So funktioniert Europas größte Flusswasserwärmepumpe

Mit einer Leistung von 150 Megawatt entsteht an unserem Standort in Köln-Niehl Europas größte Flusswasserwärmepumpe. Für eine klimaneutrale, zuverlässige und bezahlbare Wärmeversorgung in unserer Stadt ist diese Anlage von zentraler Bedeutung. Wie sie genau funktioniert und wann der Bau startet, erfahrt ihr hier.

Eine Wärmepumpe dieser Größenordnung gibt es in Europa derzeit noch nicht: Unsere geplante 150-Megawatt-Großwärmepumpe nutzt die Wärme des Rheinwassers, um daraus Heizwasser für das Fernwärmenetz der Kölner Innenstadt zu erzeugen. Mit der Anlage werden wir bis zu 40 Prozent der Wärme für das Innenstadtnetz klimaneutral bereitstellen können. So beschreiten wir neue Wege für eine nachhaltige und klimaschonende Wärmeproduktion.

Funktionsweise der riesigen Wärmepumpe

Die Flusswasserwärmepumpe funktioniert im Prinzip wie jede Wärmepumpe. Kernstück ist ein Kreislauf, in dem ein natürliches Kältemittel Umweltwärme aufnimmt. In unserem Fall liefert das Rheinwasser die benötigte Umweltwärme. Durch den Wärmpumpen-Prozess wird die Wärme von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau gehoben. In einem Wärmetauscher wird diese Wärme an das Wasser des Fernwärmekreislaufs abgeben. So entstehen aus einer Flusswassertemperatur von rund zehn Grad Celsius im Jahresmittel bis zu 110 Grad Nutztemperatur. Im Schnitt gewinnen wir damit aus einer Kilowattstunde Strom rund drei Kilowattstunden Nutzwärme.

Übrigens: Das Rheinwasser bleibt völlig unverändert. Wir führen es am Ende des Prozesses leicht abgekühlt in den Rhein im Kölner Norden zurück.

Video: Flusswasserwärmepumpe einfach erklärt

Aufbau der Wärmepumpe – umgekehrtes Kühlschrankprinzip

• Verdampfer: Wasser aus dem Fluss fließt durch den Verdampfer, wo es seine Wärme an das Kältemittel abgibt. Das Wasser kühlt ab, während das Kältemittel verdampft und in den gasförmigen Zustand übergeht.
• Verdichter: Das verdampfte Kältemittel wird vom Verdichter angesaugt und komprimiert. Dabei erhöhen sich der Druck und die Temperatur des Kältemitteldampfs.
• Verflüssiger: Das heiße, komprimierte Kältemittel gelangt dann in den Verflüssiger, wo es seine Wärme an das Fernwärmenetz abgibt. Dadurch kondensiert das Kältemittel zurück in seine flüssige Form.
• Entspanner: Das flüssige Kältemittel fließt schließlich durch den Entspanner, wo der Druck reduziert wird, und der Prozess beginnt vom Neuen.

Bau von Europas größter Flusswasserwärmepumpe ab 2026

Und bald soll es auch schon losgehen: Bereits Mitte Dezember 2024 haben wir die Aufträge an die Liefer- und Herstellerfirmen der Anlage vergeben, 2025 starten wir mit den vorbereitenden Bauarbeiten an unserem Standort in Niehl. Nach jetzigem Stand soll der eigentliche Bau nach Vorliegen der erforderlichen Genehmigungen 2026 erfolgen, eine Inbetriebnahme ist im Jahr 2028 geplant. Den Zuschlag für den Bau der eigentlichen Großwärmepumpe erhielt das Unternehmen MAN Energy Solutions. Der Zuschlag für die Errichtung des Wasserentnahmebauwerks inklusive aufwendiger Fischschutzanlagen ging an ein Konsortium der Unternehmen Züblin und Strabag Umwelttechnik.

Der Bau dieser Flusswasserwärmepumpe ist das zweitgrößte Einzel-Investitionsprojekt in der Geschichte der RheinEnergie – das hat nicht nur Signalwirkung für Köln, sondern auch für Deutschland und Europa. Für ein mittelständisches Unternehmen wie uns bedeutet es einen Kraftakt, der ohne die öffentliche Förderung von Staat und EU kaum zu leisten wäre – sie beteiligen sich mit rund 100 Millionen Euro. Die restliche Investitionssumme bringen wir aus eigener unternehmerischer Kraft auf und schaffen so einen weiteren wichtigen Meilenstein für eine nachhaltige und dekarbonisierte Wärmeversorgung in Köln.