Passado e futuro se fundem no projeto pioneiro de aquecimento urbano de Lemgo

5 Fev 2024

A cidade de Lemgo, no noroeste da Alemanha, tem um centro urbano com casas em estilo enxaimel e atraentes edifícios de pedra. No entanto, as autoridades planejam gerar até 80% do aquecimento urbano necessário para a cidade a partir de fontes renováveis - um plano ousado que se tornou ainda mais difícil devido às limitações do mercado de edifícios históricos de Lemgo.

Com mais de 100 anos de experiência em engenharia, incluindo engenharia mecânica e de plantas, a GEA sabe que a única maneira de ser bem sucedido na luta contra as emissões de CO₂ é inovar, resolver problemas e trabalhar com os clientes para superar as barreiras ao progresso.

De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), as cidades são responsáveis por mais de dois terços do consumo global de energia e três quartos das emissões de carbono atribuíveis à atividade humana. Com o rápido desenvolvimento da urbanização, o aquecimento urbano nas cidades se tornou um dos fatores mais importantes para tornar as cidades mais neutras ao carbono. 

O aquecimento urbano é cada vez mais a solução preferida para novos empreendimentos habitacionais e edifícios públicos. As bombas de calor são frequentemente usadas para extrair calor de fontes renováveis e impulsioná-lo para uso em comunidades inteiras, tanto em edifícios residenciais quanto públicos. O aquecimento urbano é mais eficaz em áreas com alta densidade populacional. Ele oferece uma alternativa ecologicamente correta ao aquecimento com combustíveis fósseis.

Planos ambiciosos para a cidade histórica de Lemgo

A instalação de aquecimento urbano é mais econômica se a densidade de conexão nas áreas de rede existentes puder ser aumentada. Esse não é um pré-requisito absoluto para a instalação, pois se uma área for recém-desenvolvida ou se a infraestrutura mudar, também será possível desenvolver essas áreas com tecnologia eficiente. No entanto, é mais difícil introduzir o aquecimento urbano em bairros com edifícios históricos.

A cidade de Lemgo, no noroeste da Alemanha, tem um centro urbano com casas em estilo enxaimel e atraentes edifícios de pedra. No entanto, as autoridades planejam gerar até 80% do aquecimento urbano necessário para a cidade a partir de fontes renováveis - um plano ousado que se tornou ainda mais difícil devido às limitações do mercado de edifícios históricos de Lemgo. Com a ajuda da tecnologia inovadora da GEA, a cidade conseguiu reduzir significativamente sua pegada de carbono e trazer seus serviços públicos para o século 21 de forma definitiva.

A rede de aquecimento urbano em Lemgo data da década de 1960 e agora se estende por mais de 80 km por toda a cidade. A rede de aquecimento original foi projetada para uma temperatura de fluxo de cerca de 120⁰C para compensar as altas perdas de calor nos edifícios na época e o design ineficiente dos radiadores nos edifícios individuais. Desde então, a tecnologia de transferência de calor se desenvolveu consideravelmente. Um sistema exclusivo de controle de temperatura na rede de aquecimento urbano permite reduzir a temperatura do fluxo para 100⁰C no inverno e ainda aquecer suficientemente toda a rede, até mesmo os antigos edifícios históricos no centro da cidade de Lemgo. 

Metas importantes para modernização e preservação

Muitos dos edifícios de Lemgo estão classificados e devem ser preservados para as gerações futuras. As intervenções na estrutura do edifício só podem ser realizadas em uma extensão muito limitada. Lemgo estabeleceu a meta de conciliar os seguintes objetivos para o centro da cidade:

• Atingir a meta de neutralidade de CO₂ (descarbonização).
• Proteger a estrutura do edifício histórico (renovação)
• Preservar a aparência e a atratividade do centro histórico para os visitantes
• Manter/aumentar a atratividade do centro histórico como um ambiente residencial (ativação de vagas/registro de vagas)

As principais estratégias foram, por um lado, tornar o fornecimento de calor renovável por meio do aquecimento urbano e, por outro, dar novos usos a propriedades desocupadas que precisavam de reforma. Além disso, as adaptações ao impacto climático no centro da cidade seguirão o projeto de aquecimento urbano como parte dos projetos de desenvolvimento urbano em andamento. 

Aquisição de energia duplamente eficiente

Após os projetos bem-sucedidos de bombas de calor da GEA para sistemas de aquecimento urbano em vários locais estabelecidos - incluindo uma estação de tratamento de esgoto em Malmö e acima de uma estação de metrô em Londres - a cidade de Lemgo procurou a GEA para fornecer duas bombas de calor como parte de um sistema para aquecer a cidade histórica de forma moderna. 

Uma bomba de calor extrai o calor da estação de tratamento de esgoto municipal e uma segunda bomba de calor usa o calor residual não aproveitável de uma grande planta de CHP como fonte de calor. O calor gerado pelas grandes bombas de calor é suficiente para abastecer todo o centro histórico da cidade de Lemgo com calor de baixo uso de carbono. Isso representa cerca de 18 milhões de quilowatts-hora de calor por ano, o que economiza 3.200 toneladas de emissões de CO2 por ano. 

Conversão de calor altamente eficiente

A tecnologia de aquecimento urbano continua a ser uma solução comprovada para vários locais em todo o mundo. No caso de Lemgo, os maiores ganhos vêm da nova estratégia operacional, que controla e regula automaticamente o sistema. A estratégia garante que a bomba de calor possa operar constantemente por até 7.500 horas por ano para maximizar os benefícios. O calor é extraído do tratamento de esgoto após os estágios de tratamento na estação de esgoto. Dessa forma, evita-se a contaminação dos trocadores de calor. O processo de tratamento de esgoto também não é prejudicado pela extração de calor. 

Para atingir a meta global de descarbonização completa até 2050, é importante encontrar maneiras de gerar calor sem queimar combustíveis fósseis. A Lemgo é um bom exemplo não apenas de descarbonização do calor, mas também de como fazer isso com a melhor tecnologia possível para minimizar a quantidade de eletricidade necessária.

Uma vez mais, a tecnologia para um mundo melhor

As bombas de calor de amônia modernas e eficientes da GEA fazem jus ao seu lema de "engineering for a better world" e levam o conceito de aquecimento urbano à sua melhor conclusão possível. Combinada com um pequeno suprimento de eletricidade renovável, as possibilidades são enormes, pois a tecnologia é capaz de gerar calor a partir de uma variedade de fontes, incluindo o ar, o solo, uma fábrica, uma rede de metrô, uma estação de tratamento de água e até mesmo antigos túneis de mineração. Essa fonte de calor pode então ser impulsionada até o nível desejado para fornecer aquecimento e água quente diretamente para bairros e instalações públicas de forma econômica e totalmente limpa. 

Ao substituir as caldeiras de combustível fóssil por bombas de calor, a GEA pode ajudar as cidades a se tornarem mais resilientes, reutilizando diferentes fontes de calor residual para diferentes fins de aquecimento e, ao mesmo tempo, reduzindo significativamente as emissões de CO₂. A operação de bombas de calor com refrigerantes naturais, como a amônia, garante ainda mais um futuro favorável ao ozônio e ao clima.