Aurubis koppelt die Wärme in einem Nebenprozess seiner Kupferproduktion aus. Dafür hat das Unternehmen im Sommer 2024 umfangreiche Investitionen in seiner Hamburger Hütte vorgenommen. Die Wärme wird in Form von heißem Wasser in den Druckwärmespeicher in Hamburg-Veddel geleitet, den die Hamburger Energiewerke kürzlich fertiggestellt haben. Der Wärmespeicher ist mit bis zu vier Millionen Litern Heißwasser der Aurubis-Wärme befüllt. Bei Bedarf wird die Wärme in das über 860 Kilometer lange Stadtnetz der Hamburger Energiewerke eingespeist. Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWK) und die Hamburgische Investitions- und Förderbank (IFB Hamburg) fördern das Projekt.
Die Industriewärmelieferung von Aurubis in Kombination mit dem Wärmespeicher ist ein Baustein des Energieparks Tiefstack, mit dem die Hamburger Energiewerke den Kohleausstieg Hamburgs bis 2030 besiegeln. Die Wärmelieferung soll noch in der Heizperiode 2024/2025 beginnen.
Riesige Potenziale für Abwärmenutzung auch aus Rechenzentren und Elektrolyse
„Der beste Weg für den Klimaschutz ist der Einsatz innovativer Technologien. Dazu gehört die Nutzung industrieller Abwärme für die Wärmeversorgung von Gebäuden“, sagt Peter Tschentscher, Erster Bürgermeister von Hamburg. Die bislang ungenutzte Abwärme der Kupferhütte trage zur Dekarbonisierung im Gebäudesektor bei. „Mit solchen Projekten können große Fortschritte auf dem Weg zur klimaneutralen Metropole Hamburg erreicht werden. Wir verbinden Industrie und Klimaschutz, stärken die Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandortes und setzen unseren Klimaplan um, der ambitionierte CO2-Ziele für die Stadt Hamburg beinhaltet.“
Für den Bund sei es das Ziel, dass solche Projekte künftig noch einfacher umsetzbar werden, indem die Rahmenbedingungen weiter verbessert werden, sagt Christian Maaß, Abteilungsleiter Wärme, Wasserstoff und Effizienz beim BMWK. Das Potenzial für Abwärmenutzung sei enorm. „In den nächsten Jahren kommen riesige Mengen Abwärme aus Rechenzentren für künstliche Intelligenz und aus Elektrolyseuren für die Wasserstoff-Erzeugung auf den Markt“, sagt Maaß. „Diese Abwärme sollte genutzt werden, um kostengünstige Fernwärme zu erzeugen – anstatt sie in die Luft zu pusten. Das Hamburger Projekt ist dafür ein leuchtendes Beispiel, das der Bund deshalb mit voller Kraft unterstützt hat.“
„Das Industriewärme-Projekt zeigt deutlich, dass nachhaltiges Wirtschaften und Handeln bei uns Hand in Hand gehen und wir als Industrie ein wichtiger Teil der Lösung für die Herausforderungen unserer Zeit sind“, betont Toralf Haag, CEO Aurubis AG. „Damit es mehr solch zukunftsweisender Projekte gibt, muss grüne Industriewärme künftig mehr regulatorische Anerkennung erfahren und im Emissionshandel voll angerechnet und ein funktionierender Markt für grüne Herkunftsnachweise geschaffen werden.“
Die Wärme entsteht im Aurubis-Werk Hamburg in der sogenannten Kontaktanlage, in der in mehreren Prozessschritten Schwefelsäure als Nebenprodukt der Kupferraffination hergestellt wird. Dieser Prozess ist eine exotherme chemische Reaktion, bei der CO2-freie Wärme auf einem Temperaturniveau entsteht, das sich gut für die klimaneutrale Fernwärmeversorgung eignet. Die Technologie wird seit 2018 erfolgreich im Aurubis-Werk für die Wärmelieferung an enercity zur Versorgung der östlichen HafenCity und Rothenburgsort eingesetzt und nun deutlich erweitert.
Integration der Industriewärme in das Fernwärmenetz der HEnW
Die Wärmeproduktion bei Aurubis und der Wärmebedarf der Fernwärmekunden fallen oft zeitlich versetzt an. Daher wird die ausgekoppelte Industriewärme in Form von 105 Grad Celsius heißem Wasser im nahe gelegenen Druckwärmespeicher der Hamburger Energiewerke zwischengespeichert. In Verbindung mit einer Netzpumpenanlage kann die Wärme bei Bedarf in das über 860 Kilometer lange Stadtnetz eingespeist werden.
Um die Industriewärme zu den Hamburger Haushalten zu bringen, nutzen die Hamburger Energiewerke im ersten Abschnitt vom Aurubis-Werk zur Elbquerung eine bestehende Leitung der enercity Contracting Nord GmbH. Ab der Billhorner Brückenstraße führt von dieser Leitung abgehend eine 2,8 Kilometer lange Fernwärmeleitung der HEnW bis zu deren Wärmeumformwerk in der Spaldingstraße. Das Wärmeumformwerk dient als Schnittstelle, um verschiedene Wärmequellen in das Fernwärmenetz zu integrieren. Bis zur tatsächlichen Aufnahme der Industriewärmelieferung werden noch letzte Arbeiten zu ihrer Einbindung in das Stadtnetz durchgeführt.
Neben Industriewärme und der Abwärme der Müllverwertungsanlage Borsigstraße (MVB) werden Flusswasser-Wärmepumpen und ein weiterer Wärmespeicher eingesetzt, um zuverlässig klimafreundliche Wärme für die Stadt zu erzeugen.
Mittel aus Bundesförderung für Energie-und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft
Das Industrie- oder Fernwärmeprojekt besteht aus mehreren Projekten der beiden Unternehmen Aurubis und Hamburger Energiewerke. Seitens Aurubis sind dies drei voneinander unabhängige Projekte mit jeweils eigener Wärmeauskopplung aus drei Betriebseinheiten der Kontaktanlage. Aurubis hat Förderung für drei Projekte bei der BAFA im Rahmen der Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft Modul 4: Energie- und ressourcenbezogene Optimierung von Anlagen und Prozessen beantragt. Die Hamburger Energiewerke erhalten von der BAFA eine Förderung nach dem Programm Wärmenetze (Modul II) Modellvorhaben Wärmesysteme 4.0. Auch die Hamburgische Investitions- und Förderbank (IFB Hamburg) fördert das Projekt der HEnW nach der Förderrichtlinie Unternehmen für Ressourcenschutz (UfR).