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Bildquelle: ILK Dresden

Heute wird die Energiezentrale der „Überseeinsel Bremen“ an der Weser feierlich eröffnet. Die Infrastruktur des 15 Quadratmeter großen Wohn- und Geschäftsareals arbeitet nahezu CO2-frei. Ein Grund dafür ist die Vakuum-Flüssigeis-Technologie des ILK Dresden, die mittels Hydrothermie, die Energie der Weser nutzt.

In der Bremer Überseestadt, die direkt an der Weser liegt, entstehen seit 2019 mit Neubauten und revitalisierten Bestandsobjekten neue Räume zum Arbeiten, Leben und für die Freizeit. Ein zukunftsweisendes Energie- und ein nachhaltiges Mobilitätskonzept verbinden die Projekte zu einem lebenswerten Viertel. Mit dem ortsspezifischen Konzept, bestehend aus einer stromgeführten 5-Megawatt-Flusswasser-Wärmepumpe mit Großwärmespeicher, einem Power-To-Heat-Modul (1 MW), einem Vakuum-Flüssigeiserzeuger, einem Oberflächenkaltwasserspeicher sowie einem Nahwärme- und Kältenetz, setzt es einen völlig neuen Maßstab, hinsichtlich nachhaltiger Energieversorgung von Quartieren.

Die ILK Dresden-Technologie übernimmt im Rahmen des Gesamtprojekts „Energiezentrale Überseeinsel“ zwei Aufgaben:

A) Sommerbetrieb: Laden des Flüssigeisspeichers und Bereitstellung von Wärme für nachgeschaltete Wärmepumpen

B) Winterbetrieb: Wärmeentzug aus der Weser bei Wassertemperatur < 4 °C und Bereitstellung von Wärme für nachgeschaltete Wärmepumpen

Der große Vorteil besteht darin, dass das Flusswasser ganzjährig als Wärmequelle genutzt werden kann. Möglich wird das, durch die Slurry-Eis-Technologie des ILK Dresden – einer Kaskaden-Architektur aus Direktverdampfer (Vakuumeis) und nachgeschalteter Wärmepumpe. Flüssigeis verfügt über eine sehr hohe Energiedichte und kann darüber hinaus diese Energie speichern. Auf diese Art werden Energieerzeugung und Energieverbrauch entkoppelt und flexibilisiert.

“Heizen mit Eis”- Wärme-Kälte-Kopplung sorgt für doppelte Nutzung von Energie

Darüber hinaus sorgt ein Eisspeicher warme Wohn- und Bürogebäude. Denn da nachhaltige Energie nicht immer exakt zu diesem Zeitpunkt erzeugt werden kann, in dem sie auch benötigt wird, braucht es moderne Speichertechnologien. Einen angenehmen Nebeneffekt hat der Eisspeicher obendrein: Im Winter versorgt er eine 600 Quadratmeter große Eisbahn, auf der die Menschen Schlittschuh laufen können. Die bei der Kälteproduktion für die Eislaufbahn entstehende Abwärme heizt wiederum die benachbarten Wohn- und Geschäftshäuser. Der Eisabrieb (immerhin bis zu 60 m³/Woche!) von der Eisaufbereitung wird in einem Eisbreispeicher unter der Eislaufbahn gesammelt, mit Abwärme aus naheliegenden Gebäuden geschmolzen und für die nächste Eisproduktion wiederverwendet. Im Sommer speichert der Eisbreispeicher überschüssige PV-Energie als Eisbrei, der zur Kälteversorgung im Quartier genutzt wird. Dann wird die Eisbahn als Sportfläche genutzt.

Herzstück ist das eigens entwickelte System, welches Angebot und Bedarf übereinbringt.

Es berechnet eine Prognose des Wärme- und Kältebedarfs im Quartier und stellt dieser eine Prognose für das Energie-Angebot aus PV-Strom im Quartier und dem Netz der öffentlichen Versorgung gegenüber. Die selbstlernende Regelung (KI) berechnet aus diesen Daten einen optimalen Fahrplan für die Großwärmepumpen: Sie verbrauchen möglichst genau dann Strom und produzieren Wärme, wenn der Wind weht und die Sonne scheint. Die Wärme wird in 17 Meter hohen Tanks gespeichert und bedarfsgerecht über das Nahwärmenetz an die Gebäude verteilt. So wird die Wärmeerzeugung vom Wärmeverbrauch entkoppelt.

Die Vorteile der Vakuumeis-/Direktverdampfungstechnologie im Überblick:

  •  Konstante Temperatur der Wärmequelle
  •  Keine Einschränkung der Wärmeentzugsleistung durch niedrige Wassertemperaturen
  •  Höhere Wärmequellentemperatur als bei Luftwärmepumpen
  •  Dauerhaft konstante Entzugsleistung und höhere Effizienz gegenüber Systemen mit Eisansatz, da keine Vereisung von „Kollektoren“
  •  Vermeidung von Schallproblemen bei Luftwärmepumpen
  •  Geringere Investitionskosten gegenüber Erdwärme, keine Regenerierungsprobleme
  •  Akt. Leistungsbereich: 200…500 kW/ Modul
  •  Funktioniert auch bei nullgrädigem Wasser also ganzjährig → spart Kosten für zusätzlichen Wärmeerzeuger
  •  Hohe Effizienz durch Direktverdampfung
  •  Nutzung der Gefrierwärme

Pressemitteilung des LK Dresden vom 13.05.2025.