Ein Leuchtturmprojekt in Sachen intelligente Energie für Städte: Im Frankfurter Quartier "Franky" sorgt Mainova mit kluger Infrastruktur dafür, dass die Abwärme des nahe gelegenen Rechenzentrums der Telehouse Deutschland nicht verloren geht, sondern Menschen damit ihre Wohnungen heizen und Wasser zum Duschen wärmen. Seit Baubeginn Ende 2021 entstehen dort rund 1.300 Wohnungen, dazu kommen Firmen und Geschäfte sowie drei Kitas. Die Menschen im Frankfurter Westen können sich auf ein lebenswertes neues Quartier mit 96.500 m² Wohnfläche freuen. Bis Mitte 2025 soll es fertiggestellt sein. Den Wärmebedarf kalkuliert Mainova auf rund 4.000 MWh pro Jahr. Die Quartierslösung nutzt die Abwärme des benachbarten Rechenzentrums von Telehouse, um 3.000 Bewohnerinnen und Bewohner mit Wärme zu versorgen. Dabei erhöhen Großwärmepumpen die Abwärme der Server von 30°C auf 70°C. So können schon heute 60 % der Wohneinheiten mit sauberer Wärme versorgt werden. Durch weitere Optimierungen sollen es perspektivisch sogar 75 % werden. Der restliche Bedarf wird mit umweltschonender Mainova-Fernwärme gedeckt. Mit der Kosten-Nutzen-Rechnung stießen Telehouse und Mainova auch beim Projektentwickler Instone Real Estate, der für den Bau des neuen Viertels zuständig ist, auf offene Ohren. Als Contracting-Partner sorgt Mainova für die Planung, den Bau sowie den Betrieb der technischen Anlagen für die Wärmeversorgung. Der Vertrag der drei Partner besitzt eine Laufzeit von 15 Jahren. Bis dahin wird Mainova mindestens 36.000 MWh Wärmeenergie aus dem benachbarten Rechenzentrum nutzbar gemacht haben. Im Vergleich zu konventioneller Wärmeerzeugung vermeidet die Kombination aus Abwärme und Fernwärme über den Zeitraum von 15 Jahren insgesamt 6.000 t CO2.

Auf einer Schule in Frankfurt am Main entsteht ein Bürgersolarkraftwerk. Gemeinsam mit den Bürgerinnen und Bürgern leistet der Verein Sonneninitiative e.V. einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Die Carl-Schurz-Schule in Frankfurt am Main bot gleich mehrere geeignete Dachflächen, welche mit Solarpaneelen bestückt werden konnten. Im Winter 2019 begann der Bau des Solarkraftwerks. Mit einem Kran wurden die zahlreichen PV-Elemente sowie Werkzeuge auf das Dach der Schule gebracht. Anschließend mussten die Monteure noch eine stabile Unterkonstruktion auf dem Dach verbauen, auf der sie die Solarmodule anbringen konnten. Ende Dezember 2019 war die Photovoltaikanlage dann fertiggestellt. Der Netzanschluss des PV-Kraftwerks konnte am 2. Juni 2020 erfolgen. Die auf den Dächern verbaute Solarstromanlage hat eine Nennleistung von rund 100 kWp. Der produzierte Solarstrom reicht aus, um jedes Jahr den Bedarf von über 30 Haushalten zu decken. Durch den Einsatz der alternativen Energie lassen sich zudem 70 Tonnen an klimaschädlichem CO2 pro Jahr einsparen. Der Verein Sonneninitiative e.V. hofft auch in Zukunft weitere Dächer mit Solaranlagen auszustatten und somit weitere Treibhausgase zu vermeiden.

In der Nähe des weltweit größten Internetknotens und in unmittelbarer Nachbarschaft des Frankfurter Kulturzentrums in der Gwinnerstraße im Stadtteil Seckbach, entsteht zurzeit das Rechenzentrum der Mainova. Zwei eigens dafür im Rechenzentrum vorgesehene Hochtemperaturwärmepumpen bringen die Abwärme auf die notwendige Vorlauftemperatur von bis zu 75°C. Durch die Verwendung der Abwärme zu Heizzwecken – sowohl für das Rechenzentrum selbst als auch für benachbarte Gebäude – wird nachhaltig Energie eingespart. Gleichzeitig sinkt durch die Wärmeentnahme der Energieverbrauch für die Kühlung des Rechenzentrums. Dies spart zusammen rund 35 Tonnen CO2 im Jahr.
Das neue Rechenzentrum wird bis 2024 errichtet. Im gleichen Zeitraum erfolgt der Bau einer 110 Meter langen Trasse sowie die Umstellung der Wärmeversorgung auf dem Gelände der Batschkapp. Zurzeit wird das Veranstaltungsgebäude der Batschkapp und das Bürogebäude des Frankfurter Kulturzentrums in der Gwinnerstraße jeweils durch einen eigenen Gaskessel mit 240 kW bzw. 120 kW thermische Leistung für die Heizung und Warmwasseraufbereitung versorgt. Insgesamt beträgt der durchschnittliche jährliche Wärmebedarf beider Abnehmer in Summe rund 300 MWh. Die Gasheizung des Bürogebäudes wird im Rahmen der Umbaumaßnahmen demontiert und über eine Verbindungsleitung hydraulisch mit der Batschkapp verbunden. So kann bei Störungen oder Wartungen der Anlage im Notfall die Wärmeversorgung beider Liegenschaften über den bestehenden Gaskessel des Veranstaltungsgebäudes als Backup erfolgen.

Infraserv Höchst hat 2022 im Industriepark Höchst eine Wasserstofftankstelle für Schienenfahrzeuge in Betrieb genommen. Nun hat das Unternehmen einen Prototyp für die mobile Betankung als Backup-Versorgung für die Regeltankstelle für Schienenfahrzeuge errichtet. Infraserv Höchst mit Sitz in Frankfurt am Main bietet als erfahrener Partner bei der Entwicklung von Forschungs- und Produktionsstandorten nachhaltige, intelligente und effiziente Lösungen für die chemische und pharmazeutische Industrie. Die Leistungsfelder des Unternehmens, das den Industriepark Höchst betreibt, umfassen die Versorgung mit Energien, Entsorgungsleistungen, den Betrieb von Netzen, Standortservices, Arbeits- und Gesundheitsschutz sowie den Umweltschutz und Facility Management. Die zur Infraserv Höchst-Gruppe gehörenden Tochtergesellschaften erbringen Services in den Bereichen Logistik, Bildung und Prozesstechnik. Seit 2020 ist Infraserv Höchst Partner der Clean Energy Partnership (CEP).

In Deutschlands größter Pilotanlage für synthetisches Kerosin in Hessen wird erstmals im Projekt RePoSe (Real-time Power Supply for e-fuels) mit Partnern aus Forschung und Industrie von 2022 bis 2026 untersucht, wie sich die schwankende Verfügbarkeit von Ökostrom auf die Herstellung von CO2-neutralen Power-to-Liquid-Kraftstoffen auswirkt. Bisher wurde diese Technologie nur im Dauerbetrieb mit kontinuierlicher Wasserstoffversorgung untersucht.

Beim PtL-Verfahren wird durch einen Elektrolyseur Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten und der so erzeugte Wasserstoff zusammen mit CO2 aus Industrieprozessen für die Synthese von Flüssigkraftstoffen genutzt. Wenn der hierfür eingesetzte Strom aus erneuerbaren Energien stammt, kann der CO2-Kreislauf vollständig geschlossen werden. Das bedeutet, bei der Verbrennung solcher PtL-Kraftstoffe wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie bei der Herstellung gebunden wurde. Dabei entstehen außerdem weniger Luftschadstoffe als bei konventionellen Kraftstoffen. Als Produkt steht am Ende z. B. CO2-neutrales Kerosin.

PtL-Kraftstoff ist nur dann nachhaltig, wenn der benötigte Strom regenerativ und nachhaltig erzeugt wird. Da die regenerative Stromerzeugung aus Sonne und Wind in Deutschland jedoch nicht kontinuierlich zur Verfügung steht, werden Wasserstoffspeicher als Puffer benötigt. Wie groß diese zum Ausgleich saisonaler Effekte sein müssen, wird im Projekt RePoSe berechnet und praktisch erprobt.

Vom Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik der Universität Kassel - Institut für Thermische Energietechnik wurde eine Studie zur technischen Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Fernwärmeversorgung mit Abwärme aus Rechenzentren (RZ) in Frankfurt und Eschborn durchgeführt. Im RZ-Cluster in Frankfurt Sossenheim befinden sich zehn bestehende RZ und drei weitere große RZ sind in Planung. Die dort entstehende Abwärme wird derzeit ungenutzt an die Umgebung abgegeben. In der Machbarkeitsstudie wurde untersucht inwieweit der Wärmebedarf der Bürostadt Süd in Eschborn und des Stadtteils Sossenheim durch Abwärme aus den RZ gedeckt werden kann. 

Dazu wurde eine detaillierte Potentialermittlung der Abwärme aus Rechenzentren mit besonderem Fokus auf dem nötigen technischen Aufwand einer Abwärmeauskopplung durchgeführt. Der Wärmebedarf und das Wärmelastprofil der Versorgungsgebiete wurde straßenzugscharf ermittelt. Verschiedene Wärmeversorgungskonzepte wurden verglichen und entsprechende Betriebssimulationen durchgeführt. Das entwickelte Versorgungskonzept wurde ökonomisch und ökologisch bewertet und es wurden Handlungsempfehlungen zur Umsetzung des Vorhabens aufgestellt. Unter den gegebenen Randbedingungen mit wenigen zentralen Abwärmequellen und der Versorgung von Bestandsgebäuden (flächendeckend ähnliche, hohe Temperaturen notwendig) hat sich ein Versorgungskonzept mit kaltem Abwärmesammelnetz, zentralen Großwärmepumpen und einem heißen Wärmeverteilnetz als besonders passend herausgestellt. Dabei können Skaleneffekte für die Hauptkomponenten (Wärmepumpen und Wärmespeicher) genutzt werden und der Betrieb des Wärmeversorgungssystems ist weniger komplex. Die prognostizierten Wärmegestehungskosten des Konzepts liegen bei 118 €/MWh und damit deutlich unter dem Vergleichswert für eine individuelle Wärmeversorgung der Gebäude mit Luft- oder Erdwärmepumpen.

Die erste Passivhaus Klinik Europas ist ein Pilotprojekt. Der aus vier Querriegeln bestehende Neubau in Passivhausbauweise hat eine Bruttogeschossfläche von rund 79.000 Quadratmetern und eine Nutzfläche von rund 34 450 Quadratmetern. Integriert sind zehn OP-Säle und ein Hybrid-OP. Beim Neubau wurde eine Vielzahl von Kriterien für Passivhäuser umgesetzt. Unter anderem wird auch eine Brennstoffzelle für den passiven Brandschutz eingebaut. Dabei wird die Eigenschaft von sauerstoffarmer Luft genutzt, da diese weniger brandliebend ist. Solch eine Nutzung in einem Krankenhaus ist bislang weltweit einmalig und hat daher Demonstrationscharakter. Im Dezember 2021 wurde das Brennstoffzellensystem in Betrieb genommen, welches dann als Vorreiter für weitere Krankenhäuser gelten soll.