Projekt: Innovative Wärmeversorgung des Schwimmbades auf Helgoland auf Basis von erneuerbaren Energien

Antragsteller: Gemeinde Helgoland

Fördermenge: 280.966,95 €

Durchführungszeitraum: 21.11.2012 - 30.12.2013

Projektbeschreibung:
Die energetische Versorgung des Schwimmbades der Gemeinde Helgoland soll optimiert werden, indem die bisherige Wärmeversorgung über Fernwärme, die ihre Energie aus fossilen Brennstoffen (Öl) bezieht, durch eine Wärmepumpenversorgung ersetzt wird. Die innovative Wärmepumpe mit einer max. thermischen Leistung von 350 kW entzieht dem Meerwasser Wärme, um diese dem Schwimmbad zur Verfügung zu stellen. Das Meer ist damit die Energiequelle für die Heizung.
Bei der Umsetzung bzw. Anwendung der Wärmepumpe werden die vorhandenen Anschlüsse an das Meer genutzt, die benötigten Leistungsreserven sind vorhanden. Um die Wartungsarbeiten und die Ersatzteilbeschaffung zu erleichtern wird eine Standardmaschine eingesetzt, die nicht direkt mit dem Meerwasser in Berührung kommt (Risikominimierung). Zwischen Wärmepumpe und Meerwasser ist ein Zwischenkreislauf geschaltet. Der Energieeinsatz einer Wärmepumpe wird durch die Leistungszahl COP ausgedrückt. Bei einem Einsatz von Meerwasser liegt die COP bei 3,29, d. h. für 1 kWh Strom werden 3,29 kWh Wärme erzeugt. Die COP ist anhängig von den Temperaturen des Meerwassers, die über das Jahr nicht konstant sind. Je wärmer das Wasser, desto besser der COP-Wert. Die Wärmepumpe ist technisch für den Einsatz von Meerwasser ausgelegt (Temperaturspektrum von 18 Grad Celsius bis -1,9 Grad Celsius) und den Temperaturen der Wärmeversorgung des Schwimmbades entspricht. Die Aufstellung der Wärmepumpe kann entweder durch Integration in die Versorgungsbetriebe Helgoland (VBH) erfolgen (Variante 1) oder in einem separaten Gebäude beim Schwimmbad (Variante 2). Die Vor- und Nachteile der Aufstellungsvarianten wurden in einer Vorstudie gegenübergestellt; die technische Lösung ist in beiden Fällen die gleiche. Ein Deckungsanteil der Wärmepumpe bei der Wärmeversorgung des Schwimmbades in Höhe von 80-90% gilt als realistisch.

Sollten die Temperaturen der Wärmepumpe sinken oder benötigt das Schwimmbad mehr Leistung als die Wärmepumpe bereitstellen kann, wird die Mehrleistung durch Fernwärme sichergestellt.

Die Wärmepumpe soll zudem mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben werden. Hierdurch wird eine Reduzierung CO2-Emissionen sowie einer Einsparung des Einsatzes fossiler Brennstoffe im Vergleich zur derzeitigen Situation. Diese ist durch eine Wärmeversorgung des Schwimmbades über Fernwärme aus Ölverbrennung gekennzeichnet.

Durch den Einsatz der Wärmepumpe wird ein Beitrag zur Milderung der Folgen des Klimawandels geleistet, da es sich um eine Anpassungsmaßnahme zur Reduzierung von Treibhausgasen handelt.

Unabhängig von der Aufstellung der Wärmepumpe wird auf dem Dach des Schwimmbades eine Absorberanlage aufgebaut, die das Badewasser direkt beheizt.

Die Absorberanlage aus schwarzen Kunststoffrippenrohren auf dem Schwimmbaddach erwärmt das Wasser bei Sonneneinstrahlung. Der Einsatz der Anlage an der Nordsee ist jedoch auf die Sommermonate begrenzt. Es ist von einem Betriebszeitraum vom 1. Mai bis 15. September auszugehen, wobei mit einem Wärmeertrag von 380 kWh/qm zu rechnen ist. Im Winter wird die Absorberanlage aus Schutz vor Einfrierungen der Leitungen stillgelegt. Die Installation kann direkt in die Schwimmbadtechnik und durch Einbindung in den Schwimmbadwasserkreislauf erfolgen. Sollte die Temperatur nach dem Absorber nicht ausreichend hoch sein, wird eine Nacherwärmung über die Heizungsanlage vorgenommen.