Industrielle Abwärme West

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Erklärfilm: Industrielle Abwärme von Leuna nach Leipzig

Die Nutzung industrieller Abwärme eröffnet große Chancen für Energieeinsparungen und eine nachhaltige Stadtentwicklung. In unserem Erklärfilm zeigen wir, wie die Abwärme aus dem Chemiepark Leuna nach Leipzig geleitet wird und dort zur umweltfreundlichen Wärmeversorgung beiträgt.

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Ökologische Sektorenkopplung zur Nutzung unvermeidbarer Abwärme

„Efficiency First“ ist im Rahmen der Energiewende das oberste Gebot bevor es an den Ausbau Erneuerbarer Energien geht, denn die sauberste Kilowattstunde ist die, die gar nicht erst erzeugt werden muss.

Neben der Verbrauchsreduktion bei den Endkunden ist dabei für die FW-Netzbetreiber im Wärmesektor ein wesentlicher Baustein die Nutzung von unvermeidbarer Abwärme.

Um das Ziel der Klimaneutralität zu sozialverträglichen Kosten zu erreichen, muss das volle Potenzial aller regional verfügbaren klimaneutralen Ressourcen genutzt werden. Neben dem Einsatz von Erneuerbaren Energien und perspektivisch klimaneutralen Gasen in Verbrennungsprozessen kann auch die unvermeidbare Abwärme industrieller Kühl- & Produktionsprozesse einen entscheidenden Beitrag leisten. Für die Fernwärme bedeutet das vor allem einen sehr niedrigen Primärenergiefaktor und langfristig stabile Preise. Dafür könnte unter anderem die Firma TotalEnergies, die in Leuna eine der modernsten Raffinerien in Europa betreibt, einen wesentlichen Beitrag leisten.

Seit 2017 wurde die Option der Nutzung und Einbindung industrieller Abwärme untersucht, notwendige Gutachten erstellt und erste Verhandlungen mit Unternehmen am Chemiestandort Leuna geführt. Im Sommer 2021 konnte als erster Meilenstein ein Kooperationsvertrag mit der TotalEnergies Raffinerie in Leuna geschlossen werden, der die Eckpunkte einer gemeinsamen Lösung regelt.

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v.l.: Geschäftsführer TotalEnergies Raffinerie Leuna Thomas Behrends v.r. Geschäftsführer Leipziger Gruppe und Leipziger Stadt­werke Karsten Rogall hinten: Projektteam

Kernidee ist eine Verbindungstrasse vom Industriestandort Leuna bis nach Kulkwitz in Leipzig. Bereits jetzt ist in der dortigen Raffinerie Produktionsanlage industrielle Abwärme mit bis zu 83 MW Leistung auf dem FW-Temperaturniveau ganzjährig verfügbar und soll in einem Projekt der Raffinerie ausgekoppelt werden. Die identifizierte Wärmemenge entspricht etwa 38 % des Fernwärmebedarfs in Leipzig. Rein rechnerisch können also 100.000 Leipziger Wohnungen damit CO2-frei beheizt werden.

Das Vorhaben wird unter dem Projektnamen „REFILL“ geführt. „Refill“ steht dabei für das „Nachfüllen“ des Heißwasserbedarfs in Leipzig mit ungenutzter Industrieabwärme vom Chemiepark Leuna.

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Beauftragung des regionalen Generalplaners ECW

Nach Unterzeichnung des Kooperationsvertrages mit der Geschäftsführung der Raffinerie und der internen Gremienzustimmung konnte der EU-weit ausgeschriebene Generalplanungsauftrag an ein regionales Planungsbüro aus Weißenfels vergeben werden.

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vl.n.r.: Geschäftsführer Leipziger Stadtwerke Dr. Maik Piehler, Geschäftsführer Leipziger Gruppe und Leipziger Stadtwerke Karsten Rogall, Geschäftsführer ECW Ralf Tauhardt und Projektleitung ECW Dana Preuhs

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Bisher wird diese Abwärme aus den Produktionsprozessen ungenutzt überwiegend über Luftkühler an die Umgebung abgegeben. Damit ist industrielle Abwärme nicht zu verwechseln mit CO2-belasteter KWK-Wärme aus z. B. einem Braunkohlekraftwerk, bei dem trotz hoher Effizienz immer auch der Rohstoffeinsatz entsprechend erhöht werden muss. Eine Kopplung zwischen dem Kühlungsbedarf der Industrie in Leuna und dem Wärmebedarf der Großstadt Leipzig mit einem Fernwärme-Verbundsystem ist daher für die Region Mitteldeutschland und die Stadt Leipzig ökologisch ausgesprochen sinnvoll.

 

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Heiße Abwärmequellen

IconAuf den Industriesektor entfallen heute rund 30 % des Endenergiebedarfs. Der überwiegende Teil der verwendeten Energie verlässt die Einsatzbereiche als Abwärme. Temperaturen unter 150 °C eignen sich zur externen Nutzung über Einspeisung in Fernwärmenetze.

Die Planungen sehen vor, dass die noch heißen Produkte aus den verschiedenen Prozessanlagen der Raffinerie sowie der zugehörigen Methanolproduktion und perspektivisch weitere Quellen am Standort die Abwärme für Leipzig liefern.

Am Chemiestandort Leuna könnten daher weitere Abwärmequellen aus manchen der ca. 100 angrenzenden Betrieben angebunden werden. Für die Raffinerie bietet das Projekt aber auch die Möglichkeit der Vernetzung von Niedertemperaturwärme am Standort Leuna.

Zukunftsfähigkeit

Icon StandortDen Chemiestandort in Leuna gibt es bereits seit über 100 Jahren und er verändert sich ständig, sodass die Wettbewerbsfähigkeit erhalten bleibt. Die Raffinerie in Leuna ist eine der modernsten und effizientesten Raffinerien in Europa und verfügt über weitere chemische Produktionsanlagen abseits der Kraftstoffproduktion, deren Abwärme ebenfalls genutzt werden kann. Außerdem arbeitet das Unternehmen an alternativen Verfahren zur klimaneutralen, chemischen Produktion wie z. B. von Methanol oder synthetische Kraftstoffe.

Mitverlegung Wasserstoffleitung

IconDurch den Abwärmetrassenbau besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit der Mitverlegung von Infrastruktur für andere Medien, seien es Stromleitungen, Glasfaserleitungen für Daten oder Wasserstoffleitungen, die Leipzig mit der überregionalen Wasserstoff Infrastruktur verbinden. Aktuell wurde die Genehmigungsplanung für die Errichtung einer Wasserstoffpipeline von Leuna bis Kulkwitz als Basis für die Transformation der Stadt Leipzig zur Wasserstoffstadt fertiggestellt und im Rahmen von 2 Planfeststellungsverfahren bei den zuständigen Behörden zur Genehmigung eingereicht. Der geplante Trassenverlauf kann der folgenden Grafik entnommen werden:

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In diesem Bereich sind ab 2024 auch verschiedene Vorarbeiten wie die archäologische Prospektion geplant. Von Kulkwitz soll ein einem weiteren Projekt die Wasserstoffleitung dann weiter bis zum H2-ready-HKW Süd geführt werden.

Das Wärmemarktkonzept der Stadtwerke Leipzig GmbH orientiert sich an den Zielen der Stadt Leipzig. Um diese schnellstmöglich zu erreichen, wurde die Entscheidung getroffen, mit dem HKW Leipzig Süd eines der saubersten Gaskraftwerke der Welt zu errichten. Bei diesem Kraftwerk handelt es sich nicht nur um eines der emissionsärmsten Gasturbinenkraftwerke. Zusätzlich wurde das Kraftwerk von Anfang an technisch darauf vorbereitet, zukünftig grünen Wasserstoff verbrennen zu können.

Der Bau des HKW Süd inkl. der H2-ready-Möglichkeit wurde 2023 fertiggestellt. Aufgrund der politischen Ereignisse und Gasabhängigkeit sowie deren Auswirkungen auf den Energiemarkt ist es zwingend und dringend erforderlich, die Wasserstoff-Möglichkeit nun noch viel schneller umzusetzen. Dafür ist die neu zu bauende Wasserstoffleitung unerlässlich.

Die Stadt Leipzig hat mit Blick auf die vorgenannten Ausführungen ein sehr großes Interesse an der Umsetzung dieser Wasserstoff-Pipeline. Im „Bericht zum aktuellen Ausbaustand des Wasserstoffnetzes und zur Entwicklung einer zukünftigen Netzplanung Wasserstoff gemäß § 28q EnWG“ vom 01. September 2022 der FNB Gas wird der Ausbau und Umbau der Infrastruktur für Wasserstoff als eines der wichtigsten Ziele für eine sichere und stabile Energieversorgung der Zukunft aufgezeigt. Im Kern muss dabei eine integrierte Planung und Regulierung aller Gasnetze (Wasserstoff und Methan) sowohl auf Ebene der Fern- als auch Verteilernetzbetreiber etabliert werden, um das benötigte Wasserstoffnetz zeitnah und volkswirtschaftlich effizient aus der bestehenden Methaninfrastruktur heraus zu entwickeln.

Durch die gemeinsame Planung und spätere Realisierung der Fernwärme- & Wasserstoffleitungen sollen Synergieeffekte genutzt und volkswirtschaftliche Gesamtkosten minimiert werden. Weitere Infos zu den Wasserstoffvorhaben gibt es unter lhyve.de.

„Die Lösung ist eine zukunftsträchtige, strategische Option für die sichere und wirtschaftliche Wärmeversorgung Leipzigs und ermöglicht gleichzeitig einen weiteren großen Schritt hin zur Klimaneutralität der Stadt.”

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Karsten Rogall

Geschäftsführer Leipziger Gruppe und Leipziger Stadtwerke

„Die Raffinerie arbeitet kontinuierlich an Projekten zur Steigerung der Energie-Effizienz. Das geplante Fernwärme-Projekt mit der Stadt Leipzig ist ein Beispiel dafür, wie wir in der Region Möglichkeiten für den ressourcenschonenden Umgang mit Energie vorantreiben wollen.”

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Marc Pecquet

Projektleiter TotalEnergies Raffinerie in Leuna

„Die Einbindung industrieller Abwärme sichert unseren Kunden langfristig stabile und bezahlbare Wärmepreise.“

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Dr. Maik Piehler

Geschäftsführer der Leipziger Stadtwerke

„CO2-neutrale Abwärme ist für ein Fernwärmesystem die effizienteste Lösung und katapultiert uns in Leipzig von 0 auf über 38 % Klimaneutralität bereits bis 2027.“

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Marcus Krüger

Projektleiter Leipziger Stadtwerke

Umsetzungsplan

Industrielle Abwärme WestAufgrund der der Größe des Investitionsvolumens sowie dem Erfordernis von 4 Planfeststellungsverfahren (je Medium und Bundesland ein Verfahren), ist davon auszugehen, dass die Realisierung noch bis 2027 in Anspruch nehmen wird. Nachdem 2021 Machbarkeitsuntersuchungen gezeigt haben, dass eine Realisierung technisch, genehmigungsrechtlich und bei Ansatz entsprechender Fördermittel aus dem BEW bzw. EEW für beide Unternehmen wirtschaftlich umsetzbar ist und so große Mengen CO2 dauerhaft in Leipzig und Leuna reduziert werden können, wurde die Generalplanung beauftragt. Aktuell werden die Vorarbeiten für 2024 geplant, die Ausführungsplanung erstellt und die Bauausschreibungen vorbereitet, damit 2025 mit dem Bau begonnen werden kann, sofern alle notwendigen Voraussetzungen erfüllt werden.

Fördermittelübergabe

Für den Bau der Fernwärmeleitungen wurde am 07.06.2024 der BEW-Fördermittelscheck vom BMWK überreicht, sodass die Finanzierung gesichert ist, sofern die Baukosten im geplanten Bereich liegen.

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v.l.n.r. Clemens Schülke; Bürgermeister und Beigeordneter für Wirtschaft, Arbeit und Digitales, Karsten Rogall, Geschäftsführer Leipziger Stadtwerke, Dr. Maik Piehler, Geschäftsführer Leipziger Stadtwerke, Michael Kellner, Staatssekretär beim BMWK, Marcus Krüger, Projektleiter Leipziger Stadtwerke

Im Jahr 2024 erfolgt die archäologische Prospektion entlang der geplanten Trasse durch die zuständigen Landesämter und den Vorhabensträger.

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v.l.n.r. Marcus Krüger, Projektleiter Leipziger Stadtwerke, Nadine Zitzmann, Projektverantwortliche Netz Leipzig, Claudia Friedrich, Abteilungsleiterin Planung & Bau, Netz Leipzig

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Frank Viereckl
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