Carrier Flusswasserwärmepumpenanlage im Einsatz für Stadtwerke Wittenberge

(15.10.2026) In Wittenberge in Brandenburg haben die Stadtwerke ein Fernwärmenetz in Betrieb genommen, das unter anderem durch ein Blockheizkraftwerk versorgt wird. Dieses nutzt Erdgas zur Erzeugung von Wärme und Strom. Ergänzend wird im Rahmen eines iKWK-Projekts die Wärme des Flusswassers der Stepenitz genutzt, um zusätzliche Wärme bereitzustellen.

Für die Grundlastversorgung der Stadtwerke Wittenberge sollte eine geeignete Anlage dem in der Nähe gelegenen Fluss Stepenitz Wärme über einen Wärmetauscher entzogen und mittels Wärmepumpen auf eine Temperatur von 85 °C gebracht werden. Die Planung hatte ergeben, dass sich mit der Anlage circa 1.300 kW an Leistung erzeugen lassen. Diese Menge reicht aus, um genügend Wärme für circa 200 bis 300 Haushalte zu erzeugen.

Wichtig war eine Lösung, die möglichst wartungsarm funktioniert und auch mit niedrigen Flusstemperaturen effizient zu betreiben ist. Sie sollte sich zudem gut in das iKWK-Konzept integrieren lassen.

Das Konzept

Die Anlage wurde so entwickelt, dass sie ab 10 °C Flusswassertemperatur arbeiten kann. Dazu wird über ein Einlaufbauwerk nach einem Gefälle der Stepenitz über zwei Tauchpumpen das Wasser entnommen und in die Heizzentrale gepumpt. Hier übernimmt ein selbstreinigender Wärmetauscher von der HUBER SE den Energieaustausch hin zu den Heizkreisläufen der Carrier Wärmepumpen. Über einen Rücklaufbehälter im Kellergeschoss und zwei Flusswasserpumpen wird gereinigtes Wasser wieder in die Stepenitz zurückgeführt.

Wärmepumpenkaskade steigert Temperatur auf 85 °C

Die erste Stufe der Wärmepumpenkaskade ist auf der Kaltwasserseite an den Flusswasser-Wärmetauscher angebunden. Sie entzieht dem Flusswasser thermische Energie und erwärmt auf der Warmwasserseite einen Zwischenkreislauf von 31 °C auf rund 36 °C. Die zweite Wärmepumpenstufe nutzt diesen Zwischenkreislauf als Wärmequelle, hebt das Temperaturniveau weiter an und speist die gewonnene Energie in das Fernwärmenetz ein, wobei die Vorlauftemperatur von 70 °C auf 85 °C erhöht wird.

Die komplette Regelung des Gesamtsystems wurde durch Temperatur- und Drucksensoren sowie dazu passende Steuereinheiten realisiert.

Abgesicherter Betrieb auch bei Niedrigwasser

Sicherungssysteme sorgen dafür, dass die Anlage auf kritische Systemzustände wie z.B. Niedrigwasser im Einlaufbauwerk automatisch reagieren kann. Die Messung des Wasserstandes übernimmt ein Radarsensor. Bei Ausfall einer Wasserpumpe kann die zweite Pumpe sofort übernehmen. Mehrere Gassensoren kontrollieren permanent, dass kein Kühlmittel aus den Wärmepumpen austritt.

Eine weitere Automatik sorgt dafür, dass die Lufttemperatur in der Wärmepumpen-Einhausung in einem definierten Temperaturbereich zwischen 20 °C und 30 °C gehalten wird. Im Winter soll dazu Abwärme aus dem Kesselhaus des BHKW genutzt werden.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Im Projekt kommen zwei Carrier Wasser‑Wasser‑Wärmepumpen mit Schraubenverdichtern und dem Kältemittel R1234ze(E) zum Einsatz. Beide Maschinen sind mit Schraubenverdichtern mit stufenloser Leistungsregelung über einen Schieberegler ausgestattet. Die Wärmepumpen sind kaskadiert ausgeführt und übernehmen gemeinsam den erneuerbaren Grundlastanteil der Fernwärmeversorgung.

Carrier AquaForce 30XWPZE801B

Die erste Wärmepumpe nutzt das Flusswasser als Wärmequelle. In Abhängigkeit von der Flusswassertemperatur (z.B. 11 °C) wird Heizwasser mit einer Temperatur von etwa 36 °C erzeugt. Unter diesen Bedingungen stellt die Anlage eine Quellenleistung von etwa 847 kW bereit. Der COP der Maschine beläuft sich unter den genannten Temperaturbedingungen auf 5,0. Das vorgewärmte Wasser mit ca. 36 °C dient anschließend als Wärmequelle für die zweite Wärmepumpe.

Carrier AquaForce 61XWHZE10

Die zweite Anlage ist eine Hochtemperatur‑Wasser‑Wasser‑Wärmepumpe, ebenfalls mit Schraubenverdichter und stufenloser Leistungsregelung über Schieberegler. Sie nutzt das Wasser mit der Eintrittstemperatur von ca. 36 °C, um daraus auf der Verbraucherseite Wasser mit einer Vorlauftemperatur von bis zu 85 °C zur Einspeisung in das Fernwärmenetz zu erzeugen. Die resultierende Heizleistung beträgt ca. 1.230 kW, abhängig von der jeweiligen Quellentemperatur, insbesondere der Flusswassertemperatur. Der COP dieser Wärmepumpe liegt bei den beschriebenen Betriebsbedingungen bei ca. 3.

Weitere Informationen können per E-Mail an Carrier angefordert werden.