Germany - Industrial facility construction - River water heat pump Elbe - Lot 1.1 Heat pump

Die SachsenEnergie verfolgt das strategische Ziel, das Fernwärmenetz der Landeshauptstadt Dresden schrittweise zu transformieren und bis spätestens 2045 bilanziell CO2-neutral zu betreiben. Ein wesentlicher Baustein dieser Transformationsstrategie ist die Planung und Errichtung einer Großwärmepumpe mit einer thermischen Leistung von 50 MW. Die Anlage soll Wasser der Elbe als Wärmequelle nutzen und wird nach ihrer Inbetriebnahme voraussichtlich rund 16 % des gesamten Dresdner Fernwärmebedarfs decken. Die Realisierung der Großwärmepumpe ist mit besonderen technischen, baulichen und genehmigungsrechtlichen Herausforderungen verbunden. Der geplante Anlagenstandort befindet sich teilweise in einem ausgewiesenen Überschwemmungsgebiet der Elbe, was erhöhte Anforderungen an Hochwasserschutz, Bauwerksabdichtung und Betriebssicherheit mit sich bringt. Darüber hinaus erfolgt der Bau im sensiblen Bereich der historischen Dresdner Innenstadt, wodurch Aspekte des Denkmal-, Umwelt- und Immissionsschutzes eine besondere Rolle spielen. Die unmittelbare Nähe zur Bahnbrücke der Deutschen Bahn und umliegenden Veranstaltungsstätten erfordert zudem eine enge Abstimmung mit den beteiligten Infrastrukturbetreibern sowie die Berücksichtigung statischer, baulogistischer und sicherheitstechnischer Randbedingungen. Die Planung und spätere Realisierung des Projekts erfolgt arbeitsteilig in Zusammenarbeit mehrerer spezialisierter Planungsbüros. Die Aufgabenverteilung gliedert sich wie folgt: • anlagentechnische Planung der Großwärmepumpe einschließlich aller zugehörigen verfahrenstechnischen und energietechnischen Komponenten, • bautechnische Planung des Gebäudes zur Unterbringung der Wärmepumpenanlage, • wasserbauliche Planung der Entnahme- und Auslaufbauwerke an der Elbe sowie der Entnahme- und Auslaufleitungen zwischen Elbe und Gebäude. Das Los 1.1 Wärmepumpe beinhaltet die genehmigungskonforme Planung, Lieferung, Errichtung und Inbetriebsetzung sowie die sich anschließende Instandhaltung des Wärmepumpenmoduls zur Bereitstellung von bis zu 50 MW Fernwärme. Die Schnittstellen sind derart festgelegt, dass alle Anschlüsse des Wärmepumpenmoduls bis in die Maschinenhalle bzw. in die Mittel- und Niederspannungsräume hinein bereitgestellt werden. Das Gebäude, die technische Gebäudeausrüstung, das Flusswasser- und Fernwärmesystem sowie weitere Nebenanlagen werden durch andere Lose realisiert. Die hierfür erforderliche Abstimmung mit den beteiligten Auftragnehmern ist ebenfalls Bestandteil der Ausschreibung. Die Beauftragung erfolgt stufenweise. Stufe 1 umfasst das Basic- und Detail-Engineering, Stufe 2 die Lieferung, Errichtung und Inbetriebsetzung des Großwärmepumpenmoduls sowie Stufe 3 die Wartung und Instandhaltung über 15 Jahre. Leistungsumfang sind sämtliche für einen sicheren und automatisierten Betrieb erforderlichen maschinen-, kältetechnischen, hydraulischen, elektrotechnischen sowie leittechnischen Komponenten innerhalb der Losgrenzen. Hierzu gehören insbesondere der kältemittelführende Kreislauf mit Hauptaggregaten, der Antrieb einschließlich Mittelspannungsumrichter, die anlagenbezogenen Schaltanlagen, der Kältemittel-Servicetank sowie der erforderliche Sekundärstahlbau mit Bühnen, Podesten, Zugängen und Halterungskonstruktionen. Die Planung der anlageninternen Schutz-, Sicherheits- und Überwachungseinrichtungen ist Bestandteil des Lieferumfangs. Die Großwärmepumpe ist als Einzelmodul auszulegen und muss folgende Anforderungen erfüllen: • Fernwärmeleistung: 50 MW • Vorlauftemperatur Fernwärme: 100 bis 110 °C • Rücklauftemperatur Fernwärme: 50 bis 60 °C • Nutzung von Elbwasser als Wärmequelle mit ca. 9.000 m³/h • Volllastbetrieb bei Flusswassertemperaturen von 5 bis 27 °C • Betrieb unterhalb von 5 °C im Teillastbereich • maximale elektrische Anschlussleistung: 20,3 MVA bei 10 kV • Jahresarbeitszahl (JAZ) ≥ 2,50 • maximale Anlagenhöhe einschließlich Armaturen und Wartungsbühnen: 10 m Für die Aufstellung der Anlage stehen folgende Räume zur Verfügung: • Maschinenhalle: 35,3 m × 25,2 m, lichte Höhe 12,0 m • Servicetankraum: 5,8 m × 6,8 m, Höhe 10,8 m • Mittelspannungs-/FU-Raum: 16,5 m × 6,0 m • Niederspannungsraum: 10,0 m × 6,0 m Als Kältemittel sind ausschließlich natürliche, PFAS-freie Kältemittel mit einem GWP < 5 zulässig. Wassergefährdende und toxische Kältemittel, insbesondere Ammoniak, sind ausgeschlossen. Die Verwendung brennbarer natürlicher Kältemittel ist grundsätzlich zulässig. Aufgrund der geplanten Ausführung des Maschinenraums als Ex-Zone 2 sind die hierfür erforderlichen Explosionsschutz- und ATEX-Anforderungen zu berücksichtigen. Der Auftragnehmer hat sicherzustellen, dass die angebotene Anlage keinen Betriebsbereich gemäß 12. BImSchV (Störfall-Verordnung) begründet. Sämtliche störfallrelevanten Stoffe, insbesondere Kältemittel, Schmierstoffe und Wärmeübertragungsmedien, sind vollständig anzugeben und hinsichtlich der Mengenschwellen der Störfall-Verordnung nachzuweisen. Die Quotientensumme zur Ermittlung eines Betriebsbereichs der unteren Klasse muss kleiner als 1 sein.