Energiepark Hafen
Hamburgs Wärmeversorgung wird bis 2030 kohlefrei und bis 2040 klimaneutral. Der neue Erzeugerpark Energiepark Hafen ist ein wichtiger Meilenstein, um das Kraftwerk Wedel abzulösen. Dafür nutzen wir konsequent Hamburgs Vorteil als Industriestandort und Millionenmetropole. Wir gehen dorthin, wo bislang ungenutzte Wärmequellen sind – auf die Elbinsel Dradenau. Hier binden wir über unsere neue Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) die lokalen, klimaneutralen Wärmequellen für die Fernwärme ein. So ändert sich die Energieerzeugung – von einem großen Kraftwerksstandort hin zu einem modularen Konzept. Der Energiepark Hafen trägt dazu bei, CO2-Emissionen zu senken und die Wärmeversorgung der Stadt lokal und nachhaltig zu gestalten. Mit dem Energiepark Hafen setzen wir Maßstäbe in der Wärmewende.
Der modulare Erzeugerpark sammelt Abwärme aus umliegenden Quellen ein. Mit dem Energiepark sparen wir zukünftig bis zu 360.000 Tonnen CO2-Emissionen jährlich ein.
Damit die klimafreundliche Wärme zu den Kundinnen und Kunden unseres Stadtnetzes nördlich der Elbe gelangt, bauen wir die sogenannte Südleitung. Diese 7,6 Kilometer lange Trasse verbindet den Energiepark Hafen im Süden Hamburgs mit dem bestehenden Stadtnetz auf der gegenüberliegenden Elbseite. Ein zentraler Bestandteil der Südleitung ist der Fernwärmetunnel in 30 Meter Tiefe unter der Elbe.
Zahlen, Daten, Fakten: Energiepark Hafen
Was ist los im Energiepark Hafen?
Der Energiepark Hafen besteht aus verschiedenen Modulen. Wir informieren Sie an dieser Stelle über große Meilensteine in der Fertigstellung.
Die Gas- und Dampfturbinen-Anlage (GuD) soll nach aktuellem Planungsstand nach wie vor Ende des Jahres in Betrieb sein. Sie ist zu 95 Prozent fertiggestellt. Die Montagearbeiten und Qualitätsprüfungen für die Inbetriebnahme relevanten Rohrleitungen sind inzwischen abgeschlossen; zurzeit wird die nachlaufende Elektroverkabelung fertiggestellt. Die Südleitung, die den Energiepark Hafen in das Stadtnetz einbindet, ist startklar und bis auf das Grundstück der neuen Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) mit Wasser befüllt. Die GuD-Anlage wurde an das Hamburger Stromnetz angeschlossen; die dazu notwendigen Tests wurden erfolgreich durchgeführt. Parallel laufen weitere Inbetriebsetzungsarbeiten wie beispielsweise auch die anstehende Inbetriebnahme des Erdgasanschlusses.
Der beauftragte Generalunternehmer (GU) berichtet wöchentlich über den Baufortschritt. Etwaig erforderliche Beschleunigungs- und Abhilfemaßnahmen werden kurzfristig zwischen GU und HEnW abgestimmt und anschließend in die Wege geleitet.
Einzelne Komponenten wie die Power-to-Heat-Anlage, die Abwasser-Wärmepumpe sowie der Wärmespeicher sind soweit fertiggestellt. Auch die Südleitung, die den Energiepark Hafen in das Stadtnetz einbindet, ist startklar und bis kurz vor das Grundstück der neuen Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) mit Wasser befüllt. Alle Komponenten gehen in Betrieb, sobald die GuD reibungslos in Betrieb ist. Die GuD, die die klimaneutralen Wärmequellen bündelt, ist zu über 90 Prozent fertiggestellt. Nach aktuellem Planungsstand soll sie nach wie vor Ende des Jahres in Betrieb sein. Der beauftragte Generalunternehmer (GU) berichtet wöchentlich über den Baufortschritt. Etwaig erforderliche Beschleunigungs- und Abhilfemaßnahmen werden kurzfristig zwischen GU und HEnW abgestimmt und anschließend in die Wege geleitet. Die Versorgungssicherheit hat beim Wechsel der Kraftwerke Priorität: Daher sichert das Heizkraftwerk Wedel den Betrieb der neuen GuD-Anlage ab und läuft bis zum Ende der Heizperiode 2026/2027 parallel, um danach in die Konservierung zu gehen. Die Hamburger Energiewerke planen weiterhin, das Heizkraftwerk Wedel ab dem 1. Juli 2027 stillzulegen.
Aus der Pressemitteilung zur Jahrespressekonferenz: Energiewende: Deutlicher Anstieg klimaneutraler Wärme bei Hamburger Energiewerken
Die GuD-Anlage bindet klimaneutrale Wärmequellen in die Hamburger Wärmeversorgung ein. Sie ist damit baulich ein Novum in Deutschland. Kirsten Fust, Technische Geschäftsführerin der HEnW, und Umweltsenatorin Katharina Fegebank informieren in einem Pressegespräch über erhebliche Mehrarbeiten beim Rohrleitungssystem. Der Generalunternehmer und die HEnW haben Beschleunigungsmaßnahmen geprüft und umgesetzt.
Weitere Informationen in der Pressemitteilung: Mehrarbeiten bei Gas- und Dampfturbinen-Anlage Dradenau notwendig
Die beiden städtischen Unternehmen HAMBURG WASSER und die Hamburger Energiewerke errichten im Energiepark Hafen Deutschlands größte Abwasserwärmepumpe. Die neue 60-Megawatt-Großwärmepumpe wird zur klimafreundlichen Fernwärmeversorgung beitragen. Umweltsenatorin Fegebank und Hamburger Medien haben sich Vor-Ort vom Baufortschritt überzeugt.
Detailinformationen zur Abwasser-Wärmepumpe gibt es in der Pressemitteilung: Hamburg gewinnt aus Abwasser Wärme
Die Hamburger Energiewerke informieren gemeinsam mit Katharina Fegebank, Hamburgs Zweiter Bürgermeisterin, und Staatsrat Sprandel, Umweltbehörde, über den Bau der Südleitung und geben einen Einblick in den kommenden Leitungsbau im Fernwärmetunnel. Die Südleitung verbindet die Gas- und Dampfturbinen-Anlage im Energiepark Hafen mit dem Fernwärmenetz nördlich der Elbe.
Wer mehr wissen möchte: Meilenstein für Fernwärmetunnel erreicht: Tunnelbohrmaschine HERMINE beendet Einsatz
Die HEnW nutzen die lokalen Potenziale der Stadt, um die Fernwärme klimafreundlicher zu gestalten. Ab 2027 liefert ArcelorMittal Hamburg industrielle Abwärme an den Energiepark Hafen. Dort wird die klimaneutrale Abwärme durch die Gas- und Dampfturbinen-Anlage mit anderen Wärmequellen gebündelt, auf das Temperaturniveau der Fernwärme gebracht und in das große Hamburger Fernwärmenetz, das Stadtnetz eingespeist.
Details zum Umfang der industriellen Abwärme von ArcelorMittal: ArcelorMittal und Hamburger Energiewerke unterzeichnen Wärmeliefervertrag
Der Energiepark Hafen auf der Elbinsel Dradenau wird über eine Fernwärmeleitung inklusive Elbquerung mit dem Hamburger Fernwärmenetz verbunden. Die Tunnelbohrmaschine HERMINE hat den Zielschacht der Elbquerung im Hindenburgpark erreicht. 1.165 Meter beträgt der Fernwärmetunnel unter der Elbe.
Wer mehr wissen möchte, liest hier: Tunnelbohrmaschine HERMINE erreicht Zielschacht im Hindenburgpark
Energiesenator Jens Kerstan sowie Taufpatin der Tunnelbohrmaschine und Zweite Bürgermeisterin Katharina Fegebank begleiten HEnWs Technische Geschäftsführerin Kirsten Fust unter Tage und überzeugen sich vom Fortschritt des Tunnelbaus. Der Tunnel ist Teil der Fernwärmeleitung, die den Energiepark Hafen mit dem Weststrang des Hamburger Fernwärmenetzes verbindet.
Weitere Infos gibt’s hier: Hamburgs Zweite Bürgermeisterin Katharina Fegebank besucht HERMINE
Beim gemeinsamen Baustellenbesuch der Gas- und Dampfturbinen-Anlage informieren Christian Heine, Sprecher der Geschäftsführung der HEnW, sowie Fachkollegen die dpa Nachrichtenagentur über den Fortschritt im Energiepark Hafen. Beim Bau des Wärmespeichers und beim Leitungsbau schreiten die Arbeiten mit großen Schritten voran: Der Wärmespeicher ist mit 47 Millionen Liter Wasser befüllt, sodass die Schweißnähte vor der Speicherisolierung kontrolliert werden können. Beidseitig der Elbe sind schon über vier der insgesamt 7,6 Kilometer langen Fernwärmeleitung verlegt. Für die Abwasser-Wärmepumpe ist das erste von vier Modulen beim Hersteller in Nantes fertiggestellt, der Transport ist für Herbst geplant. Der Start der Inbetriebnahme für die GuD-Anlage ist weiterhin für Ende 2025 geplant, allerdings gibt es bei der Baufertigstellung einen Zeitverzug von zirka vier Monaten. Christian Heine begründet, dass der Energiepark Hafen in Deutschland eines der progressivsten Projekte mit einer hohen Komplexität ist. In der Orchestrierung aller erforderlichen Baumaßnahmen liegt die Verzögerung begründet. CEO Heine bestätigt, dass die HEnW für die GuD-Anlage von Kosten in der Größenordnung von etwas mehr als 600 Millionen Euro ausgeht. Beispielsweise haben die Ukrainekrise und die Inflation sowohl zu höheren Personalkosten, aber auch zu höheren Materialkosten im Bereich Stahl geführt. Das Heizkraftwerk Wedel wird abgelöst, sobald im Energiepark Hafen alles verlässlich läuft und die Versorgungssicherheit gewährleistet ist.
Herzstück des Energieparks Hafen ist die Gas- und Dampfturbinen-Anlage, die im Kraft-Wärme-Kopplungsprozess betrieben wird. Sie bindet die Drittwärme – also Abwärme aus Industrie und Müllverwertung sowie Abwasserwärme – für die klimafreundliche Fernwärmeversorgung ein. Ein technologisches Novum in Deutschland. Inzwischen sind die beiden Gasturbinen und die Dampfturbine angeliefert und an ihrem Bestimmungsort platziert.
Technische Details zur Gasturbine und die GuD-Anlage: Meilenstein für den Energiepark Hafen: Anlieferung der Gas- und Dampfturbinen
Nach alter Bergbautradition wurde die Tunnelbohrmaschine getauft. Katharina Fegebank, Zweite Bürgermeisterin und Taufpatin, verlieh in Anwesenheit von Umweltsenator Jens Kerstan, den Tunnelbauern und weiteren Gästen den Namen HERMINE. Pastor Sieghard Wilm von der St. Pauli Kirche segnete die Maschine. Damit erfolgte der offizielle Startschuss für den Tunnelbau unter der Elbe.
Die Auflösung, wofür der Name HERMINE steht, lesen Sie hier: Hamburgs Zweite Bürgermeisterin Katharina Fegebank tauft Tunnelbohrmaschine HERMINE
Die beiden städtischen Unternehmen HAMBURG WASSER und Hamburger Energiewerke schließen einen Kooperationsvertrag: Deutschlands größtes Klärwerk wird Standort einer Abwasser-Wärmepumpe. Über die 60-Megawatt-Großwärmepumpe wird künftig direkt vor Ort klimaneutrale Wärme aus dem gereinigten Abwasser gewonnen, auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und zur benachbarten Gas- und Dampfturbinenanlage des Energieparks Hafen geleitet. Dort wird sie entweder im Wärmespeicher zwischengespeichert oder gleich über die Südleitung in das Fernwärmenetz eingespeist.
HAMBURG WASSER und Hamburger Energiewerke treiben klimafreundliche Wärmeerzeugung weiter voran
Am Südufer der Elbe hat Umweltsenator Jens Kerstan den offiziellen Startschuss für die Bauarbeiten eines Fernwärmetunnels unter der Elbe gegeben. Ein spezieller Bagger hat angefangen, die Fläche für den Startschacht auszubaggern. Der Tunnel ist Teil der neuen Fernwärmeleitung Südleitung, die die Gas- und Dampfturbinen-Anlage im Energiepark Hafen mit dem Hamburger Fernwärmenetz nördlich der Elbe verbindet. So kann klimaneutrale Abwärme und Abwasser-Wärme zu den Fernwärmekundinnen und -kunden in der Stadt transportiert werden.
Weitere Informationen gibt es hier: Industrieabwärme aus Hamburgs Süden für den Norden
Der zukünftige Energiepark Hafen auf der Elbinsel Dradenau wird mit einer Fernwärmeleitung inklusive Elbquerung mit dem Hamburger Stadtnetz verbunden. Der Anlandepunkt des Fernwärmetunnels ist im Hindenburgpark. Dort starten daher vorbereitende Maßnahmen für den Bau des Zielschachts. Die Grünanlage wird nach Abschluss der Baumaßnahmen gemäß der historischen Gestaltung des Gartenbaudirektor Ferdinand Tutenberg wieder hergestellt.
Hamburger klimaneutrale Wärmequellen nutzen
Im Energiepark Hafen nutzen wir klimaneutrale Wärmequellen: Abwärme aus Industrie, aus Klärwerksprozessen und der thermischen Abfallverwertung sowie Wärme aus Klärwerksprozessen. So fällt beispielsweise bei Industrieprozessen wie der Stahlproduktion viel Wärme an. Diese unvermeidbare Abwärme genauso wie die Abwärme der Müllverwertungsanlage Rugenberger Damm speisen wir zukünftig im Energiepark Hafen in das Fernwärmenetz ein. In unmittelbarer Nachbarschaft zu unserer Gas- und Dampfturbinenanlage liegt außerdem das städtische Klärwerk Dradenau. In Kooperation mit dem Betreiber Hamburg Wasser entsteht dort eine Abwasser-Großwärmepumpe.
Vorteile der Abwärmenutzung sind:
- ungenutzte Energie wird zur Fernwärme
- lokale Wärmequellen verbessern die Versorgungssicherheit
- fossile Brennstoffe werden eingespart
- Hamburg verbessert seine CO2-Bilanz
Großwärmepumpe: Wie aus Abwasser Wärme wird
Auch Großwärmepumpen setzen wir für die Wärmewende ein.Im Energiepark Hafen gewinnen wir mit dieser Technologie wertvolle Wärme aus dem Abwasser der Kläranlage Dradenau. In einer Millionenmetropole wie Hamburg fallen im städtischen Klärwerk jeden Tag 450.000 Kubikmeter Abwasser an. Die Großwärmepumpe mit vier Wärmepumpenaggregaten und einer Gesamtleistung von 60 Megawatt entzieht dem Abwasser die Wärme und bringt sie auf ein höheres Temperaturniveau. Über eine unterirdische Leitung strömt die Wärme zum benachbarten GuD-Kraftwerk, über das sie ins Hamburger Fernwärmenetz eingespeist wird. Wir ersetzen mit der Abwasserwärmepumpe fossile Brennstoffe und versorgen bis zu 39.000 Wohneinheiten mit klimafreundlicher Stadtwärme.
Zuverlässige Energieversorgung durch Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage
Die Gas- und Dampfturbinen-Anlage (GuD) Dradenau ist der Mittelpunkt des Energieparks Hafen. Hier laufen die Leitungen aus den umliegenden Abwärmequellen zusammen. Mit der Anlage wird die klimaneutrale Wärme ergänzt, gespeichert und gesichert, um eine flexible und zuverlässige Versorgung zu gewährleisten.
Die Gas- und Dampfturbinenanlage wird im Kraft-Wärme-Kopplungsprozess (KWK) betrieben. Das bedeutet: Sie erzeugt sowohl Wärme als auch Strom. Damit ist sie besonders effizient. Eine Gasturbine treibt einen Generator an. Dieser produziert dann elektrischen Strom. Zusätzlich werden die heißen Abgase der Gasturbine durch einen Abhitzekessel geführt. Mit dem dabei erzeugten Wasserdampf wird eine Dampfturbine betrieben, die ebenfalls Strom erzeugt und darüber hinaus Wärme für die Fernwärmeversorgung liefert.
Die GuD ist bereits auf die Nutzung von synthetischem Gas ausgelegt – das erhöht die Nachhaltigkeit. Bereits heute wäre ein Betrieb aus einer Erdgas-Wasserstoff-Gemisch technisch möglich. Perspektivisch kann die Anlage künftig mit technischen Umrüstungen auch auf Basis klimaneutraler Brennstoffe betrieben werden – vorausgesetzt, dass beispielsweise grüner Wasserstoff in ausreichenden Mengen und wirtschaftlich verfügbar ist.
Schwarzstartfähigkeit für Hamburgs sichere Stromversorgung
Die KWK-Anlage ist schwarzstartfähig. Im Falle eines flächendeckenden Stromausfalls in Hamburg, einem sogenannten Blackout, kann das Kraftwerk künftig ohne externe Stromquellen angefahren werden. Mit dieser besonderen Systemdienstleistung leistet die Schwarzstartfähigkeit der KWK-Anlage eine wichtige Absicherung im Blackout-Fall.
Sektorenkopplung mit Power-to-Heat-Anlage
Eine Power-to-Heat-Anlage ist an die GuD angeschlossen. Die Wind-zu-Wärme-Technologie ist ideal, um überschüssige erneuerbare Energie in grüne Wärme umzuwandeln und sie in das Hamburger Fernwärmenetz einzuspeisen. Die Anlage mit einer Leistung von 30 Megawatt nutzt Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind oder Solar, um in einem Elektrokessel Dampf zu erhitzen. Das Prinzip funktioniert ähnlich wie bei einem riesigen Tauchsieder. Die erzeugte Wärme wird über Wärmetauscher an das Fernwärmenetz übertragen.
Wärmespeicher: Zuverlässig, leistungsfähig, nachhaltig
Die Abwärmelieferung aus Industrie, Müllverwertung und Klärwerk und der Fernwärmebedarf der Kunden sind oftmals zeitlich versetzt. Ein großer Wärmespeicher auf dem Gelände der GuD sorgt daher für Flexibilität. Wie eine riesige Thermoskanne speichert er die Wärme aus den klimaneutralen Quellen als heißes Wasser. Insgesamt fasst der Speicher rund 50 Millionen Liter Wasser, das mit einer Temperatur von 98 Grad Celsius eingespeichert wird. Der Speicher ist auf eine nutzbare Speicherkapazität von 2.000 Megawattstunden ausgelegt. An kalten Tagen können wir darüber etwa 40.000 Wohneinheiten versorgen. Mit seiner imposanten Höhe von 50 Metern ist er im Hafen Hamburgs als Zeichen der Energiewende weithin zu sehen.
Fernwärmetunnel ist zentrales Projekt der Wärmewende
Fernwärmetunnel unter der Elbe sichert die Verbindung zwischen dem Energiepark Hafen und dem großen Stadtnetz. Damit kommt ihm eine tragende Rolle der Hamburger Wärmeversorgung zu. In rund 30 Metern Tiefe führt er vom Startschacht am Jachtweg bis zum Zielschacht im Hindenburgpark im Stadtteil Othmarschen. Er ist exakt 1.165 Meter lang und hat einen Durchmesser von rund 3,7 Meter. Zukünftig laufen zwei Fernwärmeleitungen – ein Vor- und ein Rücklauf – durch den Tunnel. Die Rohre haben einen Innendurchmesser von 80 Zentimetern und sind mit einer Isolierung von 15 Zentimetern ummantelt. So kommt das heiße Wasser aus dem Energiepark Hafen fast ohne Temperaturverlust bei unseren Kundinnen und Kunden an.
Tunnelbohrmaschine HERMINE
Die Bauarbeiten für den Fernwärmetunnel starteten im August 2022 am Jachtweg in Finkenwerder. Dafür wurde zunächst der Startschacht errichtet. Im Herbst 2023 wurde der 15 Meter lange Bohrkopf der Tunnelbohrmaschine HERMINE (Hamburger Energiewerke Röhre Mit Neuer Energie) reingehoben. Kurze Zeit später nahm HERMINE ihre Arbeit auf und bohrte sich unter der Elbe durch.
Nach dem Einsatz von HERMINE startete nahtlos der Leitungsbau. Dafür wurden alle zwölf Meter Stahlrahmen montiert, um die Fernwärmerohre für den Vor- und Rücklauf verlegen zu können. Im Anschluss wurden jeweils zwei Stahlrohre à 16 Meter zunächst aneinandergeschweißt, ehe sie Zentimeter für Zentimeter in den Tunnel hineingeschoben wurden. Insgesamt wurden rund 2.450 Meter Fernwärmerohre im Tunnel und im Start- und Zielschacht verlegt. Abschließend werden die Rohre noch mit einer 15 Zentimeter dicken Isolierung verkleidet.
HERMINE wurde speziell für den Elbuntergrund entwickelt. Insgesamt kam sie auf eine Länge von 280 Metern. Das Besondere: Ihre einzelnen Segmente beherbergten die gesamte Logistik, die für den Tunnelbau notwendig war. Vorne am Bohrkopf war das Schneidrad befestigt. Mit einem Durchmesser von 4,5 Metern und einem Gewicht von 36 Tonnen Gewicht grub es sich durch den Boden. Dank der 15 Doppeldisken, spezielles Schneidwerkzeug, baute das Schneidrad die unterschiedlichen Gesteinsschichten wie Ton, Lehm und Sand ab. Der dabei gelöste Boden sammelte sich in der sogenannten Abbaukammer und wurde durch eine Förderschnecke nach hinten transportiert. Während der Arbeiten sorgte eine Druckwand im Bohrkopf für stabile Druckverhältnisse. Der „Tübbingerektor“ setzte vorgefertigte Betonsegmente (sogenannte Tübbinge) in den Tunnel ein, um für eine stabile Tunnelverkleidung zu sorgen. Dabei drückten sich Hydraulikstempel an den Betonringen ab und schoben den Bohrkopf vorwärts. Diese Technik sorgte dafür, dass HERMINE schon am Ende des Bohrkopfes begehbar war. Insgesamt besteht der Tunnel aus 5.826 solcher Tübbinge.
Bau des Fernwärmetunnels