Kälte in warmen Zeiten: Fachleute tauschen sich aus

Zunächst gab Dr. Pascal Koschwitz vom Energieeffizienzverband AGFW, der das virtuelle Treffen organisierte, den rund 150 Teilnehmenden eine kurze geschichtliche Einordung und einen Ausblick auf die potenzielle Entwicklung der Kältetechnik in Deutschland und weltweit.

Im Anschluss stellte Dr. Susanne Buscher vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) in einem Grußwort die Möglichkeiten zur Förderung von Kälteforschung im Rahmen des BMWE-Energieforschungsprogramms vor. So unterstützt das BMWE zum Beispiel die Erforschung von Industriekälte, Rechenzentren und systemintegrierenden Ansätzen sowie von verbesserter Resilienz und Versorgungssicherheit. Zum Abschluss wies Buscher auf den derzeit laufenden Konsultationsprozess zur zukünftigen Energieforschungsförderung hin und lud die Zuhörenden dazu ein, sich an der Umfrage zu beteiligen.

Aktuelle Gesetzeslage beim Thema Kälte

Im darauffolgenden Impulsvortrag warf Raphael Schenkel aus dem Bereich Recht und Europa des AGFW Schlaglichter auf die aktuelle europäische und nationale Gesetzeslage zum Thema Kälte. Unter anderem schreibt die europäische Energieeffizienzrichtlinie seit 2023 vor, dass Kommunen mit mehr als 45.000 Einwohnerinnen und Einwohnern Kälte- und Wärmepläne erstellen. Eine Pflicht zur Umsetzung dieser Pläne besteht jedoch nicht. Das deutsche Wärmeplanungsgesetz setzt diese europäischen Vorgaben national um. Der Regierungsentwurf vom 27. Mai 2026 zur Novellierung dieses Gesetzes sieht auch eine Kälteplanung vor. Abweichend zur bereits bestehenden Wärmeplanung enthält die Novelle für die Kälte keine Dekarbonisierungsvorgaben.

Zentrale Kälteversorgung in München

Im ersten der drei Hauptvorträge stellte Dr. Patrick Krystallas von den Münchner Stadtwerken die Kälteversorgung der bayerischen Landeshauptstadt vor. So gibt es beispielsweise in der Innenstadt seit 2009 ein klassisches Fernkältenetz, welches hauptsächlich Nichtwohngebäude wie Hotels und Gewerbe versorgt. Das derzeit 25 Kilometer lange Netz wird kontinuierlich ausgebaut. Die Gründe für Neuanschlüsse sind vielfältig und reichen von ökologischen Maßnahmen über Denkmalschutz bis hin zu Raumgewinn. Der Großteil des Rückkühlbedarfs des Kältenetzes erfolgt über die Isar. Für Lastspitzen kommt ein Eisspeicher zum Einsatz. Eine Absorptionskältemaschine, welche unter anderem aus Geothermiewärme gespeist werden soll, befindet sich derzeit im Aufbau.

Außerhalb der Münchner Innenstadt existieren mehrere, voneinander getrennte Kältenetze. Diese gewinnen Kälte aus Grundwasser, etwa aus Brunnen und U-Bahn-Dükern, welche ohnehin entwässert werden müssen. Teilweise sind diese dezentralen Netze als sogenannte Dual-Use-Netze ausgelegt, die im Winter zusätzlich Wärme bereitstellen können.

Kälte- und Wärmebereitstellung mithilfe von Grundwasser in Innsbruck

Kälte aus Grundwasser gewinnen - so machen es auch die Innsbrucker Kommunalbetriebe, wie Josef Steinberger im zweiten Hauptvortrag berichtete. Dabei kann Innsbruck auf Grundwasser zurückgreifen, das sich aus der Mühlauer Quelle speist. Diese Quelle entspringt nahe der Stadt in den Bergen. Das Wasser ist ganzjährig 12 bis 14 Grad Celsius kühl.

Das Besondere bei der Innsbrucker Grundwassernutzung ist der vorherrschende Dual-Use-Gedanke: Das Grundwasser wird im Winter entnommen und mithilfe von Wärmepumpen benutzt, um Gebäude zu heizen. Das abgekühlte Grundwasser wird anschließend zurück in den Untergrund geleitet. Im Sommer wird das Grundwasser regeneriert, indem es entnommen, in Wärmepumpen oder über freie Kühlung zur Kühlung verwendet und anschließend erwärmt zurück in den Untergrund geleitet wird.

Derzeit werden in Innsbruck vier solcher grundwasserbasierten Netze betrieben. Die Kommunalbetriebe bieten ihren Kunden, zu denen etwa Privathaushalte, Industrie- und Gewerbekunden als auch kommunale Einrichtungen zählen, verschiedene Optionen: Dazu gehören neben der reinen Grundwasserbereitstellung zum Beispiel auch ein All-Inclusive-Paket, bei dem die Kommunalbetriebe auch Planung, Installation, Betrieb und Wartung der Hausstation übernehmen.

Bei der Entnahme von Grundwasser gibt es jedoch auch Herausforderungen: Beispielsweise müssen Mitarbeitende Gestattungsrechte für Privatgrundstücke sowie Brunnen beachten, die sich aufgrund der Fließrichtung des Grundwassers gegenseitig beeinflussen.

Kühlen mittels Eis- und Erdeisspeicher in Schleswig-Holstein

Zum Abschluss der Veranstaltung gab Thorsten Bock von den Stadtwerken SH, dem schleswig-holsteinischen Stadtwerkeverbund der Städte Eckernförde, Schleswig und Rendsburg, Einblicke in das Thema Eis- und Erdeisspeicher.

Die Besonderheit eines Erdeisspeichers liegt darin, dass er zusammen mit einem Niedertemperaturwärmenetz betrieben werden kann. Ein Erdeisspeicher besteht aus einem Kollektorfeld (Rohrschlangen), das im Erdreich eingebracht wird. Im Fall der Stadtwerke SH ist der Speicher in mehreren Kollektorfeldern übereinander liegend in den Dimensionen 23 Meter mal 23 Meter breit und sechs Meter tief ausgeführt. Die Anordnung prägt dem Boden beim Speicherbetrieb ein Temperaturgefälle auf, welches sich bei der Be- und Entladung über das Jahr hinweg umkehrt. Ähnlich wie beim Grundwasser in Innsbruck erfüllt auch ein Erdeisspeicher Dual-Use-Anforderungen.

Ein klassischer Eisspeicher besteht aus einem in den Boden eingelassenen, zylindrischen Behälter mit Kühlschlangen. Wird der Speicher beladen, durchfließt die Kühlschlangen kaltes Medium, zumeist ein Gemisch aus Wasser und Glykol. Dies lässt die wasserbasierte Flüssigkeit, in der die Kühlschlangen liegen, gefrieren. Beim Auftauen, also beim Entladen des Speichers, wird Wärme an das in den Kühlschlangen befindliche Medium zurückgegeben. Auf diese Weise erfüllt ein Eisspeicher ebenfalls Dual-Use-Anforderungen. Im Gegensatz zu einem Erdeisspeicher, der bei potenziell tieferen Temperaturen funktioniert und eine höhere Speicherdichte aufweist, sind die Investitionskosten jedoch höher. (kkl)