Wärme aus konzentrierenden Solarkollektoren für spanische Brauerei
Ansicht der solarthermischen Prozesswärmeanlage auf dem Gelände der Heineken-Brauerei in Sevilla, Spanien, mit den Druckwassertanks und der Balance-of-Plant auf der linken Seite sowie einem der zwei Parabolrinnenfelder auf der rechten Seite.
Seit dem Sommer 2023 wird rund die Hälfte des Wärmebedarfs der Heineken-Brauerei in Sevilla durch Solarenergie gedeckt. Die innovative, konzentrierende Solarthermieanlage befindet sich im Eigentum von ENGIE España und wird von dem Energieversorger im Rahmen eines 20-jährigen Wärmeliefervertrags betrieben. Das Projekt markiert einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Klimaneutralität des Brauereistandorts.
Größte solare Prozesswärmeanlage Europas
Die Anlage in Sevilla ist in mehrfacher Hinsicht ein Vorzeigeprojekt. Sie wurde in Rekordzeit realisiert: Zwischen dem ersten Spatenstich und der Inbetriebnahme lagen lediglich 13 Monate. Mit einer installierten Leistung von 30 Megawatt ist sie die größte solare Prozesswärmeanlage Europas. Besonders hervorzuheben ist die hohe Zufriedenheit des Kunden – der Heineken-Brauerei – sowohl mit der Leistungsfähigkeit der Anlage als auch mit ihrem laufenden Betrieb.
Besonderheiten der solarthermischen Prozesswärmeanlage
Die Module der Parabolrinnen entsprechen in Größe und Aufbau denen großer solarthermischer Kraftwerke zur Stromerzeugung mit einer Länge von 12 Meter und einer Breite von 5,77 Meter.
Im Solarkreislauf dieser Anlage wird Druckwasser eingesetzt. Dadurch entfallen Umwelt- und Entsorgungsrisiken, die mit Ölbetrieb verbunden sind.
Das Wärmespeichersystem besteht aus acht Druckwasser-Stahltanks mit einem Gesamtvolumen von ungefähr 800 Kubikmeter.
Die Installation des Solarfeldes wurde gemeinsam von den belgischen Unternehmen Azteq und Solarlite Spanien geleitet und durch ein andalusisches Bauunternehmen ausgeführt.
Anlagenkonzept und technische Auslegung im Überblick
Das nachfolgende Schema zeigt die nahtlose Integration des solarthermischen Systems in die bestehende Infrastruktur der Brauerei. Ein Wärmetauscher trennt das Solarkollektorfeld vom Wärmeverteilsystem des Kunden und sorgt für eine hydraulische Trennung der beiden Kreisläufe. Die erzeugte Solarwärme kann dadurch bedarfsgerecht in das bestehende Wärmenetz eingebunden werden.
Technische und wirtschaftliche Kennzahlen des Parabolrinnenfeldes bei Heineken Spanien, Sevilla
Ein Bypass im Solarkreislauf ermöglicht die Zirkulation des Wärmeträgermediums durch das Kollektorfeld, bis eine ausreichende Temperatur erreicht ist. Durch die Auslegung des Wärmetauschers können Solarfeld und Speicher den Eintritt des Wärmetauschers in einem flexiblen Temperaturbereich von 170 Grad Celsius bis 210 Grad Celsius versorgen. Dadurch wird die vom Kunden benötigte konstante Vorlauftemperatur von ungefähr 130 bis 160 Grad Celsius zuverlässig gewährleistet.
Die solare Prozesswärmeanlage ist auf einen jährlichen nutzbaren Solarertrag von 28,5 Gigawattstunde ausgelegt. Damit deckt sie rund 50 Prozent des gesamten jährlichen Wärmebedarfs der Brauerei von 56 Gigawattstunde. Die Brauerei arbeitet an fünf Tagen pro Woche.
Bei einem solaren Deckungsanteil von rund 50 Prozent kann es insbesondere in den sonnenreichen Sommermonaten zu Wärmeüberschüssen kommen. Aus diesem Grund wurden die Parabolrinnen am Standort Heineken in Ost-West-Richtung ausgerichtet. Diese Ausrichtung wurde aus zwei wesentlichen Gründen gewählt:
Erstens ermöglicht sie eine leicht höhere jährliche nutzbare Wärmelieferung an den Kunden, da die Wärmeproduktion besser an das Lastprofil anpasst wird und ein Wärmeüberschuss im Sommer verringert wird.
Zweitens erlaubt sie eine kompaktere und besser optimierte Anordnung des Solarfeldes innerhalb die verfügbaren Flächen- und Geometrievorgaben.
Obwohl die Anlage ihre höchsten Erträge um die Mittagszeit erzielt und im Vergleich zu einer Nord-Süd-Ausrichtung geringere Erträge bei Sonnenauf- und -untergang aufweist, stellte die Ost-West-Konfiguration insgesamt die bestmögliche Lösung unter Berücksichtigung der standortspezifischen Randbedingungen und des Lastprofils der Brauerei dar.
