Hamburgs klimafreundliche Wärmeversorgung der Zukunft: Intelligente Kopplung von Energieerzeugern, Speichern und Verbraucher*innen

Wie lassen sich Quartiere oder ganze Städte perspektivisch CO₂-neutral mit Wärme versorgen? Eine Antwort auf diese Frage liefert HAMBURG ENERGIE mit seinem Projekt „Integrierte WärmeWende Wilhelmsburg“, kurz IW3. Dieses Hamburger Zukunftsprojekt ermöglicht eine zuverlässige und bezahlbare Nahwärmeversorgung ohne fossile Energieträger.

„Mit unserem Projekt zeigen wir den Weg auf zu einer dezentralen Wärmeversorgung, die ohne fossile Energien auskommt und das zu sozialverträglichen Preisen“, erläutert Joel Schrage, Projektleiter bei HAMBURG ENERGIE. „Wir haben ein ganzheitliches, innovatives und tragfähiges Konzept zur energieoptimierten Versorgung von städtischen Quartieren entworfen. Es erlaubt in außergewöhnlicher Weise Sektorenkopplung und beinhaltet neue Erzeugungs- als auch Speichertechnologien. Unser Projekt spiegelt die komplexen Anforderungen an die regenerative Energieversorgung von Quartieren wieder, in denen Wohnen, Dienstleistungen, Gewerbe, Infrastrukturen und Mobilität vereint sind.“

Dezentrale Lösungen für energieoptimierte Quartiere
Beim IW3-Konzept geht es darum, unterschiedliche regenerative Wärme- und Stromerzeuger sowie Speichermöglichkeiten so intelligent mit den Verbrauchern zu koppeln, dass Energie immer dann verfügbar ist, wenn sie benötigt wird – und das zu bezahlbaren Preisen.

Zentraler Bestandteil des IW3-Projektes ist die regenerative Wärmeversorgung. Neben den vorhandenen regenerativen Erzeugern wie Windkraft oder Solarthermie, bildet die Nutzung geothermischer Wärme eine Basis der Erzeugung. Mittels zusätzlicher Einbindung sektorenübergreifender Technologien wie Wärmepumpen und Power-to-Heat-Anlagen sowie der Verwendung selbst erzeugten erneuerbaren Stroms, ist perspektivisch eine CO₂-neutrale Versorgung möglich.

Um Wärmeüberschüsse des Sommers im Winter nutzen zu können, ist die Errichtung eines saisonalen Aquiferspeichers vorgesehen. Im Zusammenspiel mit einem Wärme-Marktplatz, auf dem Wärmemengen eingekauft und verkauft werden, steuert ein virtuelles Kraftwerk die Versorgung der Quartiere, indem es die unterschiedlichen Energiebedarfe mit unterschiedlichen Energieverfügbarkeiten effizient miteinander in Einklang bringt.

Keine Energie- ohne Wärmewende
Mit IW3 sollen im stark wachsenden Hamburger Stadtteil Wilhelmsburg Wärme, Strom und Mobilität intelligent miteinander gekoppelt werden. Es kommen unterschiedliche bestehende und neue Wärmeerzeugungseinheiten in einem Stadtteil mit zukünftig fast 70.000 Einwohnern zum Einsatz. Das kann als Blaupause für andere Quartiere in Hamburg, aber auch weiteren Städten in Deutschland dienen. Für die Wärmeversorgung zum Heizen und die Warmwasserbereitung wird in Deutschland nach wie vor sehr viel fossile Energie verwendet. Daher ist hier ein großer Hebel zur Senkung des CO₂-Ausstoßes und somit zur Erreichung der Klimaschutzziele. Für HAMBURG ENERGIE gilt: ohne Wärme- keine Energiewende und denkt dabei quartiersscharf.

Mit seinem Konzept für energieoptimierte Quartiere konnte Hamburgs städtischer Energieversorger im Ideenwettbewerb „Reallabore der Energiewende“ des Bundeswirtschaftsministeriums überzeugen. Nun hat das Unternehmen die Chance, Fördergelder für notwendige Investitionen zu bekommen, die als Anschubfinanzierung für den Bau von neuen Energieerzeugungs- und Speicheranlagen nötig sind. „Die Reallabor-Förderung hilft uns bei der Umsetzung dieses in der Form einzigartigen Projektes in die Praxis“, so Schrage weiter. „Damit werden wir zu aktiven Gestaltern der Wärme- und Energiewende in Hamburg.“

Wilhelmsburg als Vorbild für Energiewende im urbanen Raum
Für die Umsetzung des IW3-Projektes kann HAMBURG ENERGIE an bestehende Infrastruktur anknüpfen, wie den Energiebunker, der Energie erzeugt, speichert und bedarfsabhängig abgibt. Schon heute betreibt der Energieversorger im Stadtteil Wilhelmsburg Nahwärmenetze für rund 3.000 Haushalte, die sich überwiegend aus regenerativen Energiequellen speisen und intelligent gesteuert werden.

Neben HAMBURG ENERGIE als federführenden Part sind weitere Projektpartner eng in die nun folgende Detailkonzeptionierung und späteren Umsetzung eingebunden: Geothermie Wilhelmsburg GmbH (GTW), VNG AG aus Leipzig, Consulaqua Hamburg mbH, HIC Hamburg Institut Consulting GmbH, Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Hamburg und die Christian-Albrechts-Universität (CAU) zu Kiel.