PowerLahn

Energie aus der Lahn clever genutzt

Ende Juni 2026 soll sie in Betrieb gehen: die erste iKWK-Anlage der Stadtwerke Gießen. Die Abkürzung iKWK steht für innovative Kraft-Wärme-Kopplung. Damit wird ein effizientes und klimaschonendes System zur Energieerzeugung gemeint, das vom Staat gefördert wird.

Komponenten des iKWK-Systems bei den SWG

Die iKWK-Anlage der Stadtwerke Gießen setzt sich zusammen aus

  • drei Wärmepumpen (die i-Komponente)
  • zwei Blockheizkraftwerken (BHKW)
  • einer Power-to-Heat-Anlage (P2H)

Die drei Komponenten sind dabei über eine gemeinsame Steuer- und Leittechnik sowie ein gemeinsames Wärmenetz verbunden (siehe Grafik). Darüber hinaus ist auf dem Dach der Energiezentrale an der Lahn eine Photovoltaikanlage zur Eigenversorgung der Wärmepumpe geplant.

In Deutschland gibt es aktuell nur wenig vergleichbare iKWK-Anlagen, die eine Großwärmepumpe als Komponente enthalten.

Komponente I: Großwärmepumpen

Zahlen, Daten, Fakten

Leistung 3 x 1.774 kWth
Gesicherte Laufzeit April bis Oktober
Emissionsfreie Wärmeauskopplung bis zu 29.000 MWh
Versorgte Wohnungen rund 3.900
CO2-Einsparung (gegenüber einem Gaskessel) 7.767 tCO2/a

Wärme der Lahn nutzen

Die drei Großwärmepumpen in der Schlachthofstraße entziehen thermische Energie aus der Lahn. Dafür entnehmen die Pumpen dem Fluss Wasser und nutzen dessen Umweltwärme. Beim Durchlauf des Flusswassers durch die Wärmepumpen wird das Wasser abgekühlt und so die thermische Energie entnommen, bevor es wieder in die Lahn zurückgeleitet wird. Die gewonnene Energie wird über die Wärmepumpen dem Fernwärmenetz zugeführt. Damit tragen die Großwärmepumpen zu einer klimaneutralen Energieerzeugung bei.

Standort der Großwärmepumpen

Um das Fließgewässer Lahn für die innovative Wärmetechnik zu nutzen, werden voraussichtlich drei Wasser-Wasser-Wärmepumpen mit einer gesamten thermischen Leistung von bis zu 6 MW am Standort Schlachthofstraße 18 installiert.

Umweltfreundliche Nutzung des Gewässers

Sämtliches Wasser wird nach der thermischen Nutzung wieder in die Lahn eingeleitet, d. h. es gibt keine Wasserverluste. Es wird dabei auch nur Wärme entzogen. Es erfolgt keine stoffliche oder chemische Beeinträchtigung beim gesamten Prozess. Im Gegenteil: Das Flusswasser wird bei der Wiedereinleitung in die Lahn hydraulisch und thermisch so stark durchmischt, dass nur minimale Temperaturunterschiede für das Gesamtgewässer zu erwarten sind.

Kontinuierlich überwacht

Detektionssysteme am Austritt der Wärmepumpenanlage überwachen kontinuierlich das Wasser, bevor es wieder in die Lahn eingeleitet wird. Wird der Austritt von Kältemittel festgestellt, verhindern selbstschließende Klappen, dass dieses in die Lahn gelangen kann.

Komponenten II + III: BHKW und P2H-Modul

Zahlen, Daten Fakten

Leistung thermisch 2 x 4.726 kWth
Leistung elektrisch 2 x 4.507 kWel
Gesicherte Laufzeit September bis April
Wärmeerzeugung 49.995 MWh
Stromerzeugung 46.934 MWh
Versorgte Wohnungen (Wärme) rund 6.800
Durchschnittshaushalte  (Strom) rund 21.300
CO2-Einsparung (gegenüber Turbinenanlage) 2.736t CO2/a

Effizient Energie erzeugen

Beim Projekt PowerLahn entstehen neben der Großwärmepumpen noch zwei BHKW mit einer Leistung von je 4,5 Megawatt (MWth) und ein Power-to-Heat-Modul mit einer Leistung von 2,7 MWth. Die BHKW erzeugen nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) hocheffizient Wärme und Strom. Das Power-to-Heat-Modul wandelt Strom in Wärme um und kommt zum Einsatz, wenn es zu nicht verwertbaren Stromüberschüssen kommen sollte.

Beide Komponenten (BHKW und P2H-Modul) werden auf dem Gelände des Heizkraftwerks im Leihgesterner Weg installiert. Sie ersetzen die älteren Gasturbinen der HKW Gießen GmbH am Standort.

Zusammenspiel der Komponenten im Jahresverlauf

In den kalten Wintermonaten sind die Großwärmepumpen nicht im Einsatz. In dieser Zeit decken in erster Linie die zwei BHKW den im Winter erhöhten Strom- und Wärmebedarf. Durch die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung wird dabei ein Gesamtwirkungsgrad von ca. 95 % erreicht.

In den warmen Monaten (April bis Oktober) laufen die Großwärmepumpen. In dieser Zeit ersetzen sie die umliegenden Erzeugeranlagen im Versorgungsgebiet. Sollte es zu nicht verwertbaren Stromüberschüssen kommen, unterstützt die Power-to-Heat-Anlage und wandelt überschüssigen Strom in Wärme um. Im Sommer erzeugt zudem die Photovoltaikanlage Strom, der effizient für den Betrieb der Großwärmepumpen genutzt wird.

Vorteile von PowerLahn für Gießen und die Region

  • Treibhausgasemissionen werden deutlich reduziert
  • Versorgungssicherheit für Strom und Wärme wird gestärkt
  • Der Anteil erneuerbarer Energien wird erhöht
  • Wichtiger Beitrag für die Energiewende hier in Gießen
  • Solche innovativen Anlagen helfen, die Netze flexibler und unabhängiger zu betreiben
  • Zukünftiger Einsatz von Wasserstoff möglich