Die Johnson Controls Systems & Service GmbH, Essen, einer der nach eigenen Angaben weltweit führenden Technologieanbieter für Energiemanagement, geschäftskritische Gebäudesysteme, Energieeffizienz und Dekarbonisierung, stellt drei Sabroe DualPAC Wasser-Wasser-Großwärmepumpen für das Pilotprojekt „PowerLahn“ der Stadtwerke Gießen bereit. Die Maschinen werden Wasser aus der Lahn als Wärmequelle nutzen.
Die groß angelegte Lösung ist Teil eines staatlich geförderten innovativen Kraft-Wärme-Kopplungssystems (iCHP), das Wärmepumpen, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) und ein Power-to-Heat-Modul miteinander verbindet. Mitte 2026 soll die Anlage den Betrieb aufnehmen und Effizienz, Flexibilität und Zuverlässigkeit des Gießener Fernwärmenetzes verbessern.
Fernwärme ist eine Schlüsseltechnologie für die kommunale Wärmewende, doch vielerorts fehlen skalierbare Lösungen für die effiziente Einbindung lokaler Umweltwärme in bestehende Netze. Die Johnson Controls begegnet dieser Herausforderung mit seiner modernen Großwärmepumpentechnologie.
Umweltwärme nutzbar machen: Wärmegewinnung aus der Lahn
Im Mittelpunkt des Projekts stehen drei Sabroe DualPAC-Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die Wärmeenergie aus der Lahn entziehen und in das lokale Fernwärmenetz einspeisen. Dabei wird das Flusswasser vorübergehend über den Verdampfer der Wärmepumpen geleitet und anschließend mit leicht verringerter Temperatur wieder in die Lahn zurückgeführt. Die Wärmepumpen sollen pro Jahr rund 29.000 MWh Wärme erzeugen – ausreichend, um rund 3.900 Haushalte emissionsfrei mit Wärme zu versorgen.
„Wärmepumpen sind zentral für die Dekarbonisierung der Fernwärmeversorgung“, sagt Frank Elstermann, Leiter Energiewirtschaft bei der Johnson Controls Deutschland. „Das Projekt PowerLahn beweist, dass sich lokal verfügbare Umweltwärme mithilfe von industrieller Wärmepumpentechnologie effizient und praxisnah in bestehende Wärmenetze integrieren lässt – derart nachhaltige Konzepte sind schon heute keine Zukunftsmusik mehr.“
Integriertes System bietet hohe Effizienz und Flexibilität
Das PowerLahn-System kombiniert verschiedene Technologien, damit die Leistung das ganze Jahr über optimal ist. In den wärmeren Monaten decken die Wärmepumpen den Grundlastbedarf. Wenn die Flusstemperaturen sinken, sorgen zwei KWK-Anlagen für zusätzliche Kapazität.
Insgesamt soll die iKWK-Anlage voraussichtlich rund:
- 50.000 MWh Wärme sowie
- 47.000 MWh Strom jährlich generieren und
- einen Gesamtwirkungsgrad von 95 % erreichen.
Das integrierte Power-to-Heat-Modul kann überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien, insbesondere aus Wind- und Solarenergie, in Wärme umwandeln, was dazu beiträgt, das Stromnetz in Zeiten hoher Erzeugung aus regenerativen Energien zu stabilisieren.
Sabroe DualPAC für den großflächigen Fernwärmeeinsatz
Die Sabroe DualPAC-Plattform der Johnson Controls wurde speziell für Fernwärmeanwendungen mit hohem Leistungsbedarf entwickelt. Das System basiert auf den bewährten ChillPAC- und HeatPAC-Technologien und bietet folgende Merkmale:
- Ein zweistufiges Kompressionssystem ohne leistungsmindernden Zwischenwärmetauscher sorgt für höhere Effizienz.
- Dank eines integrierten Mitteldruckbehälters sinkt der Kältemittelbedarf.
- Im Einsatz ist Ammoniak (R717), ein natürliches Kältemittel, das nicht unter die F-Gas-Verordnung fällt und langfristige Nachhaltigkeitsziele unterstützt.
„Die größte Herausforderung für eine klimafreundliche Fernwärmeversorgung ist die effiziente Integration erneuerbarer Energien in bestehende Systeme“, erklärt Matthias Funk, Technischer Vorstand der Stadtwerke Gießen AG. „Bei PowerLahn greifen wir auf lokale, regenerative Energiequellen zurück und kombinieren innovative Wärmepumpentechnologie, Kraft-Wärme-Kopplung und Power-to-Heat auf sehr wirtschaftliche und nachhaltige Weise.“
