Orben sichert Heizwasserqualität für Erdbeckenspeicher in Rechlin-Müritz
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt „Efficient Pit“ konzentriert sich dabei auf Materialien und Konstruktionen, die bei Speichertemperaturen bis zu 95 °C langfristig stabil bleiben. Der Wasserspezialist Orben aus Wiesbaden schafft mit normgerecht aufbereitetem Heizungswasser die Grundlage für einen sicheren und effizienten Betrieb.
Schlüsseltechnologie für die Energiewende
Erdbecken-Wärmespeicher sind künstlich angelegte, mit normgerecht aufbereitetem Heizwasser gefüllte Becken, die mit einer schwimmenden Abdeckung versehen sind. Unterschiedliche Wärmequellen erhitzen das Wasser, beispielsweise Sonnenkollektoren oder Abwärme. Das Wasser wird auf bis zu 90 Grad Celsius erhitzt und speichert thermische Energie, die in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung oder fehlender Abwärme wieder abgegeben wird.
Die neuen Materialien werden für eine Wassertemperatur bis zu 95 Grad Celsius getestet. Die gespeicherte Wärme kann über Wärmetauscher in Nah- oder Fernwärmenetze eingespeist, zur Unterstützung von Heizkesseln und Wärmepumpen genutzt oder für Industrieprozesse bereitgestellt werden.
Test-Wärmespeicher am Produktionsstandort von Solmax in Rechlin
Unter realen Bedingungen werden in Rechlin die eingesetzten Materialien, Bauformen und technischen Funktionen erprobt. Neben Laborprüfungen zur Alterung und Stabilität der temperaturbeständigen Kunststoffdichtungsbahnen, rückt die Weiterentwicklung neuer Systemkomponenten in den Fokus. Ein zentrales Element ist die Installation umfangreicher Überwachungstechnik, die eine präzise Beobachtung thermischer und mechanischer Prozesse ermöglicht.
Sensoren im Dammkörper, an den Böschungen, im Untergrund und in der schwimmenden Abdeckung liefern kontinuierlich Daten, die Rückschlüsse für Optimierungen bei Handhabung und Montage erlauben. Auch die Verschweißung unterschiedlicher Produkte und Bauteile sowie deren Reparaturmöglichkeiten werden praxisnah erprobt. Teil dieser Realbedingungen ist die Heizwasserqualität, die den Anforderungen der VDI-Richtlinie 2035 entsprechen muss.
Heizwasser für rund 2.000 Wohnhäuser in einem Becken
Zur Erstbefüllung der beiden Versuchsspeicher in Rechlin-Müritz wurden mehr als 6.600 Kubikmeter Wasser, das sind über 6,6 Millionen Liter, aus dem öffentlichen Netz entnommen. Orben bereitete davon 5.000 Kubikmeter nach den Empfehlungen der AGFW (Arbeitsgemeinschaft Fernwärme) sowie der VDI-Richtlinie 2035 normgerecht auf und leitete sie in die beiden Speicher mit 3.000 und knapp 2.000 Kubikmetern Volumen ein.
Aus Trinkwasser wird normgerechtes Heiz- und Kreislaufwasser
Damit das Wasser die Anforderungen an Kreislaufwasser in Industrie- und Fernwärmeanlagen erfüllt, musste es vorab aufbereitet werden. Normales Trinkwasser enthält viele gelöste Salze, Mineralien und Gase, die in Heizsystemen Ablagerungen, Korrosion und Schäden verursachen können.
Die AGFW-Richtlinie FW 510 und VDI 2035 definieren deshalb klare Grenzwerte und Qualitätsstandards, um die Effizienz und Lebensdauer der Anlagen zu sichern. Eine gesicherte Heizwasserqualität ist Grundlage für den zuverlässigen Betrieb und schützt vor kostspieligen Schäden durch Ablagerungen oder Korrosion. Sie trägt zugleich zu Klimaschutz, nachhaltigem Ressourceneinsatz und letztlich zur erfolgreichen Wärmewende bei.
Aufbereitung mit Umkehrosmose
Bei der Aufbereitung des Kreislaufwassers in Rechlin wurde das Umkehrosmose-Verfahren angewendet. Die Behandlung durch Umkehrosmose beruht auf dem physikalischen Verfahren der Membrantechnik zur Konzentrierung von in Flüssigkeiten gelösten Stoffen. Um Beschädigungen der Membranen zu verhindern, wird das Leitungswasser vorbehandelt, um größere Partikel, Schwebstoffe und Verunreinigungen zu entfernen. Im nächsten Schritt wird das Wasser unter hohem Druck auf die Umkehrosmose-Membran gepresst, wodurch es durch die Membran hindurchtritt und dabei Schadstoffe und Salze zurückgehalten werden.
In Rechlin blieben nach der Aufbereitung ca. 20 Prozent des eingespeisten Rohwassers als Konzentrat übrig. Zusammen mit den herausgefilterten Stoffen wurde es fachgerecht in das Abwassernetz eingeleitet und so vom Speicher ferngehalten.
Vorausschauende Planung zur Wasserentnahme
Wie erwähnt wurden über 6.600 Kubikmeter Wasser aus dem öffentlichen Netz entnommen. Die Entnahme einer so großen Wassermenge erforderte eine sorgfältige Vorbereitung: Förderkapazitäten, die Sicherheit der Trinkwasserversorgung, saisonale Ereignisse wie Großveranstaltungen sowie Netzbelastungen, Feiertage und Wetterlagen waren zu berücksichtigen.
So konnte z.B. wegen des nahegelegenen „Fusion-Festivals“ mit über 70.000 Besuchern das Wasser erst nach dem Ende der Veranstaltung entnommen werden. Dadurch wurde sichergestellt, dass die Wasserversorgung des benachbarten Ortes Boek nicht gefährdet war. Eine weitere Herausforderung war die zuverlässige, stete Bereitstellung der erforderlichen Wassermengen. Dazu wurde das Rohwasser über Hydranten durch den örtlichen Versorger eingespeist, der eine Förderleistung von etwa 15 Kubikmetern pro Stunde sicherstellte. Zuvor hatte der Versorger die Entnahmemenge mit Tests über Standrohre geprüft. Andere Optionen, etwa eine genehmigte Entnahme aus der nahegelegenen Müritz, erwiesen sich dadurch als nicht notwendig.
Mobile Heizwasseraufbereitung vor Ort durch „Orben TR-10“-Trailer
Die Grundlage für eine normgerechte Aufbereitung war eine detaillierte Wasseranalyse im Orben-Labor. Die Umsetzung erfolgte anschließend mit dem mobilen „Orben TR-10“-Trailer. Die Anlage auf dem LKW-Trailer vereint Vorbehandlung, Umkehrosmose, Membranentgasung und bei Bedarf eine Nachreinigung über Mischbett-Ionenaustauscher. Das Verfahren kam auch vor kurzem bei der Befüllung des Erdbeckenspeichers in Bracht, Mittelhessen, erfolgreich zum Einsatz. Dort wurden sogar über 26.000 Kubikmeter Heizungswasser unter erschwerten Bedingungen erfolgreich aufbereitet.
Auch in Rechlin übernahm ein speziell für die mobile Wasseraufbereitung geschulter Orben-Mitarbeiter den Anschluss, die Inbetriebnahme und die kontinuierliche Überwachung der gesamten Aufbereitung. Auftretende Leistungsschwankungen im Wasserzulauf wurden durch Service- und Wartungsmaßnahmen sofort ausgeglichen, sodass die Anlage jederzeit mit voller Kapazität betrieben werden konnte.
In 23 Tagen vom Rohwasser zum normgerechten Heizungswasser
Das für die Erstbefüllung entnommene Rohwasser lag mit einer Gesamthärte von 16,7 °dH im Härtebereich 3 und war damit als „hartes Wasser“ einzustufen. Auch die Leitfähigkeit war mit 624 µS/cm deutlich zu hoch.
Nach der Aufbereitung durch den „Orben TR-10“-Trailer zeigte sich ein völlig anderes Bild: In beiden Versuchsspeichern wurde eine Gesamthärte von nur noch 0,16 °dH erreicht, also vollentsalztes Wasser im „weichen Bereich“.
Die Leitfähigkeit sank von ursprünglich 624 auf 16,4 µS/cm im rechten und 13,8 µS/cm im linken Becken; ein Wert, der deutlich unter den in der AGFW 510 und der VDI 2035 vorgeschriebenen Grenzen liegt. Auch der pH-Wert wurde im geforderten Normbereich eingestellt.
Damit entspricht das produzierte Heizungswasser den Vorgaben der AGFW 510 und der VDI 2035: Härtebildner sind praktisch entfernt, die elektrische Leitfähigkeit ist sehr niedrig und der pH-Wert bewegt sich im optimalen Bereich. So ist gewährleistet, dass keine Steinbildung oder Korrosion auftritt und die Speicher langfristig effizient und betriebssicher arbeiten können. Die Heizwasseraufbereitung fand vom 7. bis 29. Juli 2025 statt und lief problemlos über 23 Tage rund um die Uhr.
Innovation trifft Norm: Rechliner Speicherprojekt verbindet Forschung und Praxis
Die Anlage in Rechlin-Müritz zeigt eindrucksvoll, wie technologische Innovation, staatliche geförderte Projekte und partnerschaftliche Zusammenarbeit die Wärmewende voranbringen. Solmax und das Steinbeis-Institut Solites erforschen hier die nächste Generation von Erdbeckenspeichern. Ein wichtiger Baustein ist dabei die Heizwasseraufbereitung nach der VDI-Richtlinie 2035.
Der Wiesbadener Wasserspezialist Orben sorgt mit normgerechtem Heizwasser dafür, dass die Speicher langfristig effizient und betriebssicher arbeiten können. So liefert das Projekt nicht nur wichtige Erkenntnisse für Forschung und Industrie, sondern auch konkrete Beiträge zu Anlagenschutz und Effizienz, was zu nachhaltiger Wärmeversorgung und Klimaschutz beiträgt.
