Heiße Phase bei Hamburgs erstem Tiefengeothermie-Projekt

• Hauptkomponenten der Wärmepumpenanlage in Wilhelmsburg installiert
• Thermalwasserpumpe wird in Kürze getestet
• Erdwärme wird noch in diesem Jahr ins Wärmenetz Wilhelmsburg gespeist

Hamburgs erstes Tiefengeothermie-Projekt entsteht in Hamburg-Wilhelmsburg. Noch in diesem Jahr soll aus über 1.300 Metern Tiefe erneuerbaren Erdwärme gefördert und in das Wilhelmsburger Fernwärmenetz eingespeist werden. Eine technologisch besonders effiziente Wärmepumpenanlage bringt die geothermische Wärme von rund 48 Grad Celsius in einem kaskadierten Verdichtungsprozess auf das Temperaturniveau der Fernwärme von 75 bis 85 Grad Celsius. Neben Wind und Sonne ist Geothermie die dritte Säule der erneuerbaren Energien. Sie ist konstant und rund um die Uhr verfügbar und eignet sich daher in der Wärmeversorgung für die Grundlast, also für die Basisversorgung der Kundinnen und Kunden.

Der Rohbau des Heizwerkes ist fertiggestellt. In der Maschinenhalle sind bereits die Hauptkomponenten der beiden vierstufigen Wärmepumpen montiert. Die gesamte Wärmepumpenanlage wurde bereits im Werk des sächsischen Herstellers WESKA montiert und unter anderem auf ihre Qualität systematisch überprüft. Der Werksabnahmetest (Factory Acceptance Test) war insgesamt erfolgreich. Vor dem Heizwerk stehen bereits die beiden Pufferspeicher, die später Wärme speichern und kurzfristige Schwankungen beim Wärmebedarf ausgleichen können.

Auch die abschließenden Arbeiten für den Thermalwasserkreislauf kommen voran: So sind in der Maschinenhalle beispielsweise schon die Filtersysteme installiert. Sie filtern den wenigen Sand heraus, der trotz spezieller Filterrohre im Untergrund bei der Thermalwasserförderung nicht zurückgehalten werden kann. Die Thermalwasserpumpe, die später in der Förderbohrung eingebaut wird, wird in Kürze beim Hersteller getestet, danach nach Hamburg ausgeliefert. Der natürliche Druck im geothermischen Reservoir in 1.300 Metern Tiefe lässt den Wasserspiegel in der Förderbohrung bereits auf 50 Meter unter Geländeniveau ansteigen. Es reicht daher aus, die Pumpe in einer Tiefe von nur 450 Metern einzubauen.

Katharina Fegebank, Senatorin für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft: „Die Wärmewende findet nicht irgendwann statt, sondern sie läuft in Hamburg bereits auf Hochtouren. Das sieht man besonders gut beim Geothermie-Projekt in Wilhelmsburg. Hier zeigen unsere Hamburger Energiewerke, wie sauberes Heizen im Jahr 2026 funktioniert: Sie nutzen die Wärme aus der Erde, machen uns unabhängiger von teuren Gas-Importen und versorgen Tausende Haushalte mit verlässlicher Fernwärme. Ein toller Schritt für den Stadtteil und für ein klimaneutrales Hamburg!“

Thomas-Tim Sävecke, Geschäftsbereichsleiter Engineering der Hamburger Energiewerke und verantwortlich für die technische Umsetzung des Projekts: „Wir bauen in Wilhelmsburg die erste Tiefengeothermie-Anlage Hamburgs. Am Ende fügt sich alles zusammen. Wir haben eine effiziente Wärmepumpenanlage geplant. Unsere Testreihe zur Thermalwasserförderung war bereits erfolgreich. Jetzt wird die Anlagentechnik installiert, angeschlossen und dann schrittweise in Betrieb genommen. Noch in diesem Jahr wollen wir erste Wärme in Wilhelmsburg liefern.“

Details zur 4-stufigen Wärmepumpenanlage
Die Wärmepumpenanlage befindet sich im neuen Geothermie-Heizwerk, in dem die gesamte Anlagentechnik ihren Platz findet: die 8-MW-Wärmepumpenanlage, Mittelspannungsverteilung, Trafos und Umwälzpumpen – ergänzt durch eine Werkstatt und eine Leitwarte für den Betrieb. Die technologisch besondere Wärmepumpenanlage haben Ingenieure und Planer gemeinsam mit dem Hersteller WESKA entwickelt, um die Erdwärme maximal nutzen zu können: Die Wärmepumpenanlage besteht aus zwei 4-stufigen Wärmepumpen. Die beiden Wärmepumpenstränge haben zusammen eine Leistung von rund 8 Megawatt und nach Herstellerangaben eine Leistungszahl (COP, coefficient of performance) von bis zu 4,5 (W48/W75).* Da die Erdwärme sehr effizient in dem vierstufigen Prozess verdichtet und so auf das erforderliche Temperaturniveau der Fernwärme gebracht wird, muss vergleichsweise wenig Strom eingesetzt werden. Rein rechnerisch können mit der Geothermie-Anlage über 6.000 Haushalte in Hamburg Wilhelmsburg versorgt werden.

^{Foto von den ersten Komponenten der 4-stufigen Wärmepumpenanlage Anfang Juli.}

Reallabor der Energiewende
Das Hamburger Geothermie-Projekt wird von Hamburg Energie Geothermie, einer Tochter der Hamburger Energiewerke, umgesetzt. Das Projekt ist Teil des Reallabors IW3 – Integrierte WärmeWende Wilhelmsburg. Mit IW3 wird der Grundstein für eine nahezu CO₂-freie Wärmeversorgung von Wilhelmsburger Wohnquartieren gelegt. Als „Reallabor der Energiewende“, fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) das IW3 Vorhaben mit insgesamt rund 22,5 Millionen Euro, um die Forschung und Entwicklung im Bereich zukunftsweisender Energietechnologien zu unterstützen.

Faktenblatt zur hydrothermalen Geothermie Hamburg-Wilhelmsburg

• Tiefe der Produktionsbohrung: ca. 1.400 Meter
• Tiefe der Injektionsbohrung: ca. 1.300 Meter
• Mächtigkeit der Sandsteinschicht: ca. 130 Meter
• Alter der Gesteinsschicht: 45 Mio. Jahre
• Thermalwasser-Temperatur: zirka 48 °C
• Förderrate: ca. 140 m³/h
• Geothermale Wärmeleistung: ca. 6 MW
• Erforderliche Temperatur der Fernwärme: 75-85 Grad Celsius, je nach Jahreszeit

Fakten Heizwerk der Geothermie-Anlage

• Heizwerk Gebäudefläche: 1.200 m2, umfasst die Maschinenhalle und ein Betriebsgebäude
• Wärmepumpenanlage (zwei 4-stufige Wärmepumpen): 8 MW Leistung, COP bis zu 4,5 (W48/W75)*
• Drei Pufferspeicher: Kapazität insgesamt von 3.500 kWh, Fassungsvermögen je Speicher 50.000 Liter Heizwasser, Maße von 10 Meter Höhe und drei Meter Durchmesser
• BHKW: 2 MW elektrisch – je nach Einsatzplanung – für die Stromversorgung der Wärmepumpenanlage (Bau gemäß Planung in 2027)
• PV-Anlage: ca. 25 kWp für den Eigenbedarf von Klimatisierung und Leittechnik

Fakten Wärmenetz Wilhelmsburg

• Zusammenschluss der beiden existierenden Wärmenetze Energiebunker und Energieverbund
• Beide Wärmenetze zusammen versorgen heute gut 3.700 Wohneinheiten

* Der COP-Wert (Coefficient of Performance), auch Leistungszahl, ist eine Kennzahl für die Effizienz einer Wärmepumpe. Er beschreibt das Verhältnis zwischen eingesetzter Leistung zur damit erzeugten Wärme bzw. Kälte an einem bestimmten Lastpunkt, in der Regel bei Volllast. Der COP-Wert wird im Labor unter Normbedingungen bestimmt.

Ihre Ansprechpartnerin für weitere Informationen:

Bettina Schwarz
Hamburger Energiewerke GmbH, 
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