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Kältezentrale Potsdamer Platz

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<strong>Kältezentrale</strong> <strong>Potsdamer</strong> <strong>Platz</strong><br />

Erfahrungsbericht beim Betrieb eines Fernkältenetzes am<br />

Beispiel <strong>Potsdamer</strong> <strong>Platz</strong> Berlin (Herstellung, Verteilung)<br />

Kloster Seeon, 22.08.06<br />

Heiko Mekelburg, W-BMP


Organigramm<br />

Vertrieb<br />

H.-J. Cramer<br />

(Vorstandssprecher)<br />

Vorstandsbüro<br />

Kommunikation/<br />

Marketing<br />

Controlling/<br />

Strategie<br />

Sales Services<br />

Geschäftskunden<br />

Privat-/<br />

Gewerbekunden<br />

Stand: 1. Januar 2006<br />

Wärme<br />

K. Pitschke<br />

Umweltschutz<br />

Energiewirtschaftliche<br />

Steuerung<br />

Wärme Berlin<br />

Strategie/<br />

Controlling<br />

Wärme<br />

Finanzen / SSC<br />

Dr. R. Schubach<br />

Revision<br />

Region Berlin<br />

Risikomanagement<br />

Controlling/<br />

Finanzen<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 2<br />

Verteilungsnetzbetreiber<br />

(DSO)<br />

Dr. D. Graf<br />

Innovative<br />

Energiesysteme<br />

Risk Services Regulierungsmanagement/<br />

Controlling 2<br />

Versicherungen<br />

Materialwirtschaft<br />

Immobilien/<br />

Allgemeine<br />

Dienste<br />

Kundenservice<br />

Netzservice 1<br />

Technik Auftragsmanagement/<br />

Controlling<br />

Ohne Ressort<br />

Personal<br />

M. Wohlers G. Kwaschnik Dr. K. Schmid<br />

Anlagenservice Sicherheits-/<br />

Gesundheitsmanagement<br />

Technischer<br />

Vertrieb<br />

Personalmanagement<br />

Recht<br />

1 Vorläufige Organisationsstruktur zur<br />

Vorbereitung des Legal Unbundling<br />

2 Inkl. Stabsfunktionen Gleichbehandlungsprogramm


Wärme<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 3


Planung, Bau und Betrieb sowie<br />

Inspektion, Wartung und Instandsetzung<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 4<br />

Betrieb von Fernwärmeverteilungsanlagen,<br />

dezentralen Wärmeerzeugungsanlagen,<br />

Nahwärme-, Kälte- und<br />

Einzelerzeugungsanlagen<br />

Vattenfall Europe Berlin<br />

- Heat -<br />

Anlagenmanagement


Anlagenmanagement<br />

W-BMN<br />

Nahwärme<br />

Hr. Hintze<br />

Kaufm. Verwaltung<br />

Hr. Strempel<br />

techn. Vorbereitung<br />

Hr. Teichert<br />

W-BMK<br />

Kaufmännische Steuerung<br />

Fr. Schuster<br />

W_BM/A<br />

Arbeitsschutz<br />

Hr. Rauchfuß<br />

B-BM/Z<br />

Hr. Zönnchen<br />

Assistent<br />

W-BMP/E<br />

Dez. Erzeugung<br />

Hr. Briegert<br />

W-BM<br />

Anlagenmanagement<br />

Hr. Fellmann<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 5<br />

Erzeugung Nord<br />

Hr. Heuer<br />

Erzeugung Süd<br />

Hr. Büttner<br />

W-BMP<br />

Produktion<br />

Hr. Plambeck<br />

Einzelerzeugungsanlagen<br />

Hr. Gödsche<br />

W-BM/U<br />

Umwelttechnik<br />

Hr. Baumann<br />

W-BMP/W<br />

Warte / Stationsbetrieb<br />

Hr. Mekelburg<br />

Warte<br />

Hr. Gohle<br />

Stationen<br />

Hr. Kunert<br />

W-BMT<br />

Instandhaltung<br />

Hr. Duckwe<br />

Ing. – Vorbereitung<br />

Hr. Jungnickel<br />

Elt/MSR<br />

Hr. Ide<br />

Arbeitsvorbereitung<br />

Hr. Fandrich


Grundriss der ZHB<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 6


Fernwärmenetze in Berlin<br />

Stand: 2004<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 7<br />

Vattenfall Europe Berlin Fernwärme<br />

Fernheizwerk Neukölln AG<br />

Fernheizwerk<br />

Märkisches Viertel GmbH<br />

BTB Blockheizkraftwerks-Trägerund<br />

Betreibergesellschaft mbH<br />

Berlin<br />

Harpen EKT GmbH<br />

EAB Fernwärme GmbH


Historische Entwicklung in Kürze<br />

„Städtische Elektricitäts-Werke“,<br />

Aktiengesellschaft zu Berlin (A.G.StEW).<br />

Erstes Unternehmen der öffentlichen<br />

Stromversorgung in Deutschland.<br />

Gegründet am 8. Mai 1884 von<br />

Emil Rathenau und Oskar von Miller.<br />

Juni 1948: Spaltung der Bewag in zwei<br />

Betriebe.<br />

4. März 1952: Auftrennung des Verbundbetriebes<br />

zwischen Ost- und West-Berlin,<br />

West-Berlin wird zur „Strominsel“.<br />

Juni 1990: Gründung der „Energieversorgung<br />

Berlin AG“ (EBAG) im Ostteil.<br />

Februar 1994: Verschmelzung der EBAG<br />

auf die Bewag. Der Ostteil Berlins wird<br />

von der Bewag Zweigniederlassung<br />

Energieversorgung Berlin (EVB) versorgt.<br />

Januar 1996: Integration der EVB in den<br />

Stammbetrieb der Bewag.<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 8<br />

13. Mai 1997: Der Berliner Senat beschließt, sämtliche<br />

Kapitalanteile des Landes Berlin an der Bewag an ein<br />

deutsch-amerikanisches Konsortium zu veräußern.<br />

22. September 1997: Der Verkauf sämtlicher Kapitalanteile<br />

des Landes Berlin an der Bewag an Southern<br />

Energy, PreussenElektra AG und Bayernwerk AG wird<br />

nach Genehmigung des Bundeskartellamtes<br />

rechtswirksam.<br />

18. Juni 2001: Hauptgesellschafter der Bewag sind HEW<br />

und Mirant (ehemals Southern Energy) zu jeweils 45<br />

Prozent am Grundkapital.<br />

3. Dezember 2001: Mirant verkauft die Anteile an<br />

Vattenfall, den Hauptgesellschafter von HEW.<br />

Januar 2002: Die „Neue Kraft“ aus Bewag, HEW,VEAG<br />

und LAUBAG heißt ‚Vattenfall Europe‘.<br />

8. August 2003: Eintragung der Ausgliederung des<br />

operativen Geschäfts der Bewag AG auf die Bewag AG &<br />

Co. KG in das Handelsregister.<br />

1. Januar 2006: Aus Bewag wird Vattenfall Europe Berlin.


Unternehmensprofil<br />

Name Vattenfall Europe Berlin AG & Co. KG<br />

Gegründet 8. Mai 1884 als „Städtische Elektricitäts-Werke“,<br />

Aktiengesellschaft zu Berlin (A.G.StEW)<br />

Gesamtumsatz<br />

Geschäftsjahr 2004 2.370 Millionen Euro<br />

Aktienverteilung 100 % Vattenfall Europe AG<br />

Produkte Strom, Wärme, Kälte, Energiedienstleistungen<br />

Mitarbeiterinnen und<br />

Mitarbeiter (in VE*) 4.192<br />

davon: Auszubildende 356<br />

* Vollzeiteinheiten<br />

Stand: 30. September 2005<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 9


Erzeugungsanlagen<br />

Heizkraftwerke (11) und Blockheizkraftwerke (8)<br />

Installierte Leistung 2.717 MW el<br />

Wärmeengpassleistung 4.959 MW th<br />

Heizwerke 7<br />

Kleinheizwerke und<br />

kundeneigene Anlagen ca. 260<br />

Wärmeengpassleistung 360 MW th<br />

Stand: August 2005<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 10


Vattenfall Energiezentrale<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 11<br />

Postanschrift:<br />

Stresemannstr. 120<br />

10117 Berlin<br />

Energiezentrale = Umspannwerk 110KV/10KV + <strong>Kältezentrale</strong> POP


Gebäudeschnitt<br />

Kühltürme<br />

Kaltwasserpumpen<br />

Raum-/Lüftungstechnik<br />

(RLT)<br />

Schaltanlage<br />

Chemische<br />

Wasser-Aufbereitung<br />

(CWA)<br />

Tor<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 12<br />

Kühltürme<br />

Kühlwasserpumpen<br />

Kältemaschinen<br />

Kaltwasser<br />

Kühlwasser<br />

Aggregate<br />

Gebäude


Grundriss EG der Vattenfall Energiezentrale<br />

Kompressionskältemaschinen<br />

Wendeltreppe<br />

Umspannwerk<br />

Treppe<br />

Raum- /<br />

Lüftungstechnik<br />

(RLT)<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 13<br />

Absorptions- und Kompressionskältemaschinen<br />

Treppenhaus<br />

Wendeltreppe<br />

Kaltwasser<br />

Kühlwasser<br />

Aggregate<br />

Gebäude


<strong>Kältezentrale</strong> <strong>Potsdamer</strong> <strong>Platz</strong><br />

• Gesamtkälteleistung 36,6 MW<br />

• 5 Kompressionskältemaschinen mit Turboverdichter je 4 MW; Kältemittel R 134a<br />

• 3 Absorptionskältemaschinen einstufig, je 2,5 MW; Kältemittel R 718( Wasser);<br />

Absorptionsmittel Lithiumbromid<br />

• 1 Kompressionskältemaschine mit Schraubenverdichter 1,6 MW; Kältemittel R134a<br />

• 2 Kompressionskältemaschinen mit Turboverdichter je 3,75 MW; Kältemittel R 134a<br />

• 1 Wärmetauscher für freie Kühlung<br />

• 4 Hybrid-Nasskühltürme<br />

• 3 Nasskühltürme<br />

• 4 Kaltwasserumwälzpumpen<br />

• - davon 2 Stück je 2650 m³/h, 12,5 bar, Regelkupplung<br />

• - davon 2 Stück je 960 m³/h, 3,6 bar, FU-geregelt<br />

• Kaltwassernetz mit Trassenlänge 6,5 km, DN65 bis DN 500,<br />

• Mitteldruckhaltung 9,3 bar<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 14


Funktionsprinzip<br />

Energiezentrale <strong>Potsdamer</strong><br />

<strong>Platz</strong><br />

Umspannwerk<br />

Ersatznetz 10 kV<br />

M<br />

Verflüssiger<br />

Verdampfer<br />

Kunden am <strong>Potsdamer</strong> <strong>Platz</strong><br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 15<br />

Kälteversorgung<br />

Kühlturm<br />

Verflüssiger<br />

Austreiber<br />

Absorber<br />

Verdampfer<br />

Kompressionskälteanlage Absorptions-<br />

Stromversorgung 10 kV<br />

kälteanlage<br />

Wärmeversorgung<br />

allg. Stromnetz<br />

Transformator<br />

Generator<br />

Heiznetz<br />

Mitte<br />

Heizkraftwerk Mitte<br />

(Kombianlage)<br />

Dampfturbine<br />

Dampf<br />

zum Schornstein<br />

Abhitzekessel<br />

Wärmetauscher<br />

Wasser<br />

Luft<br />

Gasturbinen<br />

Abgas<br />

Transformator<br />

Erdgas<br />

Heizöl EL<br />

Generator


Versorgungsgebiet Wärme und Kälte am <strong>Potsdamer</strong> <strong>Platz</strong><br />

<strong>Potsdamer</strong> Straße<br />

Stand: Dezember 2004<br />

<strong>Potsdamer</strong> <strong>Platz</strong><br />

Stresemannstraße<br />

Energiezentrale<br />

Voßstraße<br />

Leipziger Straße<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 16<br />

Wilhelmstraße<br />

Fernwärmetrasse<br />

Fernwärme-/Kältetrasse<br />

Vattenfall Standort<br />

unterirdische Bauwerke<br />

HKW Mitte


Lage der Versorgungsleitungen im Straßenraum<br />

Gebäude<br />

Telekom<br />

Strom Gas<br />

Ersatznetz<br />

Wasser<br />

Entwässerung<br />

Gehweg<br />

Wärme<br />

Kälte<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 17<br />

Fahrbahn<br />

Abwasser<br />

Wasser<br />

Gas<br />

Gehweg<br />

Strom<br />

Allgemeinnetz<br />

Grundwasserstand<br />

Telekom<br />

Gebäude


Hausanschlussstation<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 18


Maschinenhalle – AKA Maschinen<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 19<br />

Anzahl: 3<br />

Maximale Kälteleistung:<br />

2,5 MW<br />

Maximale Aufnahme an<br />

Wärmeleistung:<br />

3,75 MW


Alles nur Wasser...<br />

• Kaltwasser<br />

Aufbereitetes und thermisch entgastes Ergänzungswasser, das frei<br />

von Erdalkalien (Härte < 0,1 �dH) und Gesundheitsgefährdenden<br />

Stoffen ist.<br />

• Kühlwasser<br />

Filtrat, Regenwasser und Brunnenwasser wird mit Stabilisatoren,<br />

Dispergatoren und Biocid behandelt.<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 20


Maschinenhalle<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 21<br />

Anzahl: 5<br />

Max. Kälteleistung:<br />

4 MW<br />

Max. elektrische<br />

Leistungsaufnahme:<br />

785 kW


Absorptionskältemaschine<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 22


Maschinenhalle neu<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 23


Funktionsprinzip einer Kompressions-Kälteanlage<br />

vom Kühlturm<br />

+ 27 °C<br />

+ 12 °C<br />

bis 14 °C<br />

vom Kunden<br />

Verdichter mit<br />

Elektroantrieb<br />

Verflüssiger<br />

Verdampfer<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 24<br />

M<br />

Kühlwasser<br />

Drosselventil<br />

Kaltwasser<br />

zum Kühlturm<br />

+ 32 °C<br />

+ 6 °C<br />

zum Kunden


Kältemaschine mit Turboverdichter<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 25


Hybridkühltürme<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 26<br />

Anzahl:4<br />

Rückkühlleistung:<br />

Hybrid 7,5 MW<br />

Trocken 2,0 MW<br />

Elt.- Leistung:<br />

max. 72 kW


Nasskühltürme<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 27<br />

Anzahl:3<br />

Rückkühlleistung:<br />

max. 8 MW<br />

Elt.- Leistung:<br />

max. 50 kW


Hybrid – Kühlturm Funktionsweise<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 28


Kühlwasserpumpen<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 29<br />

Anzahl:8<br />

max. Fördermenge: 1350 m3/h<br />

Elt.- Leistungsaufnahme:<br />

konstant 120 kW


CWA<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 30


Grundlastpumpe (Kaltwasser /frequenzgesteuert)<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 31<br />

Anzahl: 2<br />

max. Fördermenge:<br />

1200 m3/h<br />

Elt.-<br />

Leistungsaufnahme:<br />

max. 132 kW


Spitzenlastpumpe (Kaltwasser /Turboregelkupplung)<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 32<br />

Anzahl: 2<br />

max. Fördermenge:<br />

4000 m3/h<br />

Elt.-<br />

Leistungsaufnahme:<br />

max. 1350 kW


Regenwassersammelbehälter und Tiefbrunnenanlage<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 33


Warte <strong>Potsdamer</strong>platz, ohne Bedienpersonal<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 34


Kälteanlage Übersicht<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 35


Kaltwassersystem<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 36


COP (Coeffizient of Performance)<br />

Die Leistungszahl (Wirkungsgrad) errechnet sich aus dem Quotienten<br />

von Kälteleistung zu elektrischer Antriebsleistung.<br />

COP =<br />

Q 0<br />

P el<br />

Im Nasskühlbetrieb (32�C Kühlwasser)<br />

• Turbomaschinen alt 5…6<br />

neu 7…8<br />

• Schraubenverdichter alt 4,5…5,5<br />

Neu 6…7<br />

Im Trockenkühlbetrieb (45�C Kühlwasser) ca. 20 % geringer.<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 37


Energiebilanz einer KKA<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 38<br />

1,2 MW Rückkühlung<br />

0,2 MW Strom<br />

1,0 MW Kälteleistung


Energiebilanz einer AKA<br />

1,5 MW Wärme<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 39<br />

2,5 MW Rückkühlung<br />

1,0 MW Kälteleistung


Maximalleistung der Kälteanlage<br />

8 MW<br />

Strom<br />

11 MW<br />

Wärme<br />

27.02.2006 | Präsentation W-BMP | W-BMP 40<br />

54 54 MW MW Rückkühlung<br />

Rückkühlung<br />

37 MW<br />

Kälte


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