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Kältespeicherung auf Erfolgskurs

Forschung und Entwicklung der TU Chemnitz für große Kaltwasserspeicher stößt auf viel Resonanz - aktuell laufen Kältespeicherprojekte in Biberach und Berlin

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Bild oben: Das Be- und Entladesystem für den Kältespeicher, den der Pharmakonzern Boehringer Ingelheim in Biberach baut, wurde an der TU Chemnitz entwickelt. Es sorgt dafür, dass das Wasser mit möglichst wenig Turbulenzen ein- und ausströmt. Bild unten: Im Sommer 2007 nahmen die Chemnitzer Stadtwerke den 19 Meter hohen Kältespeicher in Betrieb. Dr. Thorsten Urbaneck ist zieht nach mehr als einem Jahr eine positive Zwischenbilanz. Fotos: Thorsten Urbaneck / Mario Steinebach

"Wir sind mit unserem Konzept auf ein unheimlich starkes Interesse gestoßen - sowohl national als auch international", berichtet Dr. Thorsten Urbaneck, Bereichsleiter Thermische Energiespeicherung an der Professur Technische Thermodynamik der TU Chemnitz. Gemeint ist das Konzept für große Kaltwasserspeicher. Baubeginn für Deutschlands ersten Kurzzeit-Großkältespeicher war am 26. September 2006 in Chemnitz, im Sommer 2007 wurde er von den Stadtwerken in Betrieb genommen. Die Idee für den Speicher entwickelte Urbaneck, ein Projektteam der TU berechnete die Strömungsverhältnisse und das thermische Verhalten im Kältespeicher und betreut auch heute die Messtechnik. "Diese Form der Kältespeicherung setzt sich viel schneller durch, als wir es erwartet hatten. Das liegt auch an den immer weiter steigenden Energiepreisen, die auch viele große Unternehmen dazu zwingen, mit Ressourcen hauszuhalten", erklärt Urbaneck. Die TU-Forscher brachten das Konzept zügig zur Marktreife: Von der Idee im Jahr 2003 über die Machbarkeitsuntersuchung, die Planung und die Realisierung bis zu den ersten positiven Ergebnissen vergingen gerade einmal vier Jahre; 2008 werden bereits die nächsten großen Speicher geplant und gebaut.

6,5 Millionen Liter Wasser passen in den Kältespeicher, den der Pharmakonzern Boehringer Ingelheim derzeit im baden-württembergischen Biberach errichtet. Seit 2003 wurden hier Studien zum Thema Kaltwasserspeicherung betrieben, seit Herbst 2007 läuft nun der Bau. Im Oktober 2008 soll der 27 Meter hohe Kältespeicher in Betrieb gehen. Auch hier wird auf das Know-how der Chemnitzer Forscher zurückgegriffen: "Das Be- und Entladesystem haben wir hier an der TU Chemnitz entwickelt, außerdem haben wir Zuarbeit geleistet für die Verbesserung des inneren Tragsystems", sagt Urbaneck und erklärt: "Der Speicher ist fast doppelt so groß wie der Chemnitzer, deshalb wurden natürlich neue Berechnungen nötig." Nah- und Fernkälte sind aus mehreren Gründen eine vorteilhafte Art zur Versorgung der Klimatisierung: Der Platzbedarf im Gebäude ist gering, es müssen keine Geräte an die Fassade angebracht werden, es gibt keinen Maschinenlärm, Wartungen und aufwändige Bedienung von Geräten übernehmen Spezialisten und sorgen für einen sicheren und effektiven Betrieb. Die Lösung des Kältespeichers ist nicht nur umweltfreundlich, sondern auch ökonomisch ausgewogen. "Wir vermeiden durch den Kaltwasserspeicher als Alternative zu einer weiteren Kältemaschine den Ausstoß von 2.100 Tonnen Kohlenstoffdioxid jährlich, außerdem reduziert sich der Wasserverbrauch um 21.500 Kubikmeter im Jahr", heißt es bei Boehringer Ingelheim.

Für die Kälteversorgung in der pharmazeutischen Industrie ist nach Angaben des Unternehmens ein stark schwankender Bedarf typisch. Genau hier greift ein Vorteil des Kaltwasserspeichers: "Der Kältespeicher entkoppelt die Kälteerzeugung vom Kälteverbrauch", erläutert Urbaneck. Dadurch kann das System sehr schnell auf eine schwankende Nachfrage reagieren. Dieses Verhalten ist auch bei dem seit mehr als einem Jahr laufenden Chemnitzer System positiv aufgefallen. "Insgesamt können wir sagen, dass die gesamte Systemlösung - also das Zusammenspiel von Verbrauchern und Speicher - in Chemnitz sehr gut funktioniert. Vor allem das schwierige Problem der Schichtung des Wassers in unterschiedliche Temperaturbereiche zeigt sich als gut gelöst", resümiert Urbaneck. Das Projekt in Chemnitz wurde im Rahmen des 5. Energieforschungsprogramms "Innovation und neue Energietechnologien" der Bundesrepublik Deutschland durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert. Um weitere Verbesserungen zu erreichen, laufen an der Professur Technische Thermodynamik ständig Forschungs- und Entwicklungsarbeiten: "Wir wollen die Funktion verbessern, eine Langzeitbeständigkeit über mehrere Jahre sicherstellen und die Kosten reduzieren, sowohl bei der Errichtung als auch bei einer optimalen Betriebsweise", so Urbaneck.

Ein weiteres Bauprojekt läuft derzeit in Berlin an: "Am Flughafen Berlin-Schönefeld BBI wird 2009 ein Kältespeicher errichtet werden, der so groß ist wie der in Chemnitz", berichtet Urbaneck, der das planende Büro BLS Energieplan beratend unterstützt. Internationale Interessenten, die den Chemnitzer Speicher besichtigten, kamen beispielsweise aus Thailand und Dubai.

Weitere Informationen erteilt Dr. Thorsten Urbaneck, Telefon 0371 531-32463, E-Mail thorsten.urbaneck@mb.tu-chemnitz.de.

Katharina Thehos
23.10.2008

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