Technologien und Anlagen

Münsters Wärme wird vielfältiger!

Weil eine grüne Erzeugungstechnologie allein den münsterschen Wärmebedarf nicht wird decken kann, setzt unsere Wärmestrategie auf die Kombination verschiedener erneuerbarer dezentraler Erzeugungstechniken.  

Den überwiegenden Teil des Wärmebedarfs wollen wir künftig aus unerschöpflichen, natürlichen Wärmequellen gewinnen: aus Erdwärme und Sonnenenergie, aus dem Wasser und aus der Luft mit Umwelt-Wärmepumpen. Diese Leittechnologien werden ergänzt um Power-to-Heat-Anlagen und Wärmespeicher, die überschüssigen Ökostrom als Wärmeenergie nutzbar machen.  

Wie genau der Wärme-Erzeugungsmix in Zukunft aussehen wird, wird sich in den kommenden Jahren immer weiter konkretisieren. Das ist ein Vorteil unseres Weges zur grünen Wärme für Münster: Wir können das Ziel mit erprobten und bewährten Technologien erreichen. Gleichzeitig ist der Fahrplan zur grünen Wärme flexibel genug, um auf veränderte Rahmenbedingungen reagieren und technologische Chancen ergreifen zu können, wenn sie sich bieten.  

Münsters grüne Wärmetechnologien im Detail

Münsters erneuerbare Wärme wird ein Puzzle verschiedener Erzeugungstechniken, bei dem verschiedene Wärmequellen ineinandergreifen.

Erdwärme ist eine nahezu unerschöpfliche, natürlich vorhandene Wärmequelle und ließe sich hervorragend in unser bestehendes Fernwärmenetz einbinden. Die Technologie wird vielerorts bereits seit Jahrzehnten erfolgreich für die klimaneutrale Wärmegewinnung genutzt, beispielsweise in München oder in Paris.  

Angenehme Temperaturen im ganzen Jahr kann die oberflächennahe Geothermie bereitstellen: Im Winter liefert sie Wärme, im Sommer kann sie Räume kühlen. Oberflächennahe Geothermie eignet sich u.a. für den Einsatz in „kalten Nahwärmenetzen“, beispielsweise in Neubaugebieten. In einer Tiefe von 100 bis zu 400 Metern gewinnen Erdsonden Wärme aus dem Boden. In einer angeschlossenen Wärmepumpe wird das Kältemittel verdichtet und so auf die richtige Netztemperatur erhitzt.  

Tiefe Geothermie wollen wir zukünftig im Fernwärmenetz nutzen. Mehr Informationen zu unserem Projekt Tiefe Geothermie für Münster.

Ebenfalls unerschöpflich ist die Kraft der Sonne. Neben der Stromproduktion wird Sonnenenergie auch in der Wärmeerzeugung eine wichtige Rolle spielen. Damit wir mittels Solarthermie die erforderlichen Wärmemengen gewinnen zu können, sind großflächige Anlagen notwendig, die wir im Bedarfsfall mit saisonalen Wärmespeichern kombinieren.

Wärmepumpen sind Multitalente für die Wärmewende. Auch verhältnismäßig geringe Temperaturen aus dem Boden, aus Wasser oder der Luft können mittels Wärmepumpen so nutzbar („verdichtet“) werden, dass sie Gebäude oder Fernwärmenetze temperieren können. Wärmepumpen funktionieren wie umgekehrte Kühlschränke: Sie entziehen einer Wärmequelle Energie, diese wird anschließend verdichtet und so auf eine nutzbare Temperatur gebracht. In einem Kondensator wird die Wärme an das Heizungswasser übertragen und kühlt wieder ab. Wärmepumpen werden elektrisch betrieben, für wirklich erneuerbare Wärme selbstverständlich mit CO2-neutralem Ökostrom.

Leistungsstarke Großwärmepumpen nutzen wir unter anderem für die Wärmegewinnung aus industrieller Abwärme und dem Dortmund-Ems-Kanal, bei der Solarthermie aber auch in der oberflächennahen Geothermie in „kalten Nahwärmenetzen“.

Power-to-Heat-Anlagen sind eine gute Möglichkeit, überschüssigen Ökostrom zu nutzen. Die elektrische Energie aus Wind- und Sonnenenergie wandeln Power-to-Heat-Anlagen in Wärme um und geben sie ins Wärmenetz oder einen Speicher ab. 

Bereits seit 2015 ist bei uns im Hafen eine Power-to-Heat-Anlage mit 22 Megawatt in Betrieb: Hinter der runden Fassade des ehemaligen Kohlebunkers nutzt ein Elektrodenkessel in Schwachlastzeiten überschüssigen Strom aus Wind und Sonne, um Wasser zu erhitzen und in gigantischen Thermoskannen – dem Wärmespeicher – vorzuhalten. 

Für Münsters Wärmetransformation braucht es eine Brücke: Unser Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerk

Mit unseren Projekten für Münsters Wärmewende wollen und müssen wir schnell Fahrt aufnehmen, um die Dekarbonisierung zu schaffen. Doch der Wandel geht nicht von heute auf morgen und auch in der Transformationsphase ist es unsere Verantwortung, an den kältesten Tagen des Jahres ausreichend Wärme bereitzustellen. 

Bis die erneuerbaren Wärmequellen so weit ausgebaut sind, dass sie Münsters Wärmebedarf decken können, gewinnen wir Wärme für die Areal- und Fernwärme weiterhin in unserer Gas- und Dampfturbinen-Anlage im Hafen auf Basis effizienter Kraft-Wärme-Kopplung. Die Zahl der Betriebsstunden der Gasturbinen sinkt mit jeder neuen erneuerbaren Kilowattstunde Wärme, die wir ins Netz integrieren. 

Wie die zwei Gas- und eine Dampfturbine im Kraftwerk an Münsters Hafenkante zusammenarbeiten, zeigt dieses Schaubild. Die Fernwärme der GuD-Anlage wird im unmittelbar benachbarten Wärmespeicher gespeichert, wenn sie zum Zeitpunkt der Erzeugung nicht benötigt wird.

Wärmespeicher 

im ehemaligen Kohlebunker

Im April 2005 legte das letzte Kohleschiff im Hafen an. Mit dem Bau der modernen GuD-Anlage wurde die Kohle als Brennstoff abgelöst. Damit verlor auch der Kohlebunker direkt am Hafenbecken seine Funktion. Trotzdem bleibt das Gebäude weiter mit dem Kraftwerk verbunden. Statt Kohle wird dort nun heißes Fernwärmewasser gespeichert, das in der GuD-Anlage erzeugt wurde. So optimieren wir die Fahrweise des Heizkraftwerks und arbeiten noch klimaschonender.  

Hinter der Fassade befinden sich vier große Thermoskannen, von denen jede rund 2 Millionen Liter fasst. In verbrauchsschwachen Zeiten wird dort heißes Wasser zwischengespeichert und erst ins Fernwärmenetz eingespeist, wenn Bedarf besteht. Zusätzlich kann ein fünf Tonnen schwerer Elektrodenkessel dort das zeitweise entstehende Stromüberangebot aus erneuerbaren Energien nutzen und Wasser im Speicher erhitzen. Die Power-to-Heat-Anlage hat eine Leitung von 22 Megawatt und funktioniert wie ein großer Tauchsieder.

Projekte und Meilensteine auf dem Weg zur grünen Wärme

Frühjahr bis Herbst 2020 

  • Analyse des Wärmemarkts und Bedarfsentwicklung in Münster 

  • Potenzialanalyse und Bewertung erneuerbarer Wärmetechnologien 

  • Entwicklung einer Wärmestrategie 

Winter 2020/21 

  • Forschungspartnerschaft mit Fraunhofer Institut für Energiesysteme und Geothermie IEG geschlossen 

Frühjahr 2021 

  • Geothermie-Aufsuchungsantrag genehmigt: Die Stadtwerke Münster dürfen die Ressource Erdwärme in Münster kommerziell nutzen. 

  • Geothermie-Bodenstudien begonnen: Auswertung historischer Bohrdaten aus dem Zeitraum 1936 - 1987 (u.a. „Münsterland 1“) 

  • Planungsstart für Pilotprojekt „Abwärmenutzung Heizkraftwerk“, Inbetriebnahme in 2022  

Winter 2021 

  • Durchführung der 2-D-Landesseismik NRW in Münster und dem Münsterland durch den Geologischen Dienst NRW 

Frühjahr 2022 

  • Gründung Kommunale Allianz für Geothermie Nordrhein-Westfalen mit vier weiteren Stadtwerken und dem Fraunhofer IEG 

Sommer 2022 

  • Förderzusage für ein innovatives Kraft-Wärme-Kopplungssystem (iKWK) mit Großwärmepumpe und Kanalwassernutzung(2 MWth

  • Vergabe einer Großwärmepumpe zur Nutzung der Abwärme im Hafenkraftwerk (2 MWth

Herbst 2022 

  • Probebohrungen für oberflächennahe Geothermie im Neubaugebiet Albachten-Ost 

  •  Rat der Stadt Münster beschließt „Nutzungsperspektiven der Tiefengeothermie für eine klimaneutrale Wärmeversorgung in Münster“ 

Winter 2022/23 

  • Baubeginn für Abwärme-Großwärmepumpe im Hafenkraftwerk