Abwasserwärmepumpe im Großmaßstab

Die Großwärmepumpe ist ein Baustein des Energieparks Hafen, der aus unterschiedlichen Abwärmequellen klimafreundliche Wärme an die Hamburgerinnen und Hamburger liefert. Alleine die neue Pumpe soll künftig über das Stadtnetz der Hamburger Energiewerke bis zu 39.000 Haushalte mit Fernwärme zum Heizen und Duschen versorgen.

Temperaturen von mindestens 12 Grad

Das Klärwerk Hamburg bündelt sämtliche Abwasserströme der Stadt – und mit ihnen ein enormes Energiepotenzial. Die neue Großwärmepumpe befindet sich direkt am Ablauf des Klärwerks. Dort steht gereinigtes Abwasser mit Temperaturen von mindestens 12 °C ganzjährig in großen Mengen zur Verfügung – deutlich wärmer als Luft im Winter.

Die Wärmepumpenanlage nutzt die Wärme aus dem Abwasser um Wasser auf 95 °C zu erhitzen. Das heiße Wasser wird anschließend zur benachbarten Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) im Energiepark Hafen geleitet. Ein Wärmespeicher kann es dort zwischenspeichern. Die GuD-Anlage, deren Inbetriebnahme für Ende 2025 geplant ist, hebt dann die Temperatur der gewonnenen Wärme bei Bedarf weiter an, bevor sie als Fernwärme ins Stadtnetz der Hamburger Energiewerke eingespeist wird.

Abgabeleistung von 60 Megawatt

Das Klärwerk Hamburg bietet laut den Projektpartnern ideale Voraussetzungen für die neue Großwärmepumpe: Das gereinigte Abwasser steht direkt vor Ort als konstante Wärmequelle bereit, das benachbarte GuD-Kraftwerk der Hamburger Energiewerke mit seinem großen Heißwasserspeicher nimmt die gewonnene Wärme auf – und auch die benötigte Fläche von rund 4.000 m² war auf dem Gelände bereits vorhanden. Vier Wärmepumpenaggregate bilden das Gesamtsystem. Jedes einzelne kann 15 MW Wärme erzeugen, zusammengenommen beträgt die installierte Abgabeleistung der Wärmepumpen also 60 MW.

Die Aggregate sind so ausgelegt, dass sie jederzeit die benötigte Leistung liefern und dank integrierter Redundanz bei Ausfällen einzelner Aggregate zuverlässig weiterlaufen. Die Stromversorgung erfolgt direkt per 110-Kilovolt-Leitung aus dem städtischen Stromverteilnetz.

SMS nimmt Luft-Wasser-Wärmepumpen-Anlagen in Betrieb

Getec und SMS nehmen am Standort Hilchenbach ein Power-to-Heat-System in Betrieb. Dieses besteht aus vier Luft-Wasser-Wärmepumpen mit einer Leistung von 3 MWth, die bis zu 6.000 t/a Kohlendioxid einsparen sollen.

Wärmeenergie aus der Drucklufterzeugung zurückgewinnen

Bis zu 96 % der Abwärme von Kompressoren lassen sich nutzen – für Warmwasser, Raumwärme oder Prozesse. Mit der richtigen Planung kann sich die Wärmerückgewinnung bereits nach einem Jahr lohnen – das spart Energie und senkt den CO2-Fußabdruck.

Teil des Wegs zur Klimaneutralität

Die Abwasserwärmepumpe auf der Dradenau gehört dem städtischen Unternehmen Hamburg Wasser als Eigentümer. Die Hamburger Energiewerke finanzieren die Anlage mit gut 60 Mio. Euro und zahlen als wirtschaftlicher Eigentümer eine jährliche Instandhaltungspauschale. Hamburg Wasser ist verantwortlich für Planung, Bau und Betrieb, während die Hamburger Energiewerke die Steuerung übernehmen und die erzeugte Wärme ins Fernwärmenetz einspeisen können.

Die neue Anlage soll einen Beitrag zu Klimaneutralität beitragen. Dieses Ziel will die Stadt Hamburg laut der Zweiten Bürgermeisterin und Umweltsenatorin Katharina Fegebank möglichst noch vor dem gesetzlich festgelegten Jahr 2045 erreichen. Bis spätestens 2030 will man schon aus der Kohle aussteigen. Damit ändert sich die Hamburger Stadtwärmeerzeugung in den kommenden Jahren grundlegend. „Großwärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie für die Wärmewende in Hamburg“, meint auch Kirsten Fust, Sprecherin der Geschäftsführung der Hamburger Energiewerke.