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Ein wichtiger Baustein der Berliner Wärmewende ist Deutschlands größter Wärmespeicher. Ab dem Frühjahr 2023 soll er ein Drittel Berlins mit Fernwärme versorgen. In nur 34 Tagen wurde der Speicher mit 56 Millionen Litern Anlagenwasser befüllt. Um die mobile Aufbereitung des Wassers nach VDI 2035 und AGFW 510 kümmerte sich das Wiesbadener Familienunternehmen Orben vor Ort.
Im Berliner Westen werden Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt. Zwei baugleiche Kraftwerksblöcke gingen bereits Ende der 1990er-Jahre in Betrieb; 2019 schloss man die europaweit größte Power-to-Heat-Anlage mit einer Leistung von etwa 60 000 Haushaltswasserkesseln an das Fernwärmenetz an.
Bald soll auch überschüssige Wind- und Sonnenenergie in Wärme umgewandelt werden. Dafür entstand in Berlin ein neuer thermischer Speicher mit beeindruckenden 45 m Höhe, 43 m Durchmesser und 56 Mio. Liter Fassungsvermögen – ein Volumen von etwa 350 000 Badewannen mit einer Temperatur in Schichten von ca. 50 °C bis 98 °C.
Heizungswasser vor Ort aufbereiten
Der Betreiber entschied sich für eine mobile Heizwasseraufbereitung. Dabei setzte er auf den Wiesbadener Wasserspezialisten Orben, der bereits den Fernwärmespeicher der Stadtwerke Düsseldorf mit 35 000 m3 Wasser befüllte und langjährige Erfahrung mit Projekten dieser Größenordnung hat.
Orben ist ein Familienunternehmen mit Sitz in Wiesbaden, spezialisiert auf Produkte, Dienstleistungen und Services für die Heizwasser- und Kreislaufwasseraufbereitung. Am Hauptsitz befindet sich Europas größte Regenerierstation für Ionenaustauscher. Die mobilen Trailer mit kompletten Wasseraufbereitungsanlagen sind innerhalb kürzester Zeit einsatzfähig: So vergingen zwischen dem ersten Anruf bei Orben und dem Aufbau auf dem Kraftwerksgelände in Berlin nur drei Tage.
Info
Orben TR-60 Mobiler Vollentsalzungs-Reinstwasserservice
Die mobilen Anlagen der ORBEN TR-Flotte sind hocheffiziente Systeme zur Erzeugung von vollentsalztem Wasser mit geringster Leitfähigkeit und niedrigen Silikatwerten. Alle Anlagenkomponenten sind auf LKW-Trailern montiert.
Auf den Modellen TR-60 sind standardmäßig Anlagen zur Vorbehandlung, Umkehrosmose, Membranentgasung und Nachreinigung durch Mischbettionenaustauscher installiert. Projektbezogen können weitere Komponenten installiert werden.
Anwendungen
● Heiz-, Kühl-, Kreislauf- und Speisewasser für Kessel und Fernwärmenetze nach den VGB Richtlinien VdTüv, VDI 2035, AFGW 510
● Inbetriebnahme von Kraftwerken (Druckprobe, Spülwasser für Beizvorgänge)
● Befüllung von Heiz- und Kühlkreisläufen
● Notversorgung, Besicherung
Kenndaten
Leistung: 60 m3/h vollentsalztes Wasser
Betriebsparameter
Speisewasseranschluss: DN 100, 80 m3/h
Reinstwasseranschluss: DN 100, 60 m3/h
Abwasseranschluss RO: DN 80, 2 x 10 m3/h
Wasseraufbereitungsanlage im Trailer
24 Stunden nach Kontaktaufnahme stand bereits die erste Konfiguration der Wasseraufbereitungsanlage. Herzstück der Heizwasseraufbereitung war eine mobile Umkehrosmose-Anlage, installiert im Orben Trailer TR-60. Diese mobile Wasseraufbereitungsanlage ist ein hocheffizientes System zur Erzeugung von vollentsalztem Wasser (VE-Wasser) mit geringer Leitfähigkeit und geringen Silikatwerten, entsprechend mindestens den Anforderungen nach VDI 2035 und AFGW 510. Der Trailer bietet eine Einheit mit Vorbehandlung, Umkehrosmose, Membranentgasung und bei Bedarf Nachreinigung durch Mischbettionentauscher. Die Anlage kann darüber hinaus projektbezogen individuell erweitert und konfiguriert werden.
Der Aufbau vor Ort
Trotz professioneller Routine gibt es bei Anlagen dieser Größe oft vor Ort individuelle Herausforderungen. „Jede Anlage ist anders“ wird dabei gerne zitiert. So auch hier: Das vom Stadthydranten entnommene Löschwasser hatte keine Leitungswasserqualität, was verstopfte Filter und Membranen zur Folge haben kann. Auch reichte der vorhandene Fließdruck der Feuerlöschleitung nicht aus, um die Umkehrosmose direkt zu betreiben. Daher wurde das Wasser zuerst mit einer Druckerhöhungspumpe in einen Rohwasservorlauftank gepumpt, der 70 m3 fasst. Aus diesem Tank leitete Orben das Wasser in den Trailer in die dort installierte mobile Umkehrosmose-Anlage. Das gereinigte und vollentsalzte Wasser wurde anschließend durch Membranentgasung noch von Kohlensäure befreit ; so vollständig vollentsalzt und entgast reduziert das Wasser den Verschleiß des rund 2000 km langen Berliner Stadtwärmenetzes zuverlässig.
Mit einer zweiten Druckerhöhungspumpe ging das Wasser über einen nachgeschalteten VE-Wassertank dann in den Wärmespeicher. Denn mit 45 Metern Höhe erzeugt der Speicher einen enormen Gegendruck, der nur mit einer zusätzlichen Druckerhöhungsanlage überwunden werden kann.
Info
Heizkraftwerk Wärmespeicher
Für das Berliner Fernwärmenetz wird überschüssige Wind- oder Sonnenenergie vor Ort in Wärme umgewandelt und gespeichert.
Baubeginn: Januar 2022
Inbetriebnahme: Frühjahr 2023 (voraussichtlich)
Größe: 45 Meter Höhe, 43 Meter Durchmesser
Fassungsvermögen: 56 Millionen Liter Heizungswasser (entspricht 350 000 Badewannen)
Medium: Anlagenwasser mindestens gemäß VDI 2035 und AFGW 510
Schichtenspeicher: von 50 bis 98 °C
Max. thermische Leistung: 200 Megawatt
Im laufenden Kraftwerksbetrieb befüllen
Oberstes Gebot war, dass der laufende Betrieb des Kraftwerks nicht gestört werden durfte. Zwei Monate waren für die Aufbereitung und Befüllung eingeplant, aber 34 Tage von September bis Oktober 2022 genügten. Der Orben TR-60 Trailer lieferte störungsfrei rund um die Uhr die benötigte Heizwassermenge. Das Zusammenspiel zwischen ausreichend vorrätigem VE-Wasser, Dosieranlagen und gleich bleibender Pumpleistung trotz enormen Gegendrucks war eine Herausforderung, die ständig gemessen, gesteuert und geregelt wurde. Drei Orben Mitarbeiter sicherten rund um die Uhr zu jeder Zeit die reibungslose Erstbefüllung vor Ort. Das eingespielte Team verfügt über Sicherheitsschulungen für Kraftwerksgelände, professionelle Ausrüstung und umfangreiche Erfahrung. Der Kraftwerksbetrieb konnte wie gefordert durchgehend weiterlaufen, Kraftwerkspersonal wurde wie gewünscht nicht gebunden. ■
