Fernkälte

Infolge der Erderwärmung durch den Klimawandel nehmen die Kühlgradtage zu und es muss immer häufiger im Sommer gekühlt werden. Auch im privaten Bereich werden zunehmend Klimaanlagen installiert. Deswegen hat neben der Fernwärme auch die Fernkälte eine immer größere Bedeutung. Dies ist besonders in gewerbliche Räumen der Fall.

Fernkälte lässt sich gut mit Fernwärme kombinieren. Als Kältequellen gibt es verschiedene Möglichkeiten (Grundwasser, Fließgewässer, Kühltürme, Kältemaschinen [Windstrom, PV-Strom]). Fernkältesysteme können in der Zukunft auch regenerative Energien in Kälte umwandeln. Durch Sektorenkopplung mit Windkraftanlagen lässt sich Windstrom nutzen, der sonst abgeregelt werden müsste und kann ein Beitrag zur Integration Erneuerbarer ins Energiesystem und zur Netzstabilität leisten. Im Vergleich zur Kühlung über dezentrale, konventionelle Hausklimaanlagen spart Fernkälte bis zu 70 % des Stromverbrauchs und reduziert auch die CO2-Emissionen entsprechend.

Ein Fernkältesystem funktioniert wie ein Fernwärmesystem. In einem Kältekraftwerk wird Wasser abgekühlt und über gut gedämmte Rohrleitungen an die angeschlossenen Verbraucher geliefert. Ein Fernkältenetz funktioniert wie bei der Fernwärme als Kreislauf. Das Wasser wird mit einer Vorlauftemperatur von ca. 6 bis 8 °C zu den angeschlossenen Gebäuden gepumpt. Dort nimmt das Wasser durch die Klimatisierung Wärme auf und fließt im Rücklauf mit ca. 12 bis 15 °C zum Kältekraftwerk zurück. Dort wird die aufgenommene Wärme mittels Kältemaschinen wieder entzogen und erneut ins Netz eingespeist.

Bei dieser Sektorenkopplung (Kühlung aus Windstrom) wird das Fernkältewerk in der Hamburger City Nord mit einer neuer Maschinentechnik mit einer EFRE-Förderung umgerüstet. So kann Windstrom in Zukunft für die Erzeugung von Kälte für Büros und Rechenzentren genutzt werden. Schon 1968 war das Fernkältewerk in der City Nord bundesweit die erste öffentliche Fernkälteanlage, die eine zentralisierte Form der Kälteversorgung bietet. Noch heute versorgt das Werk fast alle klimatisierten Gebäude der Bürostadt über ein zwölf Kilometer langes Leitungsnetz. Die Betriebsführung erfolgt durch die Wärme Hamburg im Auftrag der Fernkälte Geschäftsstadt Nord GbR. Die Kälte wird nicht nur für ein angenehmes Arbeitsklima in den angeschlossenen Büros benötigt, sondern auch für sensible Rechenzentren und Serverräume.

Um das Werk zukunftsfähig auszubauen, wurde das Fernkältewerk mit insgesamt vier neuen Kältemaschinen ausgestattet. Durch den Einsatz dieser Anlagen wird zum einen der Strombedarf des Fernkältewerks reduziert, was eine Reduzierung der CO2-Emissionen um rund 900 Tonnen pro Jahr bedeutet, zum anderen erlauben die Maschinen einen flexibleren und energieeffizienteren Betrieb. Die hohe Flexibilität der neuen Kältemaschinen erlaubt es dem Fernkältewerk besser auf das unbeständige Stromangebot erneuerbarer Energiequellen zu reagieren. Das 12 Kilometer lange Kältenetz wird hierbei als Speicher genutzt und ermöglicht so eine strommarktorientierte Erzeugung von Kälte. Damit leistet das Fernkältewerk zukünftig mittels Sektorenkopplung einen wesentlichen Beitrag zur Entlastung der Stromnetze.

Fernkälte ist ökologisch und nachhaltig, wenn die natürliche Kälte von Flüssen, Grundwasser oder Düker genutzt werden kann. Das ist z. B in München-Sendling der Fall: Die neu entstehende Kältezentrale nutzt unter anderem das kühle Wasser des Isarwerkkanals, um die Fernkälte zu erzeugen. Da es sich um ein geschlossenes System handelt, gibt es keinen unmittelbaren Eingriff in die Wasserökologie. Das neue Fernkälte-Projekt in München hat auch zahlreiche positive städtebauliche Auswirkungen. Durch die zentrale Fernkälteversorgung werden weitere Kühlaggregate auf Dächern der Innenstadt vermieden.

Dieses Kältesystem verbessert sich das innenstädtische Mikroklima, da Fernkälte im Gegensatz zu dezentralen Hausklimaanlagen ohne die Emission von Abwärme in die im Sommer ohnehin aufgeheizte Innenstadt auskommt. Fernkälte trägt dazu bei, der der Gesamterwärmung Münchens entgegenzuwirken und den wachsenden Kältebedarf in der Großstadt umweltschonend zu decken. Im Endausbau wird am Energiestandort Süd Kühlenergie von 36 Megawatt erzeugt. Das entspricht etwa dem Kühlungsbedarf von vor Ort gewonnene Wärme aus der Geothermie wird auch in der am Energiestandort Süd entstehenden großen Fernkältezentrale mitgenutzt. Der Ausbau des Münchner Fernkältenetzes macht die neue Fernkältezentrale zur größten in Europa.