Prüfanlage für Großwärmepumpen eingeweiht

Großwärmepumpen könnten zukünftig einen bedeutenden Beitrag zur nachhaltigen Wärmeversorgung von Haushalten und Industriebetrieben leisten. In Cottbus wurde nun eine Forschungs- und Erprobungsanlage in Betrieb genommen, die helfen soll die Technik gezielt weiterzuentwickeln.

Eröffnung der ersten Forschungs- und Erprobungsanlage für Großwärmepumpen der Megawatt-Klasse.

Foto: Christiane Schleifenbaum/Fraunhofer IEG

Großer Bahnhof auf dem Gelände des Heizkraftwerks Süd in Cottbus: Zahlreiche Offizielle, darunter Philipp Nimmermann, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz sowie Jörg Steinbach, Minister für Wirtschaft, Arbeit und Energie des Landes Brandenburg, waren zur Eröffnung der Forschungs- und Erprobungsanlage für Großwärmepumpen der Megawattklasse FoEr-MW gekommen. Die Anwesenheit des honorigen Publikums macht deutlich: Nachhaltige Energieerzeugung wird populärer, Techniken, die sie unterstützen, erfahren deutlich mehr Aufmerksamkeit als noch vor wenigen Jahren. Und tatsächlich könnten Großwärmepumpen (GWP) und Hochtemperaturwärmepumpen (HTWP) die CO₂-freie Bereitstellung von Fern- und Prozesswärme zukünftig maßgeblich ergänzen.

GWP-Prüfstände in Cottbus: Tests nach anerkannten Standards

„Die Energiewende hat erfolgreich große Mengen nachhaltigen Stroms an den Markt gebracht“, so Mario Ragwitz, Leiter der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG. Diesen könnten Großwärmepumpen nutzen, um eine klimaneutrale Wärmeversorgung auch bei verstärktem Wärmebedarf sicherzustellen. Die neu eröffnete Prüfanlage könne maßgeblich dabei helfen die Technik weiter zu optimieren. „Mit unserer Forschungsanlage für Großwärmepumpen unterstützen wir Energieversorger und Hersteller, die bestmögliche Wärmepumpe für ihre Anwendung zu finden – egal ob Prozesswärme für die Industrie oder Fernwärmenetze auf kommunaler Ebene“, sagt Ragwitz. Die Anlage sei eine zugangsoffene Infrastruktur für Testung, Qualifizierung und Weiterentwicklung von Wärmepumpen nach anerkannten Standards.

Fernwärmeversorgung in der Erprobungsphase

Die Mitte Oktober 2023 eingeweihte Anlage umfasst zwei Forschungs- und Erprobungsprüfstände für Wärmepumpen großer Leistung und hoher Temperaturen. Der erste Prüfstand misst die Leistungsdaten von Sole-/Wasser-Aggregaten für bis zu einem Megawatt Heizleistung und Vorlauftemperaturen bis 90 Grad Celsius im realitätsnahen Betrieb und liefert damit die Basis für die Weiterentwicklung und Optimierung von Wärmepumpenprototypen. Zudem sind hier Freifeldmessungen zur Schallausbreitung und elektromagnetischen Verträglichkeit möglich. Der Prüfstand steht Herstellern und Entwicklern zur Verfügung und vereint die Möglichkeiten, an realen Großwärmepumpen in definierten Laborbedingungen zielgerichtet Maßnahmen zu validieren, die Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit verbessern.

Im zweiten Prüfstand der Anlage wird ein Dauertest an einer Großwärmepumpe mit einer Leistung von 500 Kilowatt durchgeführt. Sie ist das Modell für eine geplante Wärmepumpe mit mehreren Megawatt Leistung, mit der zukünftig die Stadt Cottbus mit Fernwärme aus dem lokalen Bergbaufolgegewässer „Ostsee“ versorgt werden soll. Das Fraunhofer IEG erprobt in dem öffentlich geförderten Forschungsprojekt „FernWP“ an diesem Modell die Technologie und erarbeitet ein Betriebskonzept.