Das Energiezentrum Bunhill 2 steht beispielhaft für die Nutzung von Abwärme aus öffentlichen Einrichtungen, wobei auf dem Gelände der ehemaligen U-Bahn-Station City Road London, die vor fast 100 Jahren stillgelegt wurde, eine spezielle Technik zum Einsatz kommt. Die Überreste der Station sind dabei in ein massives unterirdisches Luftabsaugsystem umgewandelt worden, das warme Luft aus den darunter liegenden Tunneln absaugt, die noch immer von der Northern Line der Londoner U-Bahn genutzt werden.
Aus Abluft wird Heizenergie
In Zusammenarbeit mit dem Islington Council, Transport for London, und mit dem Hauptauftragnehmer Colloide Engineering Systems installierte GEA eine 1000 W Ammoniak-Wärmepumpe, die in einem Container auf Straßenhöhe untergebracht ist. Die Wärmepumpe entzieht der warmen Abluft aus den U-Bahn-Tunneln die Energie. Die etwas kühlere Luft wird an die Umgebung abgegeben.
Der Rest wird als Energie nutzbar gemacht und über die Wärmepumpe zur Erwärmung von Wasser verwendet. Der „Wärmeträger“ Wasser wiederum wird durch ein 1,5 km langes Netz von Fernwärmeleitungen gepumpt. Damit werden dann die verschiedenen Gebäude in der Nachbarschaft beheizt. Dort gibt das Heizwasser in Heizkörpern oder Wärmeübertragern Wärme zum Heizen oder zur Erwärmung von Brauchwasser für Haushalt und Gewerbe ab.
Das Wärmepumpensystem von GEA besteht aus einem kombinierten Verdampfer / Abscheider, drei Kompressoren und vier Wärmeübertragern im Heizkreislauf. Diese versorgen den Heizkreislauf nach Kriterien, die auf der Rückführung von Heizwasser mit 55 °C und der Zufuhr bis zu 80 °C basieren.
Besonderes Augenmerk auf Staub und Ammoniak
Eine wesentliche Herausforderung bei der Entwicklung des Systemdesigns waren die umfangreichen Tests, die erforderlich waren, um sicherzustellen, dass Staub oder Schmutz, der in die Ventilationsluft gesaugt wird, die Wärmeübertragerspule nicht verstopft.
Da sich das Projekt neben einem Wohngebäude befand, umfasste die Installation auch eine Wäschertechnik zur Filterung der Ventilationsluft aus dem Betriebsraum. Für den Fall, dass eine kleine Menge des natürlichen Kältemittels Ammoniak in den Betriebsraum entweichen würde, wären die Anwohner dem Ammoniak in der Luft nicht ausgesetzt, da es im Wäscher absorbiert wird, bevor es an die Umgebung abgegeben wird.
Umweltfreundlich und wirtschaftlich
Der Einsatz von Wärmepumpen ist deutlich umweltfreundlicher als der Einsatz von Gaskesseln, insbesondere in Großstädten, da sie keine Stickoxide (NOx) emittieren. Wärmepumpen führen daher zu saubererer Luft in den Städten und zahlen sich finanziell aus. Darüber hinaus ist Ammoniak ein natürliches Kältemittel, das nicht zur globalen Erwärmung beiträgt.
Basierend auf der Erfahrung von GEA wurden in den letzten zehn Jahren 95 Prozent der industriellen Kälteanlagen auf Ammoniakbasis installiert. Der zunehmende Druck, die Energierechnungen für die Endverbraucher zu senken, fördert das Interesse an Ammoniak-Wärmepumpen.
Das Energiezentrum Bunhill 2 schließt nun weitere 550 Wohnungen und eine Grundschule an das bestehende Fernwärmenetz von Bunhill Heat and Power an. Die Heizkosten für die an das Netz angeschlossenen Bewohner werden damit um 10 Prozent gesenkt, verglichen mit anderen bestehenden kommunalen Heizsystemen, die bereits nur etwa halb so viel kosten wie eigenständige Systeme zur Beheizung einzelner Häuser.
Das Wärmepumpen-Heizsystem ist besonders umweltfreundlich, da es Wärme wiederverwendet, die sonst nicht genutzt würde. Die Versorgung der angeschlossenen Haushalte und öffentlichen Einrichtungen mit der aufbereiteten Abwärme wird dazu beitragen, die CO2-Emissionen im Bezirk Islington um rund 500 t pro Jahr zu reduzieren.
Fazit
Das Prinzip der Wärmerückgewinnung mit Wärmepumpen kann in London und in U-Bahn-Netzen weltweit angewandt werden. Allein London verfügt über mehr als 150 Lüftungsschächte, in denen Abwärme potenziell zurückgewonnen werden könnte.
Bild: Stadtrat von Islington / Bainbridge
