Hongkong ist bekannt für sein einzigartiges subtropisches, hoch aufragendes und dicht bebautes städtisches Umfeld mit einem hohen Bedarf an Klimaanlagen für die riesigen Innenräume in den Wolkenkratzern der Stadt.

Um den Gesamtenergieverbrauch für die Klimatisierung des 320 Hektar großen Neubaugebiets nach der Verlegung des Flughafens Kai Tak ins Stadtzentrum zu senken, hat die Regierung von Hongkong die Führung bei der Planung eines einzigartigen Fernkältesystems (DCS) mit Meerwasser übernommen. Arup arbeitet seit 20 Jahren mit dem Electrical and Mechanical Services Department (EMSD) zusammen, vom Konzept bis zur Umsetzung, und hat eines der wichtigsten nachhaltigen Infrastrukturprogramme in die Stadt gebracht, um die Nachhaltigkeitsvision der Regierung von Hongkong zu verwirklichen.

Planung einer bahnbrechenden Initiative zur Klimaresilienz

Im Jahr 1998 wurde der internationale Flughafen Hongkong von Kai Tak nach Chek Lap Kok verlegt. Die Regierung von Hongkong plante eine Stadtentwicklung auf dem alten Flughafengelände und dem umliegenden Bezirk, der etwa 323 Hektar umfasst. Das Kai-Tak-Entwicklungsgebiet (KTD) bietet nicht nur eine große Fläche für ein neues zentrales Geschäftsviertel und Wohnraum für mehr als 110 000 Menschen, sondern soll auch eine zentrale Rolle bei der Förderung der nachhaltigen Entwicklung und der Schaffung einer grünen Umwelt für künftige Generationen spielen. Um dieses Ziel zu erreichen, hat die Regierung die Gelegenheit genutzt, das erste DCS in Hongkong einzuführen.

Warum ist die Klimatisierung der Schlüssel zu Hongkongs "kühlem" Ziel?

Rund 90 % des gesamten Stromverbrauchs in Hongkong entfallen auf Gebäude, verglichen mit einem weltweiten Durchschnitt von 40 %. Dieser hohe Energieverbrauch ist für 60 % der Treibhausgasemissionen der Stadt verantwortlich, wobei die Klimaanlagen in Bürogebäuden und Einkaufszentren den größten Anteil daran haben. Bei der Planung eines Mega-Stadtentwicklungsprojekts wie dem KTD gilt ein DCS als das energieeffizienteste System, das etwa 35 % weniger Strom verbraucht als herkömmliche luftgekühlte Klimaanlagen. Das DCS wird daher eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung Hongkongs spielen.

Verwirklichung der Nachhaltigkeitsvision

Die Beteiligung von Arup am DCS-Projekt begann im Jahr 1999. Unsere Nachhaltigkeits-, Gebäudetechnik- und Bauingenieure untersuchten zunächst die Vorteile, die durch ein DCS erreicht werden könnten. Anschließend waren wir an der Installation der elektrischen und mechanischen Ausrüstung in den Anlagenräumen, dem Meerwasserpumpenhaus und der DCS-Unterstation für die Gebäude beteiligt. Dazu gehörte auch die Verlegung von unterirdischen DCS-Rohren, Seewasserrohren und den dazugehörigen Anschlüssen, die die gesamte Anlage mit Kaltwasser versorgen. Wir erbrachten weitere elektrotechnische und maschinentechnische Leistungen sowie die Vertragsverwaltung und Bauüberwachung der Verträge für die letzte Phase.

Kai Tak District Cooling System, Hong Kong
Rund 90 % des gesamten Stromverbrauchs in Hongkong entfallen auf Gebäude, verglichen mit einem weltweiten Durchschnitt von 40 %.

Fernkälte in Aktion

Das DCS nutzt Meerwasser zur Erzeugung von Kaltwasser in zentralen Anlagen und verteilt es über ein 40 km langes unterirdisches Wasserleitungsnetz an die Verbrauchsgebäude in dem Gebiet. Die erzeugte Kälteleistung beläuft sich auf etwa 284 Megawatt Kälteleistung (MWr), mit der eine klimatisierte Nutzfläche von etwa 1,73 Mio.m2 versorgt wird, was der Kälteversorgung von 40 30-stöckigen Geschäftsgebäuden entspricht. Nach Abschluss des Projekts würden rund 50 Gebäude in KTD an das DCS angeschlossen.

Das System ist seit 2013 in Betrieb, und es wird erwartet, dass das gesamte Projekt bis 2022 abgeschlossen sein wird, wodurch eine jährliche Stromeinsparung von etwa 85 Mio. kWh erzielt wird, was einer Stromkosteneinsparung von 96,2 Mio. HK$ und einer Verringerung der Kohlendioxidemissionen der Siedlung um 59.500 Tonnen entspricht.

Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen

Das DCS bietet wirtschaftliche Vorteile gegenüber konventionellen Systemen, da die installierte Gesamtkühlleistung der zentralen Anlage geringer ist als die Summe der einzelnen konventionellen Anlagen in den Gebäuden. Es wird geschätzt, dass Einsparungen von etwa 15-20 % bei der installierten Gesamtkapazität erzielt werden können, was auch den Materialverbrauch und den Platzbedarf der Anlagen in den Zielgebäuden verringert.

Die Verwendung von Meerwasser zur Kühlung führt zu einer weiteren Energieeinsparung, und durch den Wegfall der Kühltürme wird mehr Freiraum für die Öffentlichkeit geschaffen. Durch die Verwendung von Meerwasser zur Erzeugung von Kühlwasser werden auch der Wasserfluss und die Wasserqualität des Kai-Tak-Zufahrtskanals verbessert. Das DCS trägt auch dazu bei, den Hitzeinsel-Effekt abzuschwächen, indem es die Wärmeemissionen von separaten Klimaanlagen in einzelnen Gebäuden eliminiert.

Mit seinen erheblichen Vorteilen in Bezug auf Umwelt, Komfort, Betriebseffizienz, Energieeinsparung, Flexibilität bei der Planung und überragende Systemzuverlässigkeit ist das DCS nicht nur effizient, sondern stellt auch eine wichtige Lösung auf Stadtebene dar, um die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen und den Klimawandel anzugehen.