Wärmstens empfohlen. Fernkälte von Fernwärme Wien.

Transkript

1 Wärmstens empfohlen. Fernkälte von Fernwärme Wien.

2 Fernkälte im Überblick. GEWINN BRINGEND. Seite 3 Besser für Umwelt, Wirtschaft und Geschäft. ZUKUNFTSWEISEND. Seite 4-5 Mit Fernkälte neue Wege beschreiten. RICHTUNGGEBEND. Seite 6-7 Drei Wege, Kälte zu erzeugen. EFFIZIENZSTEIGERND. Seite 8-9 So funktioniert Fernkälte. RESSOURCENSCHONEND. Seite Der Umweltfreund unter den Klimaanlagen. VIELVERSPRECHEND. Seite Großprojekt TownTown und Allgemeines Krankenhaus. VORTEILVERSCHAFFEND. Seite Fernkälte im Überblick. 2

3 Gewinn bringend. BESSER FÜR UMWELT, WIRTSCHAFT UND GESCHÄFT. In Zeiten limitierter fossiler Energiereserven, steigender Energiepreise sowie zunehmender Umweltbelastungen sind alternative Lösungen wichtiger denn je. Nur so können Wettbewerbsfähigkeit und ein lebenswertes Umfeld sichergestellt werden. Genau hier setzt Fernwärme Wien an: mit zukunftsorientierten Technologien und nachhaltigen Modellen wie Fernkälte. Die Kühlung von Gebäude- und Bürokomplexen wird allerorts wichtiger. Auch in Österreich nimmt der Kältebedarf kontinuierlich zu. Speziell in Bürogebäuden und gewerblichen Objekten ist eine Klimatisierung heute und in Zukunft nicht mehr wegzudenken. Durch die langfristige Errichtung eines Fernkältenetzes mit optimaler Nutzung des Abwärmepotenzials beschreitet Fernwärme Wien neue Wege. Große Gebäudekomplexe können so mittels Fernwärme und innovativen Fernkältesystemen energieeffizient, umweltschonend und kostengünstig gekühlt werden. Das Projekt Fernkälte von Fernwärme Wien wurde mit dem Umweltpreis der Stadt Wien ausgezeichnet. Energieeffizient + umweltschonend + kostengünstig = Fernkälte 3

4 Skizze Projekt TownTown Zukunftsweisend. MIT FERNKÄLTE NEUE WEGE BESCHREITEN. Im Gegensatz zu den USA und Japan (80 Prozent) werden in Europa nur etwa 50 Prozent aller Büroflächen klimatisiert. Dies wird sich in den nächsten Jahren jedoch schlagartig ändern. Der Bedarf an Kühlenergie nimmt kontinuierlich zu und soll sich bis zum Jahr 2020 annähernd verdoppeln (siehe Abb. 1). Abb. 1: Hochgerechneter Kühlenergiebedarf in den EU-15 von 1990 bis 2020 Quelle: Energy Efficiency of Central Air Conditioners Eine von der EU-Kommission im Rahmen des SAVE-Programms ( EU-Program for Energy Efficiency 1999/2002) beauftragte Studie erwartet, dass die Anzahl der Raumklimageräte europaweit von 7,4 Millionen im Jahr 1996 auf 33 Millionen im Jahr 2020 steigen wird. Alle Untersuchungen weisen darauf hin, dass auch Österreich bei dieser Entwicklung keine Ausnahme bilden wird. In 20 Jahren wird die Nachfrage an Kühlenergie für Büroflächen in Europa somit etwa dem Bedarf an Heizenergie entsprechen Terawattstunden Einerseits zeichnen wachsende Komfortansprüche an das eigene Heim, Büros und Shops für diese drastischen Entwicklungen verantwortlich. Andererseits wird die Erwärmung vieler Gebäude durch neue Architekturmodelle oder den Einsatz von technischem Equipment zusätzlich forciert. So müssen beispielsweise 4

5 Abb. 2: Energieverbrauch Raumklimageräte 40 Quelle: Energy Efficiency of Room Air-Conditioners (EERAC) Kleinbetriebe Tourismusbetriebe Büros Haushalte 10 5 Terawattstunden moderne Glasfassaden bei entsprechender Sonneneinstrahlung bereits ab einer Außentemperatur von 6 Grad Celsius gekühlt werden Abb. 2 vergleicht den Energiebedarf verschiedener Objekte. Der rasch ansteigende Kühlbedarf liefert so vor allem ein gravierendes Problem: Wechseln wir nicht rechtzeitig zu alternativen Kühlmodellen, steigt auch unser Stromverbrauch Kapazitätsengpässe sowie die Gefahr von Stromausfällen, steigende Schadstoffemissionen sowie nachhaltige Umweltschäden sind die unaufhaltbaren Nebenwirkungen. Fernkälte gilt in diesem Zusammenhang als das System der Zukunft. Denn Stromverbrauch und klimabelastende Emissionen können um ein Vielfaches verringert werden. DIE VORREITER EUROPAS. In Paris, Stockholm, Helsinki, Amsterdam sowie Barcelona wurden bereits Fernkältenetze aufgebaut und in Betrieb genommen. Die innovative Technologie nimmt zwei bis vier Prozent des gesamten europäischen Kältemarkts ein. Als Pionier auf dem Gebiet der Fernkälte gilt Paris, das Anfang der 1980er den Grundstein zur alternativen Kühltechnologie legte. Die entstandenen Kältezentralen erzeugen heute 700 Gigawattstunden Energie. Dies entspricht dem Kühlbedarf von 8,5 Millionen Quadratmetern Bürofläche ein Areal, 85-mal so groß wie die Wiener UNO-City. Ein annähernd großes Fernkältenetz besitzt Stockholm. Schweden arbeitet seit Mitte der 1990er konsequent und kontinuierlich am Ausbau der alternativen Technologie eine ökologische Umschichtung soll Schweden langfristig die Unabhängigkeit von Erdöl verschaffen. ÖSTERREICH NOCH IN DEN KINDERSCHUHEN. Österreichweit werden derzeit die ersten Großprojekte mit Fernkälte ausgestattet, in Wien beispielsweise TownTown im 3. Bezirk, das auch seitens der EU finanziell unterstützt wird, das Allgemeine Krankenhaus und das Immobilienprojekt Skyline am Döblinger Gürtel. Dutzende weitere Objekte wie das Gebiet um die thermische Abfallbehandlungsanlage Spittelau, die Donauplatte sowie die UNO-City würden sich ebenfalls für die innovative Technologie eignen. Fernkälte steht heute dort, wo Fernwärme Anfang der 1970er war. Angesichts ökologischer und wirtschaftlicher Vorteile ist es wohl nur eine Frage der Zeit, bis weitere zukunftsweisende Projekte in Angriff genommen werden. Herkömmliche Kühlmethoden + steigender Kühlbedarf = explodierender Stromverbrauch 5

6 Absorptionskältemaschinen in TownTown Richtunggebend. DREI WEGE, KÄLTE ZU ERZEUGEN. Kälte kann derzeit mit unterschiedlichen Technologien bereitgestellt werden: Kompressionskältemaschinen Absorptionskältemaschinen Free Cooling Kompressionskältemaschinen stellen die häufigste Technologie zur Kältegewinnung dar. Hierbei wird Strom als Antriebsenergie genutzt. Zwar wird die geringste Endenergie benötigt, doch muss diese in Form hochwertigen Stroms zur Verfügung gestellt werden ein hoher Brennstoffeinsatz wird zur Erzeugung benötigt. Zudem kommen Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) als Kältemittel zum Einsatz, die aufgrund ihres erheblichen Treibhauseffektes gänzlich vermieden werden sollten. Im Gegensatz zu Kompressionskältemaschinen wird die Verdichtung bei der Verwendung von Absorptionskältemaschinen durch eine temperaturbeeinflusste Lösung des Kältemittels erzielt. Das Kältemittel wird in einem Kreislauf bei geringerer Temperatur in einem zweiten Stoff absorbiert und bei höheren Temperaturen desorbiert. Die Antriebsenergie wird somit durch Wärme bereitgestellt. Absorptionskältemaschinen sparen dadurch nicht nur Strom, sondern vor allem Treibhausgasemissionen ein. Zudem wäre es möglich, Kälte aus kühlem Wasser oder kühler Luft zu gewinnen. Free Cooling wird in Skandinavien bereits mit Meerwasser praktiziert. In Österreich wäre auch eine Verwendung des Donauwassers möglich. Etwa 20 bis 25 Prozent des jährlichen Kühlbedarfs könnten in den Wintermonaten durch Rückkühlung mit Donauwasser gedeckt werden. 6

7 Donauwasser könnte in Österreich für die Technologie des Free Cooling verwendet werden. Vorurteil Fernkälte wird nur während der Sommermonate erzeugt. Tatsache Fernkälte steht, ebenso wie Fernwärme, das ganze Jahr zur Verfügung. Dies ist zum Beispiel für Gebäude mit Glasfassaden wichtig, da diese unter direkter Sonneneinstrahlung auch bei niedrigen Temperaturen gekühlt werden müssen. So, wie im Winter die Räume über heißes Wasser im Heizkörper beheizt werden, sorgt im Sommer kaltes Wasser im Heizkörper für Kühlung. In Räumen wird die Kühlung durch herkömmliche Kühlgeräte erzeugt. Die Kältegewinnung wird ersetzt durch Fernkälte. Absorptionskältemaschinen + Free Cooling = die Zukunft 7

8 Abb. 3: Der Fernkältekreislauf auf einen Blick Kältezentrale Flußwasserkühlung oder Kühlturm Kältespeicher Umformerstation Kälteanschluss Effizienzsteigernd. SO FUNKTIONIERT FERNKÄLTE. Wie bei Fernwärme erweisen sich auch Kältezentralen als besonders wirtschaftlich gegenüber dezentralen Kältemaschinen wird ein höherer Wirkungsgrad erzielt (siehe Abb. 4). Die Anschaffungskosten und Anfangsinvestitionen amortisieren sich vor allem auch in Hinblick auf die steigenden Energiepreise in kurzer Zeit. In sogenannten Kraftwärmekopplungen wird zusätzlich zur erzeugten elektrischen Energie auch Wärme gewonnen. Diese kann neben der gewonnenen Energie aus der thermischen Abfallbehandlung in weiterer Folge als Fernwärme zur Kälteerzeugung genutzt werden. Die Fernwärme wird den sogenannten Kältezentralen, die aus Absorptions- und/oder Kompressionskältemaschinen bestehen, als Primärenergie zugeführt. Die Zentralen erzeugen jene Kälte, die zur Kühlung der Gebäude benötigt wird. Das Klimakaltwasser wird abgekühlt, per Rohrleitungen zu den Abnehmern transportiert und in deren Klimasystem mit 6 Grad Celsius eingespeist. In weiterer Folge wird die Fernkälte über Rohrsysteme verteilt. Während des Kühlvorgangs steigt die Wassertemperatur auf etwa 16 Grad Celsius an und läuft in einem geschlossenen Kreislauf zur Kältezentrale zurück, wo sie wiederum abgekühlt wird (siehe Abb. 3). Neben der Abwärme aus den bestehenden thermischen Abfallbehandlungsanlagen und Kraftwerken bieten neue Projekte zusätzliches Potenzial: das neue Wald-Biomassekraftwerk in Simmering, die dritte Wiener Restmüllverbrennungsanlage Pfaffenau, die 2008 in Betrieb genommen wird sowie die Geothermie in Aspern, die voraussichtlich 2012 gestartet werden soll. Die zusätzliche Abwärme bringt in den Sommermonaten während der Nachtstunden freie Abwärmekapazitäten. Wärmespeicher nutzen diese Abwärme für die Produktion von Fernkälte. Abwärme + Kältezentralen = Fernkälte 8

9 Kunde Abb. 4: Energieeffizienz der verschiedenen Kühlmethoden Quelle: Capital Cooling Europe 10 Abwärme-/ Abfallverwertung Fernwärmeanschluss 0 Effizienzlevel Fernkälte Wassergekühlte Klimaanlage Luftgekühlte Klimaanlage 7

10 Ressourcenschonend. DER UMWELTFREUND UNTER DEN KLIMAANLAGEN. Mit Fernkälte bietet Fernwärme Wien die umweltfreundliche Alternative zu herkömmlicher Gebäudekühlung. Nicht nur wichtig, sondern essenziell: Denn der steigende Bedarf an Klimatisierung bringt auch ein steigendes Risiko für die Umwelt mit sich. Herkömmliche Klimageräte werden mit klimaschädlichen Kältemitteln (z. B. fluorierten Kohlenwasserstoffen) betrieben. Eine EU-Richtlinie schreibt daher Maßnahmen zur Emissionsminderung der fluorierten Treibhausgase vor. Gleichzeitig stellte man den Mitgliedsländern frei, auf nationaler Ebene strengere Bestimmungen zu erlassen neben Dänemark entschloss sich auch Österreich zu diesem Schritt. In Österreich ist somit der Einsatz von vollfluorierten Kohlenwasserstoffen (FKW) und teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (H-FKW) bei Neuanlagen nur mehr eingeschränkt möglich. Abb. 5: Primärenergieverbrauch von unterschiedlichen Kältemaschinen 1 0 Primärenergiefaktor Quelle: Studie Ecoheatcool im Auftrag der Europäischen Kommission Kompressionskältemaschine; Strom aus Netz Fernkälte Absorption; Wärme aus KWK Fernkälte Absorption; Wärme aus Abfallverbrennung Fernkälte Free Cooling Da Absorptionskältemaschinen für Fernkälte Strom aus dem öffentlichen Netz nur als Hilfsenergie und nicht zum Antrieb einsetzen, können fossile Ressourcen erheblich eingespart werden. Im Vergleich zu modernen Kompressionskältemaschinen verbrauchen Absorptionskältemaschinen lediglich ein Zehntel an fossilen Brennstoffen. Auch in Hinblick auf das CO 2 -Einsparungspotenzial gibt sich Fernkälte als klarer Gewinner. Gegenüber konventionellen Anlagen kann das 2,5-Fache an CO 2 -Äquivalenten eingespart werden. 10

11 Die Kältemittel von Kompressoren weisen ein fach höheres klimaschädigendes Potenzial auf als CO 2. Zusätzlich entweichen die Kältemittel mit der Zeit Faktoren, die dem Erhalt eines lebenswerten Umfelds mehr als im Wege stehen. Im Gegensatz dazu verwenden Absorptionskältemaschinen unbedenkliche Kältemittel. Ein Schritt in die richtige Richtung. Ein Schritt in Richtung Umwelt. Abb. 6: Vergleich CO 2 -Emissionen konventioneller dezentraler Kompressorkälteanlage mit Absorptionskälte CO 2 -Äquivalente pro Jahr (tco 2 /a) Quelle: Österreichische Energieagentur Kompressionskältemaschine UCTE Strommix CO 2 -Äquivalente der Wärmeproduktion 304 t/jahr bzw. 520 t/jahr Absorptionskältemaschine UCTE Strommix Kompressionskältemaschine kalorischer Strommix Österreich CO 2 -Äquivalente der Stromproduktion 859 t/jahr bzw t/jahr Kompressionskältemaschine kalorischer Strommix Österreich Architekten lieben es fernkalt. Vor allem auch in Hinblick auf architektonische Aspekte überzeugt Fernkälte: Kühltürme, die üblicherweise auf jedem Gebäudedach zu finden sind, werden aufgrund der zentral gesteuerten Kälteanlagen überflüssig das Gesamtbild wird nicht gestört. Auch unter dem Aspekt, dass speziell in den innerstädtischen Bezirken Kühltürme auf den Dächern behördlich nicht in allen Fällen bewilligt werden, erweist sich Fernkälte für Planer und Architekten als besonders interessant. Zudem herrscht kein zusätzlicher Platzbedarf für Trafostationen oder Kältezentralen die gewonnene Fläche kann so genutzt oder vermietet werden. Schutz von Umwelt + Natur = Fernkälte 11

12 Quelle: Soravia Gruppe Schema des Fernkältenetzes in TownTown Vielversprechend. GROSSPROJEKT TOWNTOWN. Die Errichter von TownTown, ein Büroprojekt im 3. Wiener Gemeindebezirk mit Quadratmetern Bruttogeschossfläche, haben sich bereits für Fernkälte entschieden. Ausschlaggebende Faktoren hierfür waren letztlich die Wirtschaftlichkeit sowie die bessere Umweltverträglichkeit einer zentralen Kälteanlage mit eigenem Kältenetz gegenüber mehr als 20 dezentralen Anlagen. In diesem Projekt wird Fernwärme als Primärenergie der Kältezentrale vor Ort zugeführt. Mittels Absorptionsprozess wird jene Kälte erzeugt, die zur Kühlung der Gebäude benötigt wird. Im Endausbau stehen Kilowatt Kälteleistung zur Verfügung. Zusätzlich wird das Fernkältesystem durch den Einsatz von Betonkernaktivierung unterstützt. Die Gebäudekühlung erfolgt so zudem durch die thermische Nutzung der Betonmasse. Ein wasserdurchströmtes Rohrsystem regelt die Temperatur von Decken und Böden bis auf ein Grad Celsius genau. Das Gebäude temperiert sich sozusagen selbst: Am Tag wird die im Raum anfallende Wärme aufgenommen und gespeichert bzw. an das Wassersystem weitergeleitet. In der Nacht führt das im System zirkulierende Wasser die Wärme aus dem System ab und kühlt die Speichermasse. Dies führt zu konstanten Raumtemperaturen und einem benutzerfreundlichen Raumklima. 12

13 Das innovative Produkt von Fernwärme Wien sorgt gemeinsam mit intelligenter Bauweise für deutlich niedrigere Betriebskosten und ein besseres Raumklima. Davon profitieren Errichter, Betreiber und die in TownTown beschäftigten Menschen. Dieses Bauvorhaben wird von der Europäischen Kommission mitfinanziert. GROSSPROJEKT ALLGEMEINES KRANKENHAUS WIEN. Die wirtschaftlich günstige sowie ökologisch unbedenkliche Kälteversorgung, ein geringerer Kältemittelbedarf sowie die Erhöhung der Versorgungssicherheit überzeugten auch das Allgemeine Krankenhaus Wien, auf Fernkälte umzusatteln. Die Grundlast an Kälte wird künftig zwischen März und November durch Fernkälte aus der Spittelau abgedeckt. Die dort erzeugte Kälte sollte mit rund einem Zehntel des Primärenergieverbrauchs herkömmlicher Kälteerzeugung auskommen. Nebenbei werden mit der Kälte aus der Müllverbrennung die Rückkühltürme im AKH entlastet. TownTown + Allgemeines Krankenhaus = Erfolg auf ganzer Linie 13

14 Vorurteil Tatsache Für Fernkälte werden die vorhandenen Leitungen der Fernwärme genutzt. Das Fernwärmenetz wird sowohl im Sommer als auch im Winter für den Transport von Wärme verwendet. Für die Versorgung der Projekte mit Fernkälte müssen eigene Leitungen gebaut werden. Für Fernkälte wird es in Zukunft ein ähnlich umfangreiches Versorgungsnetz geben wie für Fernwärme. Bis auf Weiteres werden nur Fernkälteleitungen geplant, welche die Kältezentralen und die angeschlossenen Projekte versorgen. An die Entwicklung eines flächendeckenden Netzes ist derzeit nicht gedacht. Jeder Bewohner in Wien hat die Möglichkeit, auf Fernkälte umzusteigen. Bisher ist kein stadtweites flächendeckendes Netz für Fernkälte geplant. Fernkälte steht nur dort zur Verfügung, wo der gesamte Gebäudekomplex mit Fernkälte versorgt wird. 14

15 Vorteilverschaffend. Fernkälte im Überblick. KOSTENGÜNSTIG. Die Investitionskosten für Fernkälte amortisieren sich bereits in wenigen Jahren. ENERGIESPAREND. Fernkälte braucht deutlich weniger Strom als konventionelle Klimaanlagen Abwärme aus Abfallbehandlungsanlagen, Biomassekraftwerken sowie Erdwärme wird genutzt. UMWELTSCHONEND. Gegenüber herkömmlichen Klimaanlagen spart Fernkälte schädliche Kältemittel. Das Kühlmittel Wasser ist ungefährlich für die Ozonschicht und leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Eindämmung des Treibhauseffekts. PLATZSPAREND. Es sind keine Kühltürme am Dach mehr erforderlich. Dadurch wird Mietfläche gewonnen und weitere architektonische Vorteile werden erzielt. Anrainerbeschwerden bezüglich Schallemissionen der Ventilatoren oder Schwadenbildung können somit ausgeschlossen werden. KEIN STROMBEDARF. Und somit auch kein Platzbedarf für eine Trafostation oder eine Kältezentrale im Gebäude. SICHERE, ZUKUNFTSWEISENDE INVESTITION. Der Absorptionskälteprozess benötigt keine umweltschädlichen Kältemittel und stellt eine ökologische Nutzung von überschüssiger Wärmeenergie dar somit wird ein wichtiger Beitrag zum aktiven Umweltschutz geleistet. VERSORGUNGSSICHERHEIT. Durch die Verfügbarkeit paralleler Kältemaschinen ist eine Redundanz vorhanden, die vor allem bei kleineren Anlagen nicht gegeben ist. TRANSPARENTES KOSTENPROFIL. Und keinerlei Kostenrisiko für Wartung, Betriebsführung oder Betriebsmittel wie Kältemittel, Öl und Chemikalien. RISIKO. Das Investitionsrisiko bei Fernkälteprojekten wird hauptsächlich von Fernwärme Wien getragen. Diese Gründe haben Sie überzeugt? Dann informieren Sie sich noch heute im Detail: Unsere MitarbeiterInnen stehen Ihnen gerne bei allen Fragen rund um Fernkälte zur Verfügung und geben Ihnen weiterführende Informationen. Näheres zum Thema Fernkälte finden Sie zudem auf IMPRESSUM Herausgeber: Fernwärme Wien GmbH, 1090 Wien, Spittelauer Lände 45, FN 97745v, HG Wien Geschäftsführung: Senator h.c. Dr. Erich Haider, Dipl.-Ing. Gerhard Fida Leitung Unternehmenskommunikation: Mag. Johannes Angerer Projektleitung: Mag. Marion Engel Für den Inhalt verantwortlich: Mag. Johannes Angerer, Mag. Marion Engel, Dipl.-Ing. Eberhard Reil (Inhaber des Gewerberechtes Kälte- und Klimatechnik), Mag. Ruth Strobl, Dipl.-Ing. Alexander Wallisch (Projektleiter Fernkälte) Fotos: Fernwärme Wien GmbH 15

16 WIEN ENERGIE Fernwärme Spittelauer Lände Wien Telefon: +43 (0) Fax: +43 (0) / / 500 / WEF / Grö 1. Auflage Vorbehaltlich Satz- und Druckfehler. Änderungen vorbehalten. WIEN ENERGIE Fernwärme, ein Unternehmen der WIEN ENERGIE.