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Visualisierung Hamburg-Ost | Quelle: BSW / moka-Studio / Matthias Friedel
Experte
17. Mai 2017
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Industrielle Abwärmenutzung im Fernwärmesystem in Hamburg

Nicht nur in Hamburg wird über die Zukunft der Fernwärme intensiv nachgedacht. In ganz Europa wird diskutiert, wie die erneuerbaren Energien einen entscheidenden Beitrag zur Schaffung klimaneutraler Großstädte liefern können. Auf dem Tag zur „Erneuerbaren Zukunft der städtischen Fernwärme“ Anfang April stellte - neben Beispielen aus sechs europäischen Großstädten - auch Burkhard Warmuth von der Vattenfall Wärme Hamburg GmbH am Beispiel der Kupferproduktion von Aurubis vor, wie die Integration industrieller Abwärme in das bestehende Fernwärmesystem gelingen kann.

Wie lassen sich die erneuerbaren Energien und industrielle Abwärme in das bestehende Wärmesystem integrieren? Welche politischen und wirtschaftlichen, aber auch technischen Schritte sind für eine erfolgreiche Wärmewende in den Städten notwendig? Wie diese Schritte aussehen können, zeigten neben dem Beitrag aus Hamburg auch die Beiträge zu den Erfahrungen aus Rotterdam, Graz, Göteborg, München und Dänemark.

Wie ein roter Faden zog sich dabei ein Gedanke durch: Je besser die bereits vorhandenen Ressourcen genutzt werden – sei es die Verwertung von Abfall oder von Abwärme aus der Industrieproduktion, desto besser ist die regionale Wertschöpfung. Doch welches Potenzial hat die industrielle Abwärmenutzung für eine nachhaltige Stadtentwicklung?

Kupferproduktion der Aurubis AG in Hamburg, Foto: Thorsten Schier / Fotolia

Industrielle Abwärme – Potenziale für die Stadtentwicklung

Die Einbindung der Abwärme erfolgt in zwei Schritten

Der Osten Hamburgs, zurzeit noch weitflächig als Industrie- und Gewerbegebiet genutzt, ist eines der größten Stadtentwicklungsgebiete Deutschlands. Mit dem Programm „Strom-aufwärts an Elbe und Bille“ weist die Stadt Hamburg bis 2030 ein Potenzial von bis zu 20.000 neuen Wohnungen aus – mit entsprechendem Wärmebedarf.

Gleich in der Nachbarschaft befindet sich der Standort der Kupferhütte Aurubis. Das traditionsreiche Unternehmen blickt auf eine 150-jährige Geschichte als führender integrierter Kupferkonzern und weltweit größter Kupferrecycler zurück; schon seit 1910 wird auf der Peute, einem Industriegebiet im Hamburger Stadtteil Veddel, Kupfer produziert.  

Die aus diesem Produktionsprozess stammende Abwärme soll nun zukünftig für die Wärmeversorgung der HafenCity genutzt werden. Das nutzbare CO2-neutrale Abwärmepotenzial beträgt insgesamt 60 Megawatt auf einem Temperaturniveau von 90 bis 100 Grad Celsius. In einem ersten Ausbauschritt können rund 20 Megawatt Wärme genutzt – und damit mehr als 20.000 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr eingespart werden. Einen entsprechenden Vertrag unterzeichneten kürzlich die Aurubis AG und das Energieunternehmen enercity Contracting Nord GmbH. In einem späteren Schritt will die Vattenfall Wärme Hamburg GmbH Abwärme abnehmen und in das Fernwärmenetz integrieren.

Planung mit Aurubis, enercity und Vattenfall

Lastprofil: Große technische Herausforderungen

Burkhard Warmuth beschreibt die technischen Herausforderungen: „Normalerweise kann die industrielle Abwärme nicht genutzt werden, da diese Abwärme mit circa 30 bis 40°C ein zu niedriges Temperaturniveau für das Fernwärmenetz hat. Zudem passen die Lastprofile aus Industrieproduktion und der Wärmebedarf für die Wohnungen nicht zusammen.“

Um den technischen Herausforderungen zu begegnen, sind deutliche Investitionen notwendig: Zum einen ist für die Erhöhung des Temperaturniveaus von 30 bis 40°C auf 90 bis 100°C ein aufwendiger technischer Umbau der Produktionsstränge Voraussetzung. Zum anderen muss für das schwankende Lastprofil der Kupferproduktion ein Ausgleich geschaffen werden. Da Wärme naturgemäß in der kälteren Jahreszeit benötigt wird, die Kupferproduktion jedoch ganzjährig läuft, muss das schwankende Lastprofil der Kupferproduktion durch einen Wärmespeicher geglättet werden.

Industrielle Abwärme hat Potenzial für mehr

Die Kupferhütte Aurubis in Hamburg, Quelle: Aurubis

Die Kupferproduktion, aus der Aurubis die Wärme entnimmt, besteht aus insgesamt drei Strängen. Aus jedem einzelnen können jährlich etwa 160 Millionen Kilowattstunden Wärme ausgekoppelt werden. Zur Versorgung der östlichen HafenCity reicht die Wärme aus einem Strang momentan schon aus. Sicher ist jedoch: Hamburg wird auch in den nächsten Jahrzehnten weiter wachsen. „Mit dem Ausbau der weiteren Stränge könnte deutlich mehr Fernwärme erzeugt – und durch die verringerte Nutzung fossiler Brennstoffe deutlich mehr CO2 eingespart werden“, so Burkhardt Warmuth weiter. Das wären bis zu 140.000 Tonnen pro Jahr. Zudem könnten mit diesem Potenzial rund 12 Millionen Kubikmeter Kühlwasser pro Jahr eingespart werden. „Die Vattenfall Wärme Hamburg GmbH will daher die Abwärme der verbleibenden zwei Produktionsstränge nutzen und damit weitere Stadtquartiere für die Wärmeversorgung erschließen.“

Darüber hinaus wirkt sich die Nutzung regionaler Abwärme auch positiv auf die regionale Wertschöpfung aus, da alle Ressourcen des Stadtgebietes genutzt werden und überwiegend dort verbleiben – ein Beitrag zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung.

Themenrelevantes im Blog

Fernwärme plus industrielle Abwärme – ein Beitrag zur regionalen Wertschöpfung in Hamburg

Links

Pressemitteilung über Vertragsabschluss Aurubis und enercity

10 Jahre Solarthermie in der Hafencity

Stadtentwicklung in Hamburg: Stromaufwärts an Elbe und Bille

 

 

Burkhard Warmuth
Experte
17. Mai 2017

Seit nunmehr zehn Jahren arbeite ich in verschiedenen Funktionen im Bereich der Wärmeversorgung in Berlin und Hamburg. Gestartet als Trainee in den Heizkraftwerken mit Stationen in der Verteilung und im Vertrieb lernte ich die gesamte Wertschöpfungskette unseres Wärmegeschäfts kennen. Eines meiner ersten Projekte war damals die Errichtung der Solarthermie-Anlagen in der HafenCity West. Derzeit bin ich mit meinem Team verantwortlich für die Geschäftssteuerung der Vattenfall Wärme Hamburg GmbH.

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