Planungsleistung Neubau einer Wärmepumpenanlage zur Bereitstellung von Fernwärme mit einer Leistung von 10 MWth unter Verwendung von Brunnenwasser

Die RheinEnergie AG beabsichtigt auf dem Betriebsgelände des Standorts Köln- Heizwerk Südstadt die Errichtung einer Wärmepumpen-Anlage in einer Leistungsklasse von ca. 10 MW thermisch für die Erzeugung von Fernwärme. Die Wärmequelle der Großwärmepumpe wird aus den örtlichen Brunnen entnommenes Grundwasser sein. Es besteht die Anforderung, aus dem Grundwasser mit einer Temperatur von ca. (10-14°C) eine Fernwärmetemperatur von ca.110°C zu erzeugen. Die Vorlauftemperatur des Fernwärmenetzes beträgt bis zu 130 °C. Im Rahmen der Ausschreibung werden die Anforderungen zur benötigten Fernwärmevorlauftemperatur konkretisiert. Die Ausschreibung ist in drei Planungseinheiten unterteilt: • PE 01- Wärmepumpe (Maschinentechnik) • PE 02 - Anlagentechnik • PE 03 - EMSR-Technik/ Leittechnik PE 01 - Wärmepumpe (Maschinentechnik) Diese Planungseinheit umfasst die WP-Anlage mit einer thermischen Leistung von ca. 10 MW. Zum Planungsumfang gehören: die gesamte Maschinen- und Apparatetechnik, Rohrleitungstechnik, elektrotechnische- und leittechnische Betriebsmittel sowie die Bautechnik für die Installation der vorgenannten technischen Planungsumfänge und deren Anbindung an die bestehenden Systeme. Anforderungen an Schallminderungsmaßnahmen, Brandschutz und Lüftungsanlagen, sowie eine detaillierte Gefährdungsanalyse der in Frage kommenden Wärmeträger/Kältemittel sind ebenfalls Bestandteil der Planungseinheit. PE 02 - Anlagentechnik Diese Planungseinheit umfasst im Wesentlichen die verfahrenstechnische Anbindung der Maschinentechnik an die vorhandenen Systeme; Brunnenwasser, Fernwärme und Abwasser. Die Brunnenwasserversorgung am Standort Südstadt wird über vier eigenständige Brunnen realisiert. Die Brunnen 1, 2, 4 und 6 speisen in eine gemeinsame Ringleitung ein. An diese Ringleitung soll die Wärmepumpenanlage angebunden werden. Bestandteil dieser Planungseinheit sind die Trassierung der Brunnenwasserleitung, Konzeptionierung des rohrleitungstechnischen Anschlusses (Filtration, Zählung, etc.) und Erfassung des Bedarfs an baulichen Änderungen resultierend aus der Rohrleitungsstatik, sowie elektrotechnische und leittechnische Betriebsmittel des vorgenannten Umfangs. Die Eignung der vorhandenen Druckregelung für die Nutzung in der Wärmepumpenanlage ist zu prüfen und mit den Lastrampen der neuen Anlage abzugleichen. Diese Planungseinheit umfasst weiterhin die Fernwärmeversorgung für die in der WP-Anlage erzeugte Fernwärmeleistung im Fernwärmenetz der RheinEnergie. Die Fernwärmeversorgung muss in der Lage sein, die gesamte thermische Leistung der WP-Anlage über eine eigenständige Pumpenanlage mit einer Druckerhöhung von ca. 5 bar ins Fernwärmenetz einzuspeisen. Zur Anlagentechnik gehören unter anderem dazu: Filter, Pumpen, Rohrleitungstechnik, elektrotechnische- und leittechnische Betriebsmittel sowie die Bautechnik für die Installation der vorgenannten technischen Planungsumfänge. Diese Planungseinheit endet jeweils am Vorlauf- bzw. Rücklaufsammler im Maschinenhaus (Gebäude 10, Keller). Bestandteil dieser Planungseinheit ist der Anschluss der Wärmepumpenanlage an das Abwassersystem. Das abgekühlte Brunnenwasser aus der Anlage muss über eine rohrleitungstechnische Verbindung an die Bestandsleitung abgeleitet werden. Es ist zu prüfen, inwiefern die Anlage gegen Hochwasser gesichert werden muss und welche Bedingungen für die Einleitung des Betriebsabwassers aus der WP-Anlage einzuhalten sind. Es ist zu untersuchen, inwiefern der gleichzeitige Anlagenbetrieb der Bestandsanlagen mit der neuen Wärmepumpenanlage zu gegenseitigen Einschränkungen führt. Diese Einschränkungen müssen bei der Konzeptionierung/Funktionsbeschreibung der Anlagensteuerung dargestellt, mit RE abgestimmt und berücksichtigt werden. PE 03 - EMSR-Technik / Leittechnik Diese Planungseinheit umfasst die Systemverbindung der zuvor genannten Hauptbereiche untereinander und zum Bestand hin durch die kabeltechnische Anbindung für die Spannungsversorgung und die leittechnische Verbindung. In erster Näherung handelt es sich um Planungsarbeiten für: • Spannungsversorgung der WP-Anlage auf der 10 kV-Spannungsebene vom Netzanschluss auf dem Kraftwerksgelände zu den elektrischen Verbrauchern. Bauseits werden hierzu zwei 10 kV-Kabel (max. 6 MVA, gesamt) bis zu den Anschlusspunkten der Leistungsschalter der Einspeisefelder verlegt. Die Planung einer MS-Schaltanlage, die Dimensionierung von Eigenbedarfstransformatoren und der Niederspannungsverteilung sind Bestandteil dieser Planungseinheit und die erforderlichen Abstimmungen mit dem Netzbetreiber in Bezug auf Ausführung und Schutzeinstellungen der Anlage in Abstimmung mit RE • Leittechnische Verbindung und Anbindung an das bestehende Kraftwerksleittechnik-System T3000