Mega-Wärmepumpe soll Hamburg mit Elbwasser heizen

Ein Bad in der Elbe ist vielen selbst jetzt im Sommer zu kühl. Im Herbst und Winter ist das Wasser richtig eisig. Trotzdem soll der Fluss in Zukunft in der kalten Jahreszeit für warme Wohnzimmer und Küchen bei Tausenden Hamburgern sorgen. Umweltsenator Jens Kerstan (Grüne) spricht euphorisch von einem „Quantensprung“. Doch wie kann ziemlich kaltes Wasser das Verfeuern von Kohle ersetzen?

Für die einen sind sie mittlerweile ein rotes Tuch, für die anderen eine nützliche und dringend nötige Installation: Wärmepumpen sorgen aktuell für viel Zündstoff. Die Stadt Hamburg plant zwei ganz besondere, gigantisch große Wärmepumpen und will dafür nicht die Wärme der Erde nutzen, sondern das Wasser aus der Elbe. Umweltsenator Jens Kerstan spricht von „bundesweiten Maßstäben“, die in Hamburg gesetzt werden.

Derzeit ist alles noch im Planungsstatus, doch die erste Wärmepumpe beim Kohlekraftwerk Tiefstack (Billwerder) soll bis 2030 – dem Datum des Kohleausstiegs – ans Fernwärmenetz angeschlossen werden.

Kohlekraftwerk Hamburg-Tiefstack wird umgebaut

Doch wie lässt sich mit teils nur zehn Grad „warmem“ Wasser eines Flusses eine Wohnung heizen oder eine Badewanne mit heißem Wasser füllen? „Die Heizperiode läuft von Oktober bis April“, sagt Ulrich Liebenthal, Leiter Systemplanung bei den Hamburger Energiewerken. Der städtische Energieversorger plant, baut und betreibt die Anlage. „Die meiste Zeit davon ist das Wasser von Elbe und Billwerder Bucht ausreichend warm.“ Erst bei längeren eisigen Perioden wird es zu kalt – wenn die Temperatur unter fünf Grad sinkt. In der Spitzenlast kommt dann Gas oder Restholz aus dem Heizkraftwerk zum Einsatz.

Um das Wasser des Flusses zu nutzen, wird es aus der Elbe entnommen, durchläuft eine große Anlage und gibt seine Wärme dabei an ein Kältemittel ab, das bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Ein Verdichter erhöht den Druck und damit die Temperatur des Dampfs, wodurch sich Wärme ins Netz übertragen lässt.

Weil das Wasser ja bereits eine gewissen Temperatur hat, muss weniger erhitzt werden, als wenn es völlig kalt wäre. Der Wirkungsgrad solcher Wärmepumpen liegt oft bei einem Faktor von 3:1 oder 4:1. Das bedeutet, um vier Megawatt Wärme zu erzeugen, muss ein Megawatt Strom aufgewendet werden. Für die Nutzung als Fernwärme muss das Wasser um die 90 Grad warm sein, der fürs Erhitzen nötige Strom dafür wird laut Liebenthal komplett aus erneuerbarer Energie stammen.

Hamburg setzt auf Wärmepumpen mit Flusswasser

Die Entnahme des Wassers funktioniert über Ansaugvorgänge. Ingenieur Liebenthal versichert, dass dabei die Strömung so gering konzipiert ist, dass keine Fische eingesaugt werden. „Da muss jeder Fisch noch wegschwimmen können.“ Die Prüfung möglicher Auswirkungen laufe noch.

Mit Hilfe von Flusswasserwärmepumpen sollen es bis zu 130.000 Hamburger Haushalte im Hamburger Osten im Winter schön warm haben. In Planung sind gleich zwei Standorte. Die eine Anlage wird am Kohlekraftwerk Tiefstack (Billbrook) entstehen. Der Standort der zweiten Anlage ist noch nicht entschieden. Deshalb ist auch noch nicht ganz klar, wo im Osten genau die Bürger von der Wärme der Elbe profitieren werden.

Die Flusswasserwärmepumpe soll als ein Baustein von mehreren dazu beitragen, das Kohlekraftwerk Tiefstack zu ersetzen. Die beiden Anlagen sind derzeit die größten in Deutschland geplanten Wärmepumpen. Über die zu erwartenden Kosten wollen sich die Hamburger Energiewerke noch nicht äußern.

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Der Energiepark Tiefstack soll zudem auch die Abwärme von Aurubis plus eine Wärmeauskopplung aus der Müllverbrennungsanlage Borsigstraße für die Fernwärmeerzeugung nutzen. Sie können voraussichtlich bereits 2025 den Einsatz von Kohle in Tiefstack deutlich reduzieren. Den weitaus größten Anteil grüner Wärme stellen aber die beiden Flusswasserwärmepumpen.