Heizungswasseraufbereitung in der Neuen Weststadt

Auf 120.000 m² ist auf dem ehemaligen Güterbahnhofsgelände in Esslingen am Neckar ein nahezu klimaneutrales Stadtquartier entstanden – mit ca. 480 Wohnungen, Büro- und Gewerbeflächen sowie einem Neubau der Hochschule Esslingen. Für das nationale Leuchtturmprojekt stellten die Stadt Esslingen und das Steinbeis Innovationszentrum (SIZ) Energieplus Stuttgart in Zusammenarbeit mit ihren Projektpartnern ein ganzheitliches Energiekonzept auf die Beine, das vom BMWi und BMBF gefördert wird.

Früher Güterbahnhof, heute „Wasserstoff-Umschlagplatz“

PV-Anlagen auf den Dachflächen und Blockheizkraftwerke versorgen die fünf Gebäudekomplexe mit Strom. Alles, was davon nicht direkt im Quartier genutzt wird, sowie weiterer überschüssiger erneuerbarer Strom aus lokaler und überregionaler Erzeugung wandert direkt in einen Elektrolyseur. Als Herzstück der Energie- und Technikzentrale des Quartiers soll er künftig bis zu 85 t grünen Wasserstoff erzeugen, der dort auch in einem eigenen Wasserstofftank gespeichert werden kann. Wird Strom im Stadtquartier benötigt, lässt sich der Wasserstoff klimaneutral in Blockheizkraftwerken rückverstromen. Zusätzlich wird der produzierte Wasserstoff ins Erdgasnetz der Stadt eingespeist und soll auch für die Nutzung in Industrie und Mobilität außerhalb des Quartiers bereitgestellt werden.

Nutzung der Abwärme aus dem Elektrolyseur

Beim Elektrolyseprozess entsteht neben Wasserstoff jede Menge Abwärme, die im Klimaquartier über ein Nahwärmenetz den Bedarf für Heizung und Warmwasser der Gebäude deckt. Zusätzlich verfügt jedes Gebäude über einen Spitzenlastkessel sowie ein Blockheizkraftwerk, die mit 100 % Ökogas betrieben werden. Damit dieser Wärmekreislauf von Anfang an auf energieeffizienten reibungslosen Betrieb eingestellt ist, musste das Anlagenwasser nach den Vorgaben der VDI-Richtlinie 2035 aufbereitet werden. Die Green Hydrogen Esslingen GmbH holte sich dafür als Spezialisten die Pethea Service GmbH ins Boot.

Vielseitig, sicher und praktisch: permaLine Teilstromverfahren

Als hauseigener Werkskundendienst der perma-trade Wassertechnik GmbH ist das Pethea-Team mit Großanlagen-Projekten dieser Art sowie der fachgerechten Aufbereitung großer und komplex verzweigter Heiz- und Kühlanlagen nach den Vorgaben der VDI-Richtlinien 2035/6044 und AGFW FW 510 bestens vertraut. Das Expertenteam bietet alle Leistungen rund um die Anlagenwasseraufbereitung schnell und zuverlässig aus einer Hand – von der Beratung bis hin zur Einbindung speziell angepasster Produktlösungen. So steht mit dem von perma-trade „tragbar gemachten“ und von der VDI-Richtlinie 2035 empfohlenen permaLine Teilstromverfahren eine einfache und praktikable Lösung bereit, die das Anlagenwasser im laufenden Betrieb sicher aufbereitet. Dabei können mit einem System alle wesentlichen Schadensverursacher in Heizsystemen – Salze, Säuren und Sauerstoff – unschädlich gemacht werden. Für besonders große Anlagenvolumina wie im Klimaquartier Esslingen hat perma-trade diese Lösung auch in einer speziell angepassten XXL-Variante umgesetzt, die z. B. über extragroße Filter sowie eine besonders leistungsstarke Pumpentechnologie verfügt.

Dank permaLine konnte das Teilstromverfahren einfach in den Heizkreislauf des Klimaquartiers eingebunden werden, um das Anlagenwasser im laufenden Betrieb aufzubereiten. Mit nur einem Gerät lassen sich dabei alle wesentlichen Schadensverursacher in Heizsystemen – Salze, Säuren und Sauerstoff – unschädlich machen. Bild: Green Hydrogen Esslingen GmbH

Aufbereitung in mehreren Projektphasen

In einer ersten Projektphase wurden 2023 zunächst die bereits zugänglichen Teile des Systemwassers in Pufferspeicher und Verteilernetz aufbereitet, was einem Volumen von ca. 50 m³ entsprach. Dafür wurde das mobile permaLine „XXL-Gerät“ einfach in den Heizkreislauf eingebunden. Nach Durchströmung eines feinporigen Tiefenfilters, der selbst kleinste Partikel wie etwa Magnetit entfernt, wurde das Anlagenwasser über die angeschlossene permasoft-Einheit im laufenden Betrieb entsalzt. In einer zweiten Projektphase widmete sich Pethea der Aufbereitung der Flächenheizkreise der jeweiligen Wohneinheiten. Dafür galt es den ersten Kälteeinbruch abzuwarten, da die noch ausstehenden 15 m³ Anlagenwasser aus den Flächenheizkreisen der Wohneinheiten erst im laufenden Heizbetrieb zugänglich gemacht werden konnten. In dieser Projektphase konnte wiederum das neu eingebaute permaLine integral Gerät seine Produktvorteile voll ausspielen.

Dauerhaft auf sicheren Anlagenbetrieb eingestellt

Um die Anlagenwasserqualität im Klimaquartier konstant auf dem gewünschten Niveau halten zu können, wurde zudem ein permaLine integral Gerät fest installiert. Dieses überprüft in regelmäßigen Intervallen die elektrische Leitfähigkeit des Anlagenwassers und schaltet im Bedarfsfall automatisch die Entsalzung zu. Da es mit einem großen Aufwand verbunden gewesen wäre, zur Aufbereitung der letzten 15 m³ Anlagenwasser die einzelnen Heizkreise in hunderten Wohneinheiten sukzessive manuell zu öffnen, wurde dies dank permaLine integral einfach kontinuierlich im laufenden Heizbetrieb umgesetzt. Im letzten Projektabschnitt konnte Anfang 2024 der Regelbetrieb eingeleitet werden. Nach zehn Wochen wurde eine letzte pH-Wert Kontrolle und abschließende Wasserprobe vorgenommen. Die finalen Wasserwerte ergaben eine elektrische Leitfähigkeit von 40 µS/cm, einen pH-Wert von 8,4 (Heizkreis enthält Alukomponenten) sowie eine Gesamthärte von 0,6 °dH – und lagen damit im VDI-konformen Bereich.

Um die Anlagenwasserqualität dauerhaft auf dem gewünschten Niveau halten zu können, wurde zudem ein permaLine integral Gerät fest im Heizkreislauf des Klimaquartiers installiert. Dieses überprüft regelmäßig die elektrische Leitfähigkeit des Anlagenwassers und leitet im Bedarfsfall automatisch eine Entsalzung ein. Bild: Green Hydrogen Esslingen GmbH

Ebenfalls integriert: Schutz vor Sauerstoffkorrosion durch OxRed

Da Sauerstoff als Korrosionstreiber Nr. 1 idealerweise aus dem Anlagenwasser herausgehalten werden sollte, wurde im Klimaquartier über permaLine integral auch gleich eine kontinuierliche Sauerstoffzehrung mit eingebunden. Die Anwendung OxRed filtert Sauerstoff aus dem Anlagenwasser, so dass Sauerstoffkorrosion und der Bildung von Magnetitschlamm wirksam vorgebeugt werden kann. Eine dauerhaft optimale Anlagenwasserqualität – und ein prima Klima in den Gebäuden des Klimaquartiers – sind somit auch in Zukunft sichergestellt.

Eine Information der perma-trade Wassertechnik GmbH, Leonberg