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Donnerstag, 21. Februar 2019

wärme

Kohlefrei heizen

Von Ralph H. Ahrens | 26. April 2018 | Ausgabe 17

In Hamburg hat sie seit mehr als 120 Jahren Tradition – die Fernwärme. Sie soll bald kohlefrei werden.

w - Fernwärme BU
Foto: ddp images/Matthias Krüttgen

Zentral für Hamburgs Fernwärme: das Heizkraftwerk Tiefstack im Osten Hamburgs.

Das 830 km lange Hamburger Fernwärmenetz der Vattenfall Wärme Hamburg GmbH (VWH) enthält 85 Mio. l Wasser. „Wir liefern nach Bedarf“, sagt Markus Wonka, Leiter der Vattenfall Kraftwerksgruppe Hamburg.

Fernwärme in Hamburg

Die Nachfrage hängt von der Außentemperatur ab. Im frostigen Februar pumpte VWH bis zu 133 °C heißes Wasser mit 3 m/s durch das Netz und benötigte bis zu 1500 MW. „Im Sommer sinkt der Bedarf auf 100 MW bis 150 MW“, ergänzt Maschinenbauer Wonka. Dann wird 92° C warmes Wasser mit 1 m/s im Netz bewegt. Verluste sind gering: Die Kunden erhalten mit 5 bar 90 °C warmes Wasser. Mit 50 °C und 2 bar kommt es zurück zu VWH.

Betrieben und überwacht wird alles im Kohlekraftwerk Tiefstack. Jeden Freitag um 9 Uhr kommen dort im Bereich der Systemführungswarte rund zehn Fachleute zusammen. „Wir stimmen die Einsatzplanung der nächsten Woche ab“, so Ralf Hagen von der Systemführung. Es ist ein Arbeitstreffen. Für Kaffee und Brötchen fehlt Zeit. Mit dabei sind Vertreter des Wärmenetzes und der Wärmeerzeugung, also auch Vertreter der zwei Heizkraftwerke, die beide an der Elbe liegen.

Hamburgs Wärmeversorgung ist dezentral organisiert: Zwei Kohlekraftwerke sind die Hauptquellen. Das Kraftwerk Wedel vor den westlichen Toren der Stadt liefert mit zwei Blöcken bis zu 390 MW. Das Heizwasser wird über rund 20 km mit 25 bar transportiert.

Hinzu kommt das Kraftwerk Tiefstack. Einschließlich der Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) liefert es bis zu 750 MW an Wärme für den Ostteil des Netzes. Ein Teil der Wärme wird im Kraftwerk auf Wasser übertragen, ein anderer als Dampf mit 16 bar zu zwei Umformwerken geleitet, wo die Wärme auf Wasser übertragen wird. Einen Teil des Dampfs erhalten nah gelegene Industriebetriebe. Auch eine Hausmüll- und eine Sondermüllverbrennungsanlage speisen bis zu 114 MW an Prozessdampf in die Dampfleitung ein.

Das Gasheizwerk HafenCity ist die Schnittstelle zwischen Ost und West. In Sichtweite zur Elbphilharmonie liefert es bei Bedarf bis zu 340 MW in den Osten oder den Westen.

Das ist nicht alles: Gasheizwerke in den Stadtteilen Barmbek und Eppendorf stellen jeweils bis zu 45 MW Wärme. Bei Spitzenlast werden künftig das Gasheizwerk Haferweg mit einer Leistung von bis zu 150 MW sowie ein Elektrokessel im Karolinenviertel angeworfen. Dieser Kessel wird zurzeit zu einer Power-to-Heat-Anlage umgebaut, damit dort ab Herbst überschüssiger Windstrom in Wärme umgewandelt werden kann (bis zu 45 MW).

„Das Wetter hat uns lange nicht mehr wirklich überrascht“, so Maschinenbauer Hagen. Nur ab und an etwa bei regionalen Unwettern im Sommer muss die VWH plötzlich seine Leistung deutlich erhöhen – etwa von 180 MW auf 250 MW. „Das können wir in der Regel gut auffangen.“

20. Januar 2013, ein frostiger Sonntag. Damals fielen beide Kraftwerksblöcke in Wedel aus. Zwar wurden alle Reservekessel und Heizwerke angeworfen, „wir konnten aber die Fernwärmeversorgung nicht ohne Beeinträchtigungen aufrechterhalten“, so Hagen.

In rund 25 000 Wohnungen in den Stadtteilen Altona, Bahrenfeld und Eimsbüttel waren die Heizungen von 15 Uhr bis 21 Uhr nur lauwarm. Heiß zu duschen oder zu baden, war nicht möglich. Krankenhäuser erhielten mobile Heizgeräte. In der Nacht erreichte das Fernwärmesystem wieder seine volle Heizkraft, nachdem Vattenfall den Schaden an einem Block beheben konnte.

Es läuft also alles – doch das Fernwärmesystem steht vor einem Umbruch. „Wir wollen bis 2025 kohlefreie Fernwärme liefern“, so der grüne Umweltsenator Jens Kerstan. Gelingt dies, würde Hamburgs Fernwärme mit 400 000 t CO2 jährlich zum Treibhauseffekt beitragen. Aktuell sind es fast 1 Mio. t. Der weitgehende Verzicht auf Kohle sei für Hamburg existenziell, so Kerstan. „Als Hafenstadt an der Elbe sind wir von einem Anstieg des Meeresspiegels direkt betroffen. Wir können nicht einfach nur die Deiche erhöhen, deshalb ist das Engagement für den Klimaschutz eine besondere Verpflichtung.“

Doch ob die Stadt bis 2025 komplett ohne Kohle wärmen kann, ist offen. Unstrittig ist, das Kohlekraftwerk Tiefstack bis dahin auf Gas umzustellen. Auch wollen die Hansestadt und das Land Schleswig-Holstein das 53 Jahre alte Kraftwerk Wedel bereits im Frühjahr 2022 abschalten.

Strittig ist, wie die Fernwärmelücke durch ein Aus des Wedeler Kraftwerks geschlossen wird. Vattenfall will Abwärme aus seinem Kohlekraftwerk im Hamburger Süden – in Moorburg – nutzen. Dies kann bis zu 450 MW Fernwärme liefern. Aktuell liefert es allein bis zu 30 MW Prozessdampf an die Raffinerie Holborn im Harburger Hafen. Die restliche Abwärme wird mit erheblichem Energieaufwand abgekühlt.

Die Stadt setzt hingegen auf weitere Dezentralisierung. Im Stadtteil Stellingen sollen zwei kleine Kraftwerke entstehen – eines für Biomasse (28 MW), eines für Ersatzbrennstoffe (31 MW) – und im Hafen südlich der Elbe zwischen Finkenwerder und Moorburg ein Fernwärmezentrum: Eine Wärmepumpe in der Kläranlage Dradenau soll bis zu 80 MW liefern, ein Wasserspeicher darunter bis zu 29 MW, eine Müllverbrennungsanlage Abwärme bis 80 MW sowie das Stahlwerk ArcelorMittal und das Aluwerk Trimet jeweils bis zu 18 MW Abwärme.

Doch es gibt ein Problem: Abwärme, Wasserspeicher und Wärmepumpe können nur bis zu 90 °C heißes Wasser bereitstellen. An kalten Tagen genügt das nicht. Zum weiteren Erhitzen des Wassers an kalten Tagen soll südlich der Elbe ein neues Gasheizwerk gebaut werden. Dieses soll bis zu 186 MW Wärme liefern. Die Fernwärmelücke von 390 MW wäre damit geschlossen.

Fernwärme zurück zur Stadt

Ein Politikum ist in Hamburg die Eigentümerfrage für die Fernwärme. Es gibt in Hamburg sechs Fernwärmesysteme, für Aufmerksamkeit hat vor allem die Entwicklung der Hamburgischen Electricitäts-Werke AG (HEW) gesorgt.

Die Stadt hatte den 1894 gegründeten Strom- und Fernwärmeversorger zwischen 1997 und 2002 in mehreren Tranchen für insgesamt rund 3,5 Mrd. € an den Vattenfall-Konzern verkauft. 2012 beteiligte sich die Stadt für 325 Mio. € wieder mit 25,1 % an der Fernwärmeversorgung, die Vattenfall dafür als Vattenfall Wärme Hamburg GmbH (VWH) aus dem Verbund mit der Berliner Fernwärme herauslöste.

Die Hansestadt will die Fernwärmegesellschaft wieder ganz übernehmen. Dazu ist sie durch den Volksentscheid vom 22. September 2013 verpflichtet. Dafür braucht es eine Einigung mit dem Mehrheitseigner Vattenfall.

Aktuell verhandeln Stadt und Konzern über den Preis. Der ehemalige Bürgermeister Olaf Scholz hat Vattenfall im Januar 2014 vertraglich einen Mindestpreis von 950 Mio. € für das Fernwärmenetz inklusive aller Kraftwerke zugesichert.