Brütende Hitze und wenig Schatten – immer häufiger klettern die Temperaturen in Deutschland weit über 30 Grad Celsius. Besonders in dicht besiedelten Städten staut sich die Hitze und der Kühlbedarf steigt. In Büros, Geschäften und Wohnungen laufen immer mehr Klimaanlagen. Doch sie verbrauchen viel Strom und geben zusätzliche Wärme an ihre Umgebung ab. Eine Alternative ist Fernkälte.
Woher kommt Fernkälte?
Um Fernkälte zu erzeugen, gibt es verschiedene Verfahren. Häufig kommen natürliche Kältequellen wie Grundwasser oder Flusswasser zum Einsatz. In Kältezentralen wird Grundwasser oder Wasser aus Flüssen und Bächen auf etwa 6 Grad Celsius herunter gekühlt und über ein Rohrleitungssystem zu den angeschlossenen Gebäuden geleitet. Beim Kühlen der Räume erwärmt es sich und fließt anschließend zur Kältezentrale zurück, wo das Wasser wieder abgekühlt wird. Der Kreislauf beginnt von Neuem.
Eine andere Möglichkeit ist, Abwärme aus Rechenzentren, Müllverbrennungs- oder Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen zu nutzen und in Kälte umzuwandeln. Dabei kommen Absorptionskältemaschinen zum Einsatz, die mit thermischer Energie betrieben werden und aus Fernwärme Fernkälte erzeugen.
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Um die Kälte zu speichern, wurde in Chemnitz der erste Kurzzeit-Großkältespeicher in Deutschland entwickelt. Er ist seit 2007 in Betrieb und hat ein Fassungsvermögen von 3.500 Kubikmetern. Auch andere Städte setzen inzwischen auf Speicherlösungen. Die Stadtwerke München nutzen am Karlsplatz mehrere Eisspeicher, die insgesamt 170.000 Liter fassen und Nachfragespitzen abdecken sollen.
Was ist der Unterschied zwischen Fernwärme und Fernkälte?
Fernkälte ist im Vergleich zu Fernwärme deutlich weniger verbreitet. Beide Systeme funktionieren jedoch nach einem ähnlichen Prinzip und lassen sich miteinander kombinieren. Während bei Fernwärme heißes Wasser transportiert wird, fließt bei Fernkälte kaltes Wasser durch die Leitungen. Gebäude brauchen lediglich eine Übergabestation. „Die Fernkälte liefert Kälte quasi unterirdisch, ohne dass man im Haus komplizierte Installationen braucht. Man braucht keine Rückkühlwerke und ähnliches, was für viele Hausbesitzer sehr effizient ist, weil sie sich Platz und Aufwand sparen“, sagt Dr. Florian Bieberbach, Vorsitzender der Geschäftsführung der Stadtwerke München GmbH.
Wer nutzt Fernkälte?
Vor allem große Städte nutzen Fernkälte, um Museen, Krankenhäuser, Wohn- und Bürogebäude, Pflegeheime oder Kaufhäuser zu kühlen statt unzählige Klimaanlagen laufen zu lassen. So können die CO2-Emissionen um etwa 50 Prozent und der Stromverbrauch – wie in München – um zwei Drittel verringert werden. Die Investitionskosten für ein Fernkältenetz sind allerdings hoch und die technischen Voraussetzungen nicht überall gegeben. Zudem können einzelne Wohnungen in einem Gebäude nicht ans Fernkältenetz angeschlossen werden.
Zu den Vorreitern zählt Hamburg. Hier entstand in der City Nord 1968 die erste öffentliche Fernkälteanlage in der Bundesrepublik. Sie versorgt die Bürostadt über ein zwölf Kilometer langes Leitungsnetz mit Fernkälte. Nach einer Modernisierung im Jahr 2022 wird Strom aus Windkraftanlagen über Sektorenkopplung in Kälte umgewandelt. Das Netz dient dabei zugleich als Energiespeicher und kann zur Entlastung des Stromsystems beitragen.
Die Stadtwerke München betreiben seit 2011 ein Fernwärmenetz in der Altstadt, das ständig erweitert wird. Kältezentralen am Karls- und Odeonsplatz erzeugen aus Grundwasser und dem Stadtbach Fernkälte. Nutzer sind Hotels, Bürogebäude und Warenhäuser. Im Stadtbezirk Sendling wird Wärme aus Geothermie und Kraft-Wärme-Kopplung in Fernkälte umgewandelt, im Stadtteil Moosach werden mit Fernkälte die Server des städtischen Rechenzentrums gekühlt. Das erwärmte Wasser fließt ins Fernkältenetz, um das Wasser im Dantebad zu erwärmen und einige hundert Meter weiter über eine Wärmepumpe 114 Wohnungen zu heizen. Von dort fließt es ins Netz zurück.
Ein weiteres Projekt ist in Heidelberg. Dort versorgt eine Kältezentrale am Europaplatz ein Kongresszentrum, Hotels, Bürogebäude und Labore. Das Universitätsklinikum betreibt zudem eine Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage, die Wärme, Strom und Kälte gleichzeitig bereitstellt.
Fernkälte und Klimawandel
Der Gebäudesektor spielt eine wichtige Rolle für das Erreichen der deutschen Klimaziele. Fernwärme gilt als ein wichtiger Baustein auf dem Weg dorthin. Die Kühlung von Gebäuden spielt bisher kaum eine Rolle. Angesichts immer neuer Hitzerekorde gewinnt sie aber immer mehr an Bedeutung. Fernkälte ist eine klimafreundliche und nachhaltige Alternative zu Klimaanlagen. Dafür müssen jedoch neue Netze gebaut und bestehende Fernwärmenetze umgerüstet werden, damit sie künftig auch Kälte bereitstellen können.
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