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Aug 02, 2023

Eine neue Energiequelle für die Innenstadt von Boston: der Charles River

Die politischen Entscheidungsträger fragen sich seit langem, wie sie die dadurch verursachten CO2-Emissionen reduzieren können

Politische Entscheidungsträger fragen sich seit langem, wie sie die CO2-Emissionen reduzieren können, die durch die Heiz- und Kühlsysteme in Bostons Bürotürmen, Universitäten und Krankenhäusern verursacht werden.

Es stellte sich heraus, dass eine große Antwort auf diese irritierende Frage direkt vor ihnen zu finden war – im Charles River.

Vicinity Energy, der durch Private Equity finanzierte Eigentümer des Dampfsystems von Boston und Cambridge, hat mit MAN Energy Solutions eine Vereinbarung über den Bau eines Niedertemperatur-Wärmepumpensystems im Vicinity-Werk in der Nähe des Kendall Square in Cambridge zur Dampferzeugung unterzeichnet. Die Ursache dieser niedrigen Temperaturen? Wasser aus dem Charles River.

Vicinity rüstet bereits sein Kraftwerk in Kendall um, das Erdgas zur Befeuerung seiner Dampfkessel und einer stromerzeugenden Turbine nutzt, die aus ihrer überschüssigen Wärmeenergie auch Dampf erzeugt. Das Unternehmen ersetzt eine dieser gasbetriebenen Dampfturbinen durch einen Kessel, der über das Stromnetz betrieben wird. Dabei handelt es sich um ein 20-Millionen-Dollar-Projekt, das Dampf an Kunden liefern wird, die einen Aufpreis dafür zahlen, dass dieser aus erneuerbarem Strom stammt. Vicinity wird diesen Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind- und Solaranlagen beziehen und den „grünen“ Dampf an Kunden verteilen – beginnend mit einem Laborkomplex in der Nähe von Fenway Park, der vom Entwickler IQHQ gebaut wird.

Der Deal mit MAN, einer deutschen Tochtergesellschaft des Automobilherstellers Volkswagen, könnte es Vicinity ermöglichen, eine weitere umweltfreundliche Alternative anzubieten, mit der mehr Gebäude zu einem niedrigeren Preis erreicht werden können. Ziel ist es, dass die riesige Wärmepumpe in Industriegröße 40 Prozent des Dampfes von Vicinity für Boston und Cambridge erzeugt; Das Unternehmen liefert Dampf, der mehr als 70 Millionen Quadratmeter Gebäude (das Äquivalent von fast 60 Prudential Towers) in den beiden Städten heizen kann.

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„Die Menge an Wärmeenergie, die in diesem vorbeifließenden Fluss steckt, ist enorm“, sagte Bill DiCroce, CEO von Vicinity. „Es handelt sich um eine unerschlossene erneuerbare Ressource, die jeden Tag vorbeifließt. Die Technologie war bisher nicht da, um sie zu erschließen. Jetzt haben wir sie. Wir nutzen so viel vorhandene Infrastruktur.“

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DiCroce sagte, MAN stelle diese Wärmepumpenanlagen für Warmwasser bereits in Europa her. Dieses Modell wird jedoch größere und leistungsstärkere Kompressoren verwenden. Da das System die Wärmeenergie des Flusses nutzt, wird das Wasser mit einer um etwa fünf Grad Fahrenheit kühleren Temperatur zum Charles zurückgeführt. Das System werde bis zu 80.000 Gallonen pro Minute aus dem Fluss entnehmen, sagte er, im Rahmen bestehender Umweltgenehmigungen für Kühlzwecke.

Wärmepumpen, von der Größe eines Privathauses bis hin zu Industriemaschinen, funktionieren im Wesentlichen dadurch, dass sie etwas Wärme aus einer Quelle – Außenluft, dem Boden oder in diesem Fall nahegelegenem Wasser – entziehen und an einen anderen Ort transportieren.

„Das Neuartige daran ist, dass man Flusswasser, eine Quelle mit niedriger Temperatur, nutzen und daraus Dampf erzeugen kann“, sagte DiCroce. „Das hat es in dieser Größenordnung noch nie gegeben.“

Tatsächlich wäre es der größte derartige Wärmepumpenkomplex in den USA. DiCroce sagte, er hoffe, es innerhalb von drei Jahren installieren zu können. Die genauen Kosten stehen noch nicht fest, sie könnten jedoch mehrere zehn Millionen Dollar betragen. Da die Nachfrage nach CO2-freier Wärme steigt, geht DiCroce davon aus, dass Vicinity in Kendall ein zweites installieren wird, um Schritt zu halten.

„Das ist der erste Dominostein, der in den USA fällt“, sagte Chris Frighton, Direktor für Kohlenstoffabscheidung und Wärmepumpen bei MAN. „Wärmepumpen zur Dampferzeugung sind keine bekannte Sache. Wenn wir das größte Projekt aller Zeiten vorlegen, ... wird es der Welt zeigen, was möglich ist.“

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Am Freitag empfing Vicinity eine britische Entourage im Werk Kendall unter der Leitung des Parlamentsmitglieds Chris Skidmore sowie lokale Beamte und Umweltschützer, um das Wärmepumpenprojekt und die Pläne für Elektrokessel zu besprechen.

„Es klingt wirklich vielversprechend“, sagte Casey Bowers, Geschäftsführerin des ELM Action Fund, nachdem sie das Werk in Kendall verlassen hatte. „Das Wasser, das sie zurück in den Fluss leiten, wird fünf Grad kühler sein, was für den Fluss im Allgemeinen viel besser ist. Ich finde es wirklich aufregend. ... Wie bei allem wird es wichtig sein, weiterzumachen und durchzuhalten.“ um sicherzustellen, dass es so großartig wird, wie wir es uns vorstellen.“

Auch Emily Norton, Geschäftsführerin der Charles River Watershed Association, klingt optimistisch. Sie sagte, die Wärmepumpentechnologie zeige Potenzial zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen und ihre Gruppe freue sich auf die Zusammenarbeit mit Vicinity, um „den öffentlichen Zugang und die Ökologie an diesem wichtigen, aber degradierten Abschnitt des Flusses“ zu verbessern. Angesichts der Bedrohungen durch den Klimawandel sei es wichtig, so viele kreative Lösungen wie möglich zu erforschen, sagte sie.

Schließlich plant DiCroce den Einsatz von Wärmepumpen, um den Großteil des Dampfes für seine Kunden in Boston und Cambridge bereitzustellen, und die Einführung ähnlicher Projekte in einigen der elf anderen Städte, in denen Vicinity Fernenergiesysteme betreibt, beispielsweise Philadelphia und Baltimore. Er sagte, er würde gerne auch bis zu drei elektrisch betriebene Kessel in Kendall haben und gleichzeitig die erdgasbetriebene Elektroturbine als Notstromquelle für das Stromnetz der Region behalten.

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Er sagte, dass Vicinity keine Subventionen für das Wärmepumpenprojekt benötige, aber eine Firma damit beauftragt habe, Bundesmittel zur Deckung der Kosten zu beantragen, und plane, bei Staatsbeamten Lobbyarbeit zu betreiben, um sicherzustellen, dass es für das Alternative Portfolio Standard-Programm des Staates für Anreize für Wärmeenergie berücksichtigt werde. Es besteht die Hoffnung, dass ein niedrigerer Preis für den durch Wärmepumpen erzeugten Dampf eine breitere Akzeptanz fördern würde. Auch kommunale Maßnahmen helfen: In Boston gibt es bereits Regeln, die Eigentümer großer Gebäude dazu verpflichten, ihre CO2-Emissionen im Laufe der Zeit zu reduzieren, und die Behörden von Cambridge stehen kurz davor, etwas Ähnliches einzuführen.

Der Abgeordnete Jeff Roy, Co-Vorsitzender des Energieausschusses des Parlaments, sagte, er sei beeindruckt, als ihm die Führungskräfte von Vicinity erzählten, was sie planten. Die Reduzierung oder Beseitigung der Emissionen von Gebäuden, insbesondere von großen Gebäuden wie denen in der Innenstadt von Boston und energieintensiven Labors in Cambridge, gilt als entscheidend für den Staat, um sein Ziel von Netto-CO2-Emissionen bis 2050 zu erreichen.

„Der wahrscheinlich größte Sorgepunkt für mich ist: Wie werden wir unsere Gebäude dekarbonisieren?“ Sagte Roy. „Das klingt nach einem erstaunlichen Fortschritt.“

Jon Chesto ist unter [email protected] erreichbar. Folgen Sie ihm auf Twitter @jonchesto.