Im Jahr 2028 erfolgt der Lieferbeginn von Fernwärme aus der Anlage, die bis zu 50.000 Haushalte mit dekarbonisierter Wärme versorgen kann. Auftraggeberin für das Vorhaben ist die RheinEnergie als eines der größten regionalen Versorgungsunternehmen in Deutschland. Generalunternehmer für die Wärmepumpenanlage ist Everllence SE; die Unternehmen STRABAG und Züblin erstellen weitere Baulose und Komponenten wie das Einlaufbauwerk für das Rheinwasser; und die Helaba (Landesbank Hessen-Thüringen) ist Partner der RheinEnergie für die Finanzierung des Großprojekts.

Bereits seit mehreren Monaten sind auf dem Baugrundstück der RheinEnergie am Rand des Niehler Hafens die Vorarbeiten im vollen Gange: Kampfmittelsondierungen, Gründungsarbeiten und weitere Vorbereitungen des Baufelds. Parallel erfolgte am Berliner Standort von Everllence der Bau erster wichtiger Komponenten der Großwärmepumpe, die aus drei Modulen mit je 50 MW Leistung bestehen wird. Unter anderem wurden dort die ersten Integralgetriebe gefertigt. Derzeit erfolgt in Oberhausen die Fertigstellung der Kompressoren, die als Herzstück der Anlage im Wärmekreislauf für die notwendige Verdichtung des Kältemittels sorgen.

Jetzt beginnen die Errichtungsarbeiten mit der Erstellung der Gebäude sowie der Nebenanlagen für Strom und Fernwärme, für die eine Bauzeit von rund zwei Jahren vorgesehen ist. Der Betriebsbeginn wird im Jahr 2028 erfolgen.

Die Großwärmepumpe wird im Regelbetrieb abwechselnd mit den bestehenden hocheffizienten Gas-und-Dampfturbinen-Anlagen am Standort Niehl arbeiten: In Zeiten hohen Stromangebots und entsprechend niedriger Strompreise übernimmt die Wärmepumpe die Produktion. In Zeiten hoher Strompreise hingegen sichern die GuD-Anlagen die Versorgung Kölns mit Strom und Wärme. Das hat eine dämpfende Wirkung auf die Erzeugungskosten und somit auch auf die Fernwärmepreise. Und es stärkt die Versorgungssicherheit.

Der RheinEnergie-Standort Niehl ist ideal für die Großwärmepumpe geeignet, da er einerseits über eine Netzanbindung bis hin zur Ebene 380.000 Volt mit Anschluss an das vorgelagerte Netz der Amprion verfügt und so ausreichend Leistung bereitstellen kann. Andererseits sind am Standort alle notwendigen Anbindungen an das größte Fernwärme-Teilnetz der RheinEnergie in der Kölner Innenstadt vorhanden.

Mit Hilfe des Stroms kommt der Wärmepumpenprozess in Gang, bei dem Wärmeenergie des Rheinwassers auf ein Kältemittel übertragen wird, das dabei verdampft. Im geschlossenen Kreislauf sorgen Verdichter für eine deutliche Erhöhung des Drucks, dadurch steigt die Temperatur des Kältemittels auf einen Wert von über 100 Grad – heiß genug, um das Fernwärmewasser auf das nötige Temperaturniveau zu bringen. Nach dem Prozess kühlt sich das Kältemittel wieder ab, baut seinen Druck ab, und der Kreislauf beginnt von Neuem. Auf diese Weise gewinnt die Anlage pro eingesetzter Einheit Strom zwischen zwei und drei Einheiten Umweltenergie. Das Rheinwasser durchläuft die Anlage und den Prozess völlig unverändert, es kühlt lediglich um wenige Grad Celsius ab.

Für Everllence SE, Lieferant und Generalunternehmer für die Wärmepumpe, ist das Projekt in Köln ein Leuchtturmbeispiel für eine zukunftsweisende und klimaneutrale kommunale Fernwärmeversorgung, das auch als Blaupause für andere deutsche Städte dienen kann. Das Unternehmen hat bereits erfolgreich eine Großwärmepumpe in der dänischen Stadt Esbjerg installiert und errichtet aktuell die weltweit größte Meerwasserwärmepumpe in Aalborg, ebenfalls Dänemark.