stoff, das Adsorptionsmittel oder Adsorbens angelagert. Bei dem oben genannten Adsorptionsprozess wird das Stoffpaar Wasser und Silikagel eingesetzt. Hierbei ist Wasser das Kältemittel, das wechselweise verdampft, an dem Silikagel adsorbiert wird, mittels Wärmeenergie ausgetrieben wird und wieder kondensiert. Der gesamte Prozess findet in einem Vakuum statt.
 

Folgende Vorteile sind bei diesen Anlagen vorhanden:

• Umweltfreundliches Kältemittel Wasser
• Geringe elektrische Stromaufnahme
• Funktion schon bei geringen Heizwassertemperaturen ab 55 °C
• Geringer Wartungsaufwand (keine drehenden Teile)
• Keine Geräuschentwicklung
• Einfacher Aufbau und einfache Regelbarkeit

Die Installation einer solchen Technik ist für ein Klärwerk sehr gut geeignet, da meist optimale Bedingungen herrschen:

• Ein leichtes Überangebot an Wärme im Sommer, da die Blockheizkraftwerke nach Klärgasanfall bzw. stromgeführt betrieben werden
• Nutzung der bestehenden Fernwärmeversorgung (und Installation in den Gebäuden) auf dem Klärwerk mit Vorlauftemperaturen zwischen 65 und 80 °C
• Genügend Abnahme für die Kälte im Labor, Leitwarten und Elektroräumen
• Rückkühlung der Kälteanlage über das zentrale Brauchwasserpumpwerk mit gereinigtem Abwasser, daher entfällt ein Rückkühlwerk auf dem Dach

Die Energieeinsparung gegenüber den bisher aufgestellten Kaltwassersätzen auf dem Dach des Gebäudes beträgt etwa 37.000 kWh pro Jahr.