Abwärmenutzung
Wärme effizient weiterverwenden
Abwärmenutzung: Wärme effizient weiterverwenden
Abwärme entsteht sozusagen on top als industrielles Nebenprodukt bei technischen Prozessen. Noch bleibt sie meist ungenutzt, dabei kann sie eine sehr wertvolle Wärmequelle sein. Welches Prinzip dahintersteckt, erklären wir Ihnen am besten mit einem kurzen Abstecher in die jüngere Vergangenheit.
Abwärme entsteht überall
Was wäre ein Kindergeburtstag ohne traditionellen Kuchen? Für das Backen wird der vorgeheizte Ofen geöffnet, um die Kuchenform samt Teig hineinzustellen, und Wärme tritt aus. Kühlt der duftende Kuchen dann später ab, gibt auch er Wärme in die Umgebungsluft ab. Und da wir in der jüngeren Vergangenheit sind, strahlen die Kinderaugen im Schein alter Glühbirnen, die gerade mal 5 Prozent ihrer Energie als Licht abgeben. Die restlichen 95 Prozent: Abwärme. Und schließlich produzieren auch wir selbst fortwährend Abwärme, bei jedem Ausatmen wird sie an die Umgebung abgegeben. Was hier im Kleinen ganz nebenbei passiert, kann man sich im großen Umfang für für die Wärmeversorgung genutzt werden, denn das Prinzip funktioniert auch in deutlich größeren Maßstäben. So kann Abwärme sinnvoll für das verursachende Unternehmen genutzt oder ins Fernwärmenetz eingespeist werden. Ihr wichtigster Vorteil: Durch die Nutzung bereits vorhandener Abwärme kann zusätzlicher Energieeinsatz für die Wärmeerzeugung reduziert und der Ausstoß von CO₂-Emissionen gesenkt werden. Ein besonders gutes Beispiel für effektive Abwärmenutzung könnten Rechenzentren sein, denn hier fällt wirklich sehr viel ungenutzte Wärme an. Außer in Norderstedt …
Stromfresser Rechenzentren
Die etwa 3.000 deutschen Rechenzentren laufen ständig auf Hochtouren und produzieren nicht nur unzählige Daten, sondern verbrauchen auch Unmengen Strom: 2023 etwa 13 Terawattstunden. Dafür könnten in unserer Küche Sie und alle Ihre Nachfahren mit einem durchschnittlichen Staubsauger die nächsten 148 Millionen Jahre lang Geburtstagskuchen-Krümel von unserem Küchenboden aufsaugen. Aber natürlich nur, wenn sie unbedingt wollen. Anders gesagt ist das ungefähr der Stromverbrauch Hamburgs im gesamten Jahr 2018. Ein wesentlicher Teil wird allein dafür benötigt, die Server herunterzukühlen. Das muss doch auch anders gehen, dachten wir uns.
Bereits seit Längerem haben wir die Wärmequelle Abwärme als Teil unserer Kommunalen Wärmeplanung ins Auge gefasst. Uns gelang, die drei bisher eingesetzten Kältemaschinen im April 2024 durch zwei große Wärmepumpen zu ersetzen. Zum einen, um nun damit die Kälte für die Kühlung der Server des Rechenzentrums zu erzeugen, und zum anderen, um die bei der Kühlung entstehende Abwärme zu nutzen und ins Fernwärmenetz einzuspeisen.
Unschlagbares Duo: Abwärme und Wärmepumpe
Wozu benötigen wir die Großwärmepumpen? Die Abwärme aus Rechenzentren erreicht meist etwa 35 Grad Celsius. Das ist für viele Nutzungsmöglichkeiten noch nicht ausreichend. Mithilfe der Wärmepumpe kann die Abwärme allerdings auf 60 Grad Celsius oder höher erhitzt werden. Und hier kommen wir wieder zur eingangs beschriebenen Temperatursituation in unserer Küche: Eine Wärmepumpe basiert letztlich auf dem umgekehrten Prinzip unseres heimischen Kühlschranks. Wie dies genau funktioniert, haben wir für Sie im Artikel Wärmepumpen zusammengefasst.
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Zukunftsmacher: klimafreundliche Innovation, die sich auszahlt
Überzeugt, dass unser Projekt ebenso erfolgreich wie wirtschaftlich sein würde, haben wir das nötige Investitionsvolumen von 1,8 Millionen Euro vollständig selbst finanziert – mit großem Erfolg, wie unser Projektleiter und Energiemanager Robert Roß betont: „Nun werden jährlich mindestens 2.800 Tonnen CO2 und 5 Prozent Erdgas eingespart. Gleichzeitig sparen wir Betriebskosten und gehen davon aus, dass die Investitionskosten bereits nach 15 Monaten wieder eingenommen werden. Da die Infrastruktur unseres Fernwärmenetzes schon vorhanden ist, dient die Abwärme des Rechenzentrums nun umgerechnet zur jährlichen Beheizung von mehr als 1.000 Wohnungen à 80 Quadratmeter, das sind stolze 10 Prozent des städtischen Wärmebedarfs.“ Ganz nebenbei reduziert die Abschaltung der Kühlmaschinen auf dem Dach des Rechenzentrums die Lärmbelastung auch für das angrenzende Neubaugebiet erheblich.
Wir machen Schule: wichtiger Schritt Richtung Klimawende
Bis 2030 werden wir eine Abwärmeleistung von 5 Megawatt als Wärmequelle für Norderstedt erschließen. Und viele ziehen nach: Laut Studien werden bundesweit schon 2025 bis zu acht Terawattstunden Energie aus der Abwärme von Rechenzentren zur Verfügung stehen. Wir ersparen Ihnen jetzt, wie lange Sie damit backen oder staubsaugen könnten, aber sicher ist: Abwärmenutzung ist damit ein Baustein unserer Kommunalen Wärmeplanung und ermöglicht es, zusätzliche Wärmequellen für die Wärmeversorgung zu erschließen.
Unsere Abwärme-News
Neue Pflichten für Unternehmen gelten ab sofort
Das neue Energieeffizienzgesetz verpflichtet Unternehmen dazu, bis zum 15. August 2024 Informationen über die im Unternehmen anfallende unmittelbare Abwärme an die Bundesstelle für Energieeffizienz zu übermitteln. Zudem wird, soweit möglich und zumutbar, die Vermeidung, Reduzierung und Nutzung von Abwärme nach dem Stand der Technik verpflichtend, und zwar für alle Unternehmen mit einem Gesamtenergieverbrauch von 2,5 Gigawattstunden innerhalb der letzten 3 Jahre.
Nähere Informationen dazu finden sich bei der Bundesstelle für Energieeffizienz.
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