Plattenwärmetauscher in Wärmepumpen

Hohe Effizienz aus Geothermie

Dipl.-Ing. Kristin Graichen

Im Kern hat die Erde eine Temperatur bis zu 3000°C. Ganz so tief braucht man nicht zu bohren, um Erdwärme energetisch nutzbar zu machen. Denn Erd­wärme muss nicht zwingend aus der Tiefe kommen.

In Köln-Niehl reichten schon 25 Meter für ein geothermisches Modellprojekt, da die oberflächen­nahe Energie hier durch die Sonneneinstrahlung gespeist wird: Kölns dominierende Wohnungsgesellschaft, die GAG Immobilien AG, baut auf dem ehemaligen Siemensgelände derzeit die größte Wärmepumpensiedlung Europas mit 404 Wohneinheiten.

Die Siemensbrache als einstiges In­dustriegelände nahe am Rhein ist schon seit Jahren als Wasserschutz­gebiet ausgewiesen. Daher untersagte die Untere Wasserschutzbehörde der Domstadt hier Tiefenbohrungen für Erd­sonden und gab als maximale Bohrtiefe 30 m frei. Das planende Ingenieurbüro setzte in Zusammenarbeit mit Waterkotte als führender Anbieter von Wärmepum­pensystemen deshalb auf Grundwasser als Wärmequelle und ließ 21 Saug- und Schluckbrunnen bohren. Herzstück aller Wärmepumpen sind Plattenwärmetau­scher. Hier verlässt sich das Unterneh­men als Wärmepumpenpionier seit über 10 Jahren auf GEA PHE Systems und verbaut in den Pumpen ausschließlich gelötete Plattenwärmetauscher (PWT) der WP-Serien.

Die „Siedlung Niehler WohnArt“ besteht aus 50 Einfamilienhäusern nach dem KFW 60 Standard (Energiebedarf 60 kWh pro Quadratmeter und Jahr), 89 Eigen­tumswohnungen und 265 öffentlich ge­förderten Wohnungen. Das Projekt wur­de mit 70 Mio. budgetiert. Der gesamte Immobilienpark wird mit nur zehn zen­tralen Wärmepumpen-Blöcken mit einer Gesamtleistung von 1,7 MW beheizt.
Je nach Leistungsbedarf, sind in den ein­zelnen Blöcken jeweils 160 kW-Pumpen oder 190 kW-Pumpen verbaut. Jede Wärmepumpe verfügt über zwei gelötete Plattenwärmetauscher mit Edelstahlplat­ten – je von GEA PHE Systems ein Ver­dampfer aus der GBS-AE-Serie und ein Verflüssiger aus der GBS-Serie (Abb.). Als Kältemittel kommt R 407 C zum Einsatz.

Dieses verflüssigt sich bei knapp 40°C und liefert damit die nötige Heizungsvor­lauftemperatur. Die GBS-AE-Serie (Advanced Evapo­rator) von GEA PHE Systems wird vor­nehmlich als Verdampfer in der industri­ellen Kälte eingesetzt. Herzstück ist das patentierte Kältemittel-Verteilsystem „Delta-InjectionTM“. Das System ist aus hochwertigem Edelstahl gefertigt, speziell für Verdampferanwendungen entwickelt und ist im PWT vollständig integriert. […]