
Von Finspong in Schweden nach Mannheim: Erste MVV-Wärmepumpe erreicht ihr Ziel
Transport von ca. 1.400 km auf mehreren LKWs vom Produktionsstandort von Siemens Energy in Schweden zum GKM-Kraftwerk in Mannheim.
MVV dekarbonisiert mit Großwärmepumpe die Fernwärme in Mannheim
Gemeinsam mit der MVV bauen wir in Mannheim eine moderne Großwärmepumpen-Anlage. Sie wird Flusswasser als Wärmequelle nutzen und dazu beitragen, den Einsatz von Kohle im Grosskraftwerk Mannheim (GKM) zu reduzieren. Die neue Wärmepumpe ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur grünen Fernwärme. Ziel der MVV und der Stadt Mannheim ist es, die Fernwärme bis 2030 CO2-neutral zu erzeugen.Am Standort Mannheim nutzt die Wärmepumpe 7 MW elektrischen Strom aus erneuerbaren Quellen, um 20 MW thermische Leistung zu erzeugen, die den Fernwärmerücklauf auf bis zu 99 °C erwärmt. Ab 2023 soll die Anlage 3.500 Haushalte mit Wärme versorgen und jährlich rund 10.000 Tonnen Kohlendioxid einsparen.
Die Großwärmepumpenanlage setzt sich aus den folgenden Komponenten zusammen
Mehr als zwei Drittel der Mannheimer Haushalte sowie die Nachbarstädte Heidelberg, Schwetzingen, Brühl, Ketsch und Speyer profitieren künftig von der umweltfreundlichen Fernwärme. Die Flusswärmepumpe, die das GKM für die MVV in die Großwärmepumpenanlage integriert, wird ab 2023 ca. 3.500 Haushalte mit grüner Fernwärme versorgen. Damit werden jährlich rund 10.000 Tonnen CO2 eingespart.
Der Wärmepumpenservicevertrag basiert auf einem kontinuierlichen Datenaustausch, der es uns ermöglicht, Ferninspektionen durchzuführen und Serviceexperten für eine Inspektion oder eine Fernanalyse einzuplanen.
Die Analyse basiert auf der Erfahrung aus 50 Wärmepumpenanlagen mit mehr als 6 Millionen Betriebsstunden.
Der Servicevertrag beinhaltet einen operativen Servicedesk, d.h. die Serviceexperten stehen rund um die Uhr zur Verfügung. Diese Experten können Probleme noch schneller lösen, indem sie die historischen Daten der angeschlossenen Wärmepumpen analysieren. Mit Hilfe des technischen Online-Supports können sie Unterstützung und Anleitung aus der Ferne geben. Wird weitere Unterstützung benötigt, steht ein Netzwerk von Spezialisten zur Verfügung, die im Notfall Ersatzteile liefern oder einen schnellen Einsatz von Außendienstmitarbeitern ermöglichen.
Mit dem Fernwärmespeicher (1.500 MWh Wärmeinhalt) wird die Flexibilität und Versorgungs-sicherheit für das Fernwärmenetz der Metropolregion Rhein-Neckar erhöht. Der Speicher wird, je nach Anforderung be- oder entladen und ermöglicht es, flexibel auf die schwankende Nachfrage zu reagieren. Die Anlage wurde im Auftrag der MVV Energie vom GKM geplant und gebaut und kann – je nach Betriebsbedingungen – die komplette Fernwärmeversorgung der Region über mehrere Stunden sicherstellen.
Die Pumpe zur Versorgung der Wärmepumpenanlage mit Rheinwasser wird im Kühlwasserpumpenhaus von Block 7 installiert. Die Rheinwasserpumpe entnimmt dem Fluss als natürliche Quelle ca. 700l/s Wasser, um die neue Flusswasserpumpe mit erneuerbarer Energie für die Erwärmung des Fernwärme-wassers zu versorgen. Das Rheinwasser wird um ca. 2 bis 5 °C abgekühlt.
Die neue Großwärmepumpe stellt bis zu 20 MW thermischer Leistung, die je nach Umgebungsbedingungen die Vorlauftemperaturen des Fernwärmenetzes zwischen 83°C und bis zu ca. 99°C flexibel bereit.
Die Technologie liefert damit einen weiteren Beitrag für den Ersatz fossiler Wärme in städtischen Fernwärmenetzen von Mannheim und der Region. Neben der effizienteren Kopplung der Energieressourcen am Standort des GKM und den weiteren Erzeugungseinheiten der MVV, dient das Projekt zur erstmaligen Erprobung der Großwärmepumpe in Deutschland in einem praxisrelevanten Maßstab unter Realbedingungen.
Das bewährte Leittechniksystem Omnivise T3000 integriert die Steuerung der neuen Wärmepumpe und eines bestehenden Wärmespeichers in das bestehende GKM-Kraftwerk. Das Leittechniksystem nutzt seine Multi-Unit-Funktionalität, um mehrere Erzeugungseinheiten von einer zentralen Leitwarte aus zu steuern. Omnivise T3000 ist auch eine Steuerungslösung für Hybridkraftwerke. Sie kann eine Vielzahl unterschiedlicher dezentraler Energieressourcen automatisiert, autonom und koordiniert verwalten und so einen zuverlässigen 24/7-Betrieb sicherstellen. Gleichzeitig ist sie flexibel und skalierbar, um bei Bedarf eine größere Anzahl von Anlagen zu unterstützen.
Der Gewässerschutz wird durch eine umweltverträgliche Wasserentnahme und -rückgabe gewährleistet. Beide Bauwerke sind so konzipiert, dass die Entnahme und die Einleitung die Strömungsverhältnisse im Fluss weder für Flora und Fauna noch für die Schifffahrt negativ beeinflussen. Das Entnahmebauwerk liegt so tief, dass auch bei niedrigem Wasserstand im Fluss eine konstante Versorgung der Wärmepumpe mit Flusswasser gewährleistet ist. Die Bauwerke mussten nicht neu errichtet werden, sondern konnten in der bestehenden Form mitgenutzt werden. Das spart Ressourcen und vermeidet zusätzliche Eingriffe in die Umwelt.
Grundprinzip der Wärmepumpen
Wärmepumpen bewegen thermische Energie in die entgegengesetzte Richtung der spontanen Wärmeübertragung, indem sie Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau aufnehmen und an eine Wärmesenke bei höherem, nutzbaren Temperaturniveau abgeben.

Mehr zur Referenz MVV Mannheim
Fernwärme für 50.000 Haushalte mit Wärmepumpen-Technologie aus Finspong, Schweden
Das Herzstück der Wärmepumpenanlage ist der Verdichter mit Getriebe, Elektromotor, Wärmetauscher und Steuerung. Die seit vielen Jahren bewährte und zuverlässige Wärmepumpe wird in unserem Werk in Finspong, Schweden, hergestellt. Siemens Energy ist übernimmt auch die komplette Installation und Inbetriebnahme.Vom ersten Spatenstich bis zur fertigen Großwärmepumpen-Anlage
Im Frühjahr 2022 begann mit dem Bau unserer 18 Meter langen und fünf Meter hohen Großwärmepumpe auf dem Gelände des Kohlekraftwerks GKM der erste Schritt auf dem Weg zur Dekarbonisierung. Ende 2023 wird sie in den kommerziellen Betrieb gehen. Sie ist eines von fünf großtechnischen Reallaboren für Großwärmepumpen in Deutschland, die unterschiedliche Wärmequellen wie industrielle Abwärme, Geothermie oder Solarenergie, Flusswasser, Meerwasser, Umgebungsluft und andere nutzen werden."Die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung ist nicht nur dringend notwendig, um bis Mitte des Jahrhunderts Netto-Null-Emissionen zu erreichen, sondern auch, um die Energieversorgung in geopolitisch unsicheren Zeiten zu sichern."Dr. Christian Huettl, Leiter Wärmepumpen, Siemens Energy