Fernwärme Kühlung: So funktioniert Fernkälte

In zwanzig Jahren wird Europa laut Expert*innen in etwa so viel Kühlenergie wie Heizenergie brauchen. Andererseits sollen die Klimaziele erreicht werden. Wie soll sich das ausgehen?  

Um Wien klimafreundlich zu beheizen, setzen wir auf den Ausbau der Fernwärme. Dabei wird Wärme in Form von heißem Wasser über ein insgesamt 1.300 Kilometer langes Rohrleitungsnetz an die Verbraucher*innen geliefert.  

Wir arbeiten hart daran, die Fernwärme zu dekarbonisieren und raus aus Gas zu kommen. Bereits jetzt stammt der Großteil unserer Fernwärme aus der Müllverbrennung, Abwärmenutzung und hocheffizienten Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen. Bis 2040 wollen wir die Fernwärme vollständig klimaneutral machen. 

Aber wie sieht es mit der Kühlung aus? Auch hierfür haben wir eine klimaschonende Lösung: Fernkälte. 

Fernkälte ist eine umweltfreundliche Art der Kühlung. Dabei wird die Kälte in Form von kaltem Wasser über ein Leitungsnetz zu den Abnehmer*innen transportiert, um dort Räume zu kühlen. Das Wasser nimmt vor Ort die Wärme aus dem Gebäude auf und transportiert diese ab.  

Fernkälte wird in eigenen Zentralen mit hocheffizienten Kältemaschinen erzeugt. Dafür setzt Wien Energie zwei verschiedene Arten von Kältemaschinen ein: Absorptionskältemaschinen und Kompressionskältemaschinen. Absorptionskältemaschinen werden mit thermischer Energie, etwa Abwärme aus der Müllverbrennung, angetrieben. Kompressionskältemaschinen werden elektrisch betrieben und funktionieren ähnlich wie ein Kühlschrank. 

Gegenüber herkömmlichen Klimaanlagen ist für die Kühlung mit Fernkälte vier bis zehn Mal weniger Primärenergie nötig. Im Betrieb erzeugt die Fernkälte über 50 Prozent weniger CO2-Emissionen als gewöhnliche Klimaanlagen. 

Ein bisschen kann man sich die Fernkälte wie die Fernwärme vorstellen - nur eben umgekehrt. Wie bei der Fernwärme werden die Objekte zentral versorgt (oder auch dezentral, dann wird eine Kältezentrale bei den Verbraucher*innen errichtet). Isolierte Rohre transportieren das auf 6 Grad Celsius gekühlte Wasser zu den Kund*innen, mit etwa 16 Grad Celsius fließt es zur neuerlichen Abkühlung wieder zurück. 

Es gibt zwei Hauptarten von Kältemaschinen, mit denen Fernkälte erzeugt werden kann: Absorptionskältemaschinen und Kompressionskältemaschinen.

Absorptionskältemaschinen werden mit thermischer Energie betrieben, zum Beispiel durch Abwärme aus der Müllverbrennung, Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen oder Industrieprozessen. Diese Maschinen nutzen Wärme, um ein Kältemittel zu verdampfen und dadurch Kälte zu erzeugen. So wird vorhandene Abwärme effizient genutzt, um das Wasser auf etwa 5 bis 6 Grad Celsius abzukühlen.  

Kompressionskältemaschinen funktionieren ähnlich wie herkömmliche Kühlschränke und werden elektrisch betrieben. Dabei wird das Kältemittel mechanisch komprimiert und expandiert, was eine Abkühlung des Wassers ermöglicht. Diese Technik kommt insbesondere dort zum Einsatz, wo thermische Energie nicht ausreichend verfügbar ist oder elektrische Energie effizient genutzt werden soll.

Die Absorptionskältemaschinen nutzen Abwärme aus Industrie, Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen oder Abfallverbrennung, die das ganze Jahr zur Verfügung steht. Also dieselben Energiequellen, die für die Erzeugung von Fernwärme benutzt werden. Kompressionskältemaschinen werden mit elektrischer Energie betrieben.

Gegenüber herkömmlichen Klimaanlagen ist vier bis zehnmal weniger Primärenergie nötig und sie erzeugen auch viel weniger CO₂-Emissionen im Betrieb. Weitere Vorteile der Fernkälte: Im Vergleich zu Klimaanlagen sind Fernkältemaschinen platzsparend, leise und optisch unauffällig. Der Kühlprozess findet dank der zentralen Produktionsanlage von Wien Energie nicht bei jedem Gebäude einzeln statt, damit bleibt auch die Umgebung der Nutzer*innen kühl und erwärmt sich nicht.

Ja, Fernkälte reduziert die CO₂-Emissionen im Betrieb um über 50 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Klimaanlagen. Durch Nutzung von Abwärme und Ökostrom trägt sie aktiv zur Dekarbonisierung der Gebäudekühlung bei.

Gegenüber herkömmlichen Klimaanlagen ist vier- bis zehnmal weniger Primärenergie nötig, das macht Fernkälte zu einer smarten Kühllösung. Klassische Klimaanlagen verwenden die Außenluft zur Kühlung von Räumen, das kostet viel Strom und somit viel Energie. Außerdem benötigen sie viel mehr Platz – Rückkühler müssen auf Dächern errichtet werden, das entspricht oft nicht dem Denkmalschutz und nimmt Platz für Grünpflanzen und Photovoltaikanlagen. 

"Bei Fernkälte wird einerseits auf hocheffiziente Großmaschinentechnik gesetzt. Andererseits können aufgrund der Anlagengröße energetisch wesentlich bessere Rückkühlmethoden, verwendet werden. Der Vorteil ist, dass Wasser Wärme generell gut aufnehmen kann. Durch diese effiziente Form der Kühlung spart man mit dem Einsatz von Fernkälte rund 70 Prozent des Energieaufwands und rund 50 Prozent der CO₂-Emissionen. Zusätzlich wird auch der Einsatz von treibhauswirksamen Kältemitteln deutlich reduziert," sagt Burkhard Hölzl, Fernkälte-Experte bei Wien Energie.

Der Großteil der Fernkältekunden ist aus dem öffentlichen Bereich bzw. auch aus dem Gesundheits- und Gewerbesektor wie Bahnhöfe, Universitäten, Museen, Spitäler, Hotels und Bürogebäude. Mittlerweile werden von Wien Energie aber auch andere Gebäude – und teilweise auch Privatwohnungen – nachhaltig mit Fernkälte gekühlt. Der Zuwachs an unseren Fernkältekund*innen steigt jedes Jahr um 10 bis zu 15 Prozent.