Wärmewende für Hamburg – mit bestem Primärenergiefaktor

Seit der vollständigen Übernahme durch die Stadt im September 2019 wird der Betrieb des zentralen Fernwärmesystems durch die Wärme Hamburg GmbH verantwortet. Mit dem Neustart war auch die Entscheidung für ein ökologisches Erzeugungskonzept verbunden. Es bildet in den kommenden Jahren den zentralen Baustein der Hamburger Energiewende und leistet den größten Einzelbeitrag zur CO 2 -Reduktion in der Stadt. Kernstück ist der Energiepark Hafen auf der Dradenau, der das Kohlekraftwerk Wedel ersetzen soll.

Auf dieser Basis hat sich die Wärme Hamburg schon heute einen neuen – deutlich besseren – Primärenergiefaktor zertifizieren lassen.



Primärenergiefaktor

Der Primärenergiefaktor (PEF) gibt Aufschluss über die zum Heizen aufzuwendende Menge an Primärenergie und berücksichtigt auch vorgelagerte Ketten, wie die Verarbeitung und den Transport der Brennstoffe. Alle Anbieter von Wärme müssen ihre Produkte regelmäßig von unabhängigen Auditoren zertifizieren lassen. Die Zertifizierung erfolgt wie in der Branche üblich und amtlich anerkannt auf Grundlage des Arbeitsblattes FW 309-1 der Arbeitsgemeinschaft Fernwärme. Dabei soll die aufzuwendende Menge an Primärenergie möglichst ressourcenschonend und gering sein.

Für Fernwärmeunternehmen ist der PEF das entscheidende Kriterium für die Qualität ihres Produkts. Die Neuzertifizierung der Anlagen der Wärme Hamburg zeigt beim PEF eine Verbesserung von 0,57 auf jetzt 0,36. Möglich wird dies durch eine deutliche Systemverbesserung und dadurch fortgeschrittene Planungen für das neue Konzept Energiepark Hafen, die in die Bewertung mit eingegangen sind. Dabei kann das jetzt vorliegende Ergebnis nur als Startsignal und Zwischenstand verstanden werden.

Energiepark Hafen

Während für ein neu zu errichtendes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk (GuD) sowie die erforderliche Leitung bereits die Genehmigungsanträge eingereicht wurden, weisen noch nicht alle Komponenten des Energieparks Hafen den gleichen Planungsstand auf.
Eine Wärmepumpe wird künftig die Nutzung von Abwasserwärme ermöglichen. Auch hier sind die Planungen weit fortgeschritten. Die Inbetriebnahme ist wie für die GuD-Anlage ebenfalls für 2024 vorgesehen.

Für das Zentrum für Ressourcen und Energie der Stadtreinigung Hamburg gilt, dass die Aufnahme der Wärmeeinspeisung für 2023 vorgesehen ist. Die Lieferverträge sind weitgehend verhandelt und die erforderliche PEF-Bescheinigung dieser Wärme konnte dem Auditor vorgelegt werden.
Diese umfangreichen geplanten und in der Umsetzung befindlichen Veränderungen im Wärmeerzeugungsportfolio haben die Wärme Hamburg veranlasst, eine vorzeitige Neuermittlung des Primärenergiefaktors für das Wärmeversorgungssystem vornehmen zu lassen.

Bisher wurden allerdings nur Anlagen bewertet, die gesellschaftsrechtlich im Einflussbereich der Stadt Hamburg liegen. Das bedeutet, dass weitere klimaneutrale Quellen, mit denen die Wärme Hamburg GmbH fest plant, bisher nicht bei der Neuzertifizierung berücksichtigt wurden. Dazu zählen Industrielle Abwärme, Abfallwärme aus der MVR sowie ein saisonaler Aquifer-Wärmespeicher.
Der Planungsstand für diese Einspeiser ist noch nicht ausreichend konkret. Sie werden daher zu einem späteren Zeitpunkt bewertet und tragen nach Fertigstellung zu einer weiteren Verringerung des PEF bei.

Ökologische Qualität klimaneutraler Wärme

Neben dem PEF sind heutzutage weitere Faktoren für die Bewertung der ökologischen Qualität von
Bedeutung. Hierzu zählen:
- Wärmebereitstellung mit einem hohen Anteil aus Kraft-Wärme-Kopplungsprozessen
- Spezifischer CO 2 -Faktor der Wärmebereitstellung, berechnet nach AGFW Arbeitsblatt FW 309-6

Diese Kennziffern sollen durch einen unabhängigen Gutachter zu einem späteren Zeitpunkt neu zertifiziert werden, wenn u.a. Ausschreibungsergebnisse mit Wirkungsgraden vorliegen. Ein hoher KWK-Anteil ist eine wichtige Indikation für eine effiziente Erzeugung. Aus dem Brennstoff Gas soll möglichst viel nutzbare Energie in Form von Wärme und Strom entstehen. Mit seiner Stromerzeugung übernimmt der Energiepark Hafen künftig eine wichtige Backup-Funktion für die Windenergieanlagen Norddeutschlands. Der KWK-Anteil wird aufgrund der erhöhten Abwärmenutzung leicht rückläufig sein, das Hocheffizienzkriterium wird weiterhin erfüllt. Der CO 2 -Emissionswert von heute 146 kg CO 2 /MWh Wärme (ehemals Vattenfall Wärme Hamburg GmbH) wird sich durch die Einbindung klimaneutraler Wärmequellen und den Brennstoffwechsel von Kohle zu Gas deutlich verbessern. Auch bei dieser Neubewertung wird die Wärme Hamburg GmbH zunächst konservativ vorgehen und lediglich die weit fortgeschrittenen Anlagenteile in die Bewertung einbeziehen. Industrieabwärme, Abfallwärme aus der MVR und der Aquifer-Speicher sollen erst später berücksichtigt werden.

Perspektivisch wird sich der CO 2 -Emissionswert in den Jahren 2025/2026 durch weitere Maßnahmen noch einmal deutlich verbessern. Realistisch ist bei Umsetzung aller Komponenten des Energieparks Hafen ein CO 2 -Emissionswert unter 80 kg CO 2 /MWh th zu erwarten.

Regenerative Wärme

Auch der Anteil regenerativ erzeugter Wärme gilt als Faktor für die ökologische Qualität. Die Wärme Hamburg GmbH ist bestrebt, künftig einen Anteil von mindestens 50 Prozent der gelieferten Wärme aus erneuerbaren und klimaneutralen Quellen einzusetzen. Dies geschieht im Wesentlichen durch die Verwendung von Abwärme aus Abfall, Abwasser und Industrie. Diese Wärmequellen sind gesetzlich erneuerbaren Energiequellen gleichgestellt. Die Verwendung dieser in Hamburg ohnehin vorhandenen Abwärme ist sinnvoll, effizient und trägt zur Preisstabilität bei. Eine Ausweisung der erneuerbaren und klimaneutralen Anteile ist zu einem späteren Zeitpunkt geplant.