Drammen heizt eine norwegische Stadt mit 65.000 Einwohnern mit Wärmepumpen, die mit 8 °C kaltem Fjordwasser betrieben werden

Drammen, die Provinzhauptstadt 40 Meilen westlich von Oslo, bleibt in der nordischen Kälte warm mit Wärme, die überwiegend aus dem eigenen Fjord stammt – Wasser, das das ganze Jahr über durchschnittlich 8 °C hat, kalt genug, dass Freiwasserschwimmer es als eiskalt bezeichnen. Bis 2009 war die Stadt so gewachsen, dass ihr bestehendes Fernwärmesystem nicht mehr Schritt halten konnte. Bei der Recherche, wie die Kapazität erweitert werden könnte, fand das von Jon Ivor Bakk geführte Heizungsunternehmen die Temperatur des Fjords ideal für Wärmepumpen und schrieb, statt Gas zum Verbrennen einzukaufen, eine Ausschreibung aus.

Der Gewinner, Star Renewable Energy aus Glasgow, war vor allem für Kältetechnik in Tesco- und Asda-Filialen bekannt und hatte keine Erfahrung mit wasserquelligen Wärmepumpen – „wir waren die Neuen auf dem Block“, sagte Direktor Dave Pearson. Sein entscheidender Schachzug war die Wahl des Kältemittels: Ammoniak, das keinen Kohlenstoff enthält, während Konkurrenten teilfluorierte Kohlenwasserstoffe vorschlugen. Vier Pumpen betreiben den oben beschriebenen Kreislauf von Fjordwasser zu 90 °C, und Anfang 2011 lieferte das System 85 % des Warmwassers für die gesamte Heizung der Stadt – die größte Anlage ihrer Art weltweit.

Die Wirtschaftlichkeit überzeugte: Die Pumpen liefern etwa 3 kW Wärme pro 1 kW Strom, und mit Norwegens günstigem Strom kostet eine Einheit Wärme 1 Pence gegenüber 3 Pence für Biomasse, 5 Pence für Gas und fast 8 Pence für Öl – Bakk sagt, das Unternehmen würde mit Biomasse Geld verlieren. Die Anlage hat sich bereits amortisiert, spart rund 2 Mio. € pro Jahr und laut dem Bericht Kohlendioxid in Höhe von mehr als 300.000 Autos, die ein Jahr lang von der Straße genommen würden. Die 90 °C Ausgangstemperatur sind der stille Durchbruch: Alte Gebäude, die für Gasheizkessel ausgelegt sind, können umstellen, ohne neue Heizkörper zu benötigen, was Wärmepumpen-Nachrüstungen bisher unrealistisch gemacht hatte.

Bakks Team hat für das Projekt Auszeichnungen erhalten, und Professor Paul Younger von der Universität Glasgow sagte, alle verbleibenden Zweifel an der Technologie seien ausgeräumt: „Drammen stellt es über jeden vernünftigen Zweifel hinaus klar.“

Behandeln Sie 8 °C kaltes Fjordwasser als Wärmemine: Auf 50 bar verdichtetes Ammoniak hebt die Fjordwärme auf 120 °C, heiß genug, um alte Heizkörper zu versorgen, nicht nur Neubauten.

Wasser hält eine gleichmäßige Temperatur, sodass ein Fjordkreislauf im Fernwärmemaßstab sowohl die über 15.000 € teure Bohrung von erdreichgekoppelten Hauswärmepumpen als auch die Winterschwankungen von luftgekoppelten Geräten vermeidet.

Konkurrenten boten HFKW-Kältemittel an, ein starkes Treibhausgas, das die EU verbietet; Stars Ammoniak enthält keinen Kohlenstoff und verträgt die Hitze hoher Verdichtung.

90 °C Ausgangstemperatur gegenüber den üblichen 50–60 °C bedeutet, dass gasbeheizte Gebäude ihre vorhandenen Heizkörper behalten – was die größten versteckten Kosten der Dekarbonisierung des Heizens beseitigt.

Bei 3 kW Wärme pro 1 kW Strom und norwegischem Strom zu 1 Pence pro Einheit unterbietet die Anlage jede fossile Alternative, sodass sich die Nachrüstung selbst bezahlt.

Die Hürde bei der Elektrifizierung des Heizens ist die Ausgangstemperatur, nicht die Pumpe: Liefern Sie die 90 °C, die alte Heizkörper erwarten, und gasbeheizte Gebäude können ohne Umbauten umstellen.

Anfang 2011 deckten die Pumpen 85 % des Heizungswarmwassers von Drammen ab und übertrafen die Erwartungen; das System hat sich seither mit jährlichen Einsparungen von rund 2 Mio. € amortisiert. Star Renewable Energy wandte sich Wohnungsbaugesellschaften in Glasgow zu, Gesprächen mit einem Dutzend britischer Kommunen, darunter Newcastle, Manchester und Durham, Projekten in Zürich und Südfrankreich sowie einer Bewerbung in Belgrad; das Unternehmen berechnet, dass allein die Themse 1,25 GW Kapazität beherbergen könnte, genug für 500.000 Haushalte. „Es gibt keine einfachen Wege, das Heizen zu dekarbonisieren, aber ich bin verblüfft, warum es nicht mehr davon gibt“, sagte Doug Parr von Greenpeace UK.