Energiewende am Wasser : 150 Megawatt aus dem Rhein: Wie STRABAG Kölns Wärmepumpe ans Wasser bringt

Wer am Niehler Hafen steht, sieht zunächst nichts, was nach Energiewende aussieht: ein Hafenbecken, eine Uferspundwand, dahinter das Kraftwerksgelände, das hier seit über vierzig Jahren Strom und Wärme für Köln erzeugt. Und davor der Rhein, der träge vorbeizieht, im Jahresmittel kaum zehn Grad warm. Genau dieser Fluss soll von 2028 an bis zu 50.000 Kölner Haushalte heizen. Möglich macht das eine Großwärmepumpe mit 150 Megawatt thermischer Leistung, deren Hauptbauphase am 8. Juni 2026 angelaufen ist. Nach Kampfmittelsondierungen, Gründungsarbeiten und Baufeldvorbereitung werden jetzt die Gebäude und die technische Infrastruktur errichtet, mit einer veranschlagten Bauzeit von rund zwei Jahren. 

150 Megawatt Wärme aus einem Fluss zu holen, funktioniert nicht mit einer Maschine allein. Am Hafenrand entsteht dafür ein dichtes Wasserbauwerk, hinter einer bestehenden Spundwand, mit Betonsohle unter Wasser und einem Ansaugsystem, das nicht nur Wasser, sondern auch Fische berücksichtigt. Dieses Einlaufbauwerk errichtet eine Arbeitsgemeinschaft aus der Ed. Züblin AG und der Strabag AG Water Technologies. 

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Die Anlage besteht aus drei Modulen zu je 50 Megawatt thermischer Leistung. Sie soll ab 2028 Fernwärme für bis zu 50.000 Haushalte liefern und kostet rund 280 Millionen Euro, für die RheinEnergie nach eigenen Angaben die zweitgrößte Einzelinvestition der Unternehmensgeschichte. Bund und EU fördern das Vorhaben, nach RheinEnergie-Kommunikation mit rund 100 Millionen Euro. Die 150 Megawatt sind Wärmeleistung, nicht elektrische Anschlussleistung.

RheinEnergie und der Anlagenbauer Everllence, die frühere MAN Energy Solutions, nennen die Anlage Europas größte Flusswasser-Wärmepumpe. In Mannheim baut der Versorger MVV allerdings ab Mitte 2026 eine mit 165 Megawatt etwas größere Anlage, ebenfalls mit Betriebsstart 2028. 

Dass der Standort Niehl überhaupt infrage kommt, liegt an einer seltenen Kombination dreier Voraussetzungen an einem Ort: der Rhein als praktisch unerschöpfliche Wärmequelle direkt vor der Tür, ein bestehendes, großes Fernwärmenetz für die Kölner Innenstadt, in das sich die gewonnene Wärme einspeisen lässt, und ein ausreichend starker Stromanschluss. Der Standort ist bis zur 380.000-Volt-Ebene an das vorgelagerte Netz des Übertragungsnetzbetreibers Amprion angebunden und kann so die nötige elektrische Leistung für die Verdichter bereitstellen. Erst dieses Zusammentreffen macht eine Anlage dieser Größenordnung wirtschaftlich überhaupt sinnvoll.

Das Einlaufbauwerk führt der Großwärmepumpe Rheinwasser über Pumpen und Leitungen zu. Es kombiniert Stahlskelettbau mit Teilen in Massivbauweise, doch die eigentliche Herausforderung liegt in der Lage: Das Bauwerk entsteht unmittelbar hinter einer bestehenden, rückverankerten Uferspundwand. Deshalb muss eine wasserdichte Baugrube mit einer Trennwand zum angrenzenden Hafenbecken hergestellt werden, ein Arbeiten unmittelbar an der Grenze zwischen Land und Wasser, bei dem jede Undichtigkeit unmittelbar zum Problem würde.

Die Baugrube dient nicht nur dem Bauablauf, sondern wird selbst zum Teil des fertigen Bauwerks: Der Stahlbeton-Aussteifungsgurt, der die Grubenwände während des Aushubs gegen den Erd- und Wasserdruck stützt, soll später Bestandteil der äußeren Bauwerkswand sein. Was sonst nur temporäre Hilfskonstruktion ist, bleibt hier dauerhaft im Bauwerk. Die Verbauwand wird als Kombination aus überschnittener Bohrpfahlwand und Trägerdichtwand ausgeführt, je nach Abschnitt rückverankert oder ausgesteift. Eine Unterwasserbetonsohle übernimmt die Abdichtung nach unten.

Der Ablauf folgt einer Logik, die im Spezialtiefbau am Wasser typisch, aber anspruchsvoll ist: Erst entsteht die dichte Umschließung aus Wand und Unterwasserbetonsohle, dann erlaubt ein Voraushub mit Restwasserhaltung, die Aussteifung unter weitgehend trockenen Bedingungen herzustellen, bevor die eigentliche Baugrube ausgehoben wird. 

Ein zentrales Thema im Genehmigungsverfahren war der Schutz der Fische: Wie kommen Tiere, die der Wasserstrom in die Anlage zieht, wieder sicher in den Rhein zurück? Dazu kamen Fragen zu den Effekten des leicht abgekühlten Rückgabewassers auf die Fauna des Rheins. Diese Themen verzögerten den ursprünglichen Zeitplan, der einmal eine Inbetriebnahme 2027 vorsah; offiziell gilt nun 2028. Bei Projekten dieser Dimension betreten auch die Behörden Neuland, weil belastbare Erfahrungswerte für so große Flusswasserentnahmen fehlen.

Die Planung von Strabag und Züblin sieht dafür eine Rückführungsanlage mit Fischhebeanlage und Fischrutsche vor. Dass die Rückführung trotzdem nicht trivial ist, zeigt ein Detail aus der Planungsgeschichte: Eine Rutsche, die aussortierte Tiere immer an derselben Stelle in den Fluss entlässt, schafft ein neues Problem, weil Raubfische rasch lernen, sich genau dort einzufinden, wo regelmäßig Beute zurückkehrt. Der Fischschutz ist damit kein Standardbauteil von der Stange, sondern muss als eigenes System mitgedacht und in das Wasserbauwerk integriert werden, bis hin zur Frage, wo und wie die Tiere den Fluss wieder erreichen. 

Das Prinzip ähnelt einer gewöhnlichen Wärmepumpe, nur im industriellen Maßstab. Rheinwasser mit einer Temperatur von im Jahresmittel rund zehn Grad Celsius gibt seine Wärme über Wärmetauscher an ein Kältemittel ab. In Köln zirkuliert dafür Ammoniak als natürliches Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf, Rheinwasser und Ammoniak kommen nicht in Kontakt. Ammoniak hat den Vorteil, kein Treibhauspotenzial zu besitzen und synthetische F-Gase überflüssig zu machen. 

Das Kältemittel nimmt die Wärme auf, verdampft und wird in großen, elektrisch betriebenen Verdichtern komprimiert, wodurch seine Temperatur steigt. Über einen weiteren Wärmetauscher gibt es die Wärme an das Fernwärmewasser ab, das mit mehr als 100 Grad Celsius ins Netz geht. Aus einer Kilowattstunde Strom gewinnt die Anlage im Mittel rund drei Kilowattstunden Nutzwärme. Das Rheinwasser bleibt chemisch unverändert und fließt nur leicht abgekühlt zurück, im Schnitt um etwa 0,4 Grad. 

Das Herzstück jedes der drei Module ist ein Getriebekompressor, der für die Verdichtung des Kältemittels sorgt. Diese Kompressoren entstehen bei Everllence im Werk Oberhausen, die zugehörigen Integralgetriebe in Berlin. Hinter dem Anlagenbauer steht ein Unternehmen mit langer Industriegeschichte: Everllence, bis 2025 MAN Energy Solutions, gehört zum VW-Konzern und kann bei Großwärmepumpen etwas vorweisen, das in dieser Liga selten ist, nämlich gebaute Referenzen. Im dänischen Esbjerg versorgt eine Meerwasser-Wärmepumpe des Unternehmens bereits rund 100.000 Menschen mit Fernwärme, im ebenfalls dänischen Aalborg entsteht derzeit eine noch größere Anlage. Für Köln tritt Everllence als Generalunternehmer auf und verantwortet die Wärmepumpe von der Planung bis zur Inbetriebnahme.

Die Wärmepumpe ersetzt nicht von einem Tag auf den anderen die fossile Wärmeerzeugung am Standort. RheinEnergie plant ein flexibles System: Die Großwärmepumpe soll vor allem dann Wärme liefern, wenn viel Strom verfügbar oder günstig ist, während die bestehenden Gas-und-Dampfturbinen-Anlagen bei hohen Strompreisen die Versorgung sichern. Köln baut also keine isolierte Wunderanlage, sondern ergänzt einen bestehenden Erzeugungspark um einen sehr großen elektrischen Wärmeerzeuger.

An sonnigen, windigen Tagen drückt zeitweise so viel erneuerbarer Strom ins Netz, dass die Börsenpreise ins Negative rutschen. Eine Großwärmepumpe kann solche Überschüsse als flexible Last aufnehmen und billigen Strom in speicherbare Wärme umwandeln, statt dass er ungenutzt bleibt. Das dämpft die Erzeugungskosten und damit langfristig die Fernwärmepreise und stärkt zugleich die Versorgungssicherheit. Finanziert wird das Großprojekt über ein Bankenkonsortium unter Führung der Helaba, dem auch die NRW.BANK und die Sparkasse KölnBonn angehören.

Die Anlage soll künftig einen erheblichen Teil der Innenstadt-Fernwärme dekarbonisiert bereitstellen und jährlich mindestens 100.000 Tonnen Treibhausgase gegenüber fossiler Erzeugung einsparen. Erleichtert wird das durch einen neuen rechtlichen Rahmen: Seit Jänner 2026 gilt in Deutschland das Geothermie-Beschleunigungsgesetz, das Großwärmepumpen ein „überragendes öffentliches Interesse" zuspricht und damit Genehmigungen gerade für Flusswasseranlagen beschleunigt. Damit reagiert der Gesetzgeber auf genau jene Verzögerungen, die das Kölner Projekt selbst erlebt hat. 

Der Bedarf ist groß: Ein erheblicher Teil der CO2-Emissionen entsteht im Wärmesektor, und während im Neubau die einzelne Wärmepumpe längst Standard ist, braucht der Gebäudebestand in dicht bebauten Innenstädten andere Lösungen. Genau dort kann klimafreundliche Fernwärme tausende Wohnungen auf einen Schlag dekarbonisieren, ohne dass einzelne Eigentümer investieren müssen. Köln gilt den Beteiligten deshalb als Blaupause, und was hier bei Genehmigung, Wasserentnahme und Fischschutz festgelegt wird, dürfte für viele Folgeprojekte Maßstäbe setzen.

Für die Bauwirtschaft ist Köln-Niehl damit mehr als ein Energieprojekt. Es ist ein Beispiel dafür, wie die Wärmewende konkrete, anspruchsvolle Bauaufgaben schafft, von der überschnittenen Bohrpfahlwand über die Unterwasserbetonsohle bis zur Fischrutsche. Und ein gutes Stück davon trägt die Handschrift von Strabag und Züblin.