Aurubis AG punktet mit Abwärmenutzung

Preisträger der Kategorie Energiewende 2.0. Nutzung industrieller Abwärme für interne Prozesse und die Beheizung eines Stadtquartiers.

In ihrem Hamburger Werk nutzt die Aurubis AG seit Langem anfallende Wärme aus der Kupferproduktion als Prozesswärme. Da hier der Deckungsgrad bereits bei über 87 Prozent liegt, ist das Potenzial für weitere Effizienzverbesserungen gering, zumal Wärme aus den niedrigeren Temperaturbereichen nur bei wenigen Prozessschritten sinnvoll eingesetzt werden kann. Vor diesem Hintergrund hat Aurubis die Idee entwickelt, CO2-freie Wärme, die in einem Nebenprozess der Kupferraffination entsteht, für die externe Nutzung bereitzustellen. Abnehmer ist die Hamburger HafenCity Ost. Hier entsteht ein neuer Stadtteil in relativer Nähe zum Werksgelände der Aurubis AG. Zusammen mit dem Energiedienstleister enercity, Betreiber der Wärmeversorgung des neuen Stadtquartiers, realisierte Aurubis innerhalb von zwei Jahren das aktuell größte Industriewärmeprojekt Deutschlands. Mit der Inbetriebnahme kann Aurubis bis zu 160 Gigawattstunden Wärme auskoppeln – dies entspricht dem Wärmebedarf von etwa 8.000 Vier-Personen-Haushalten. Das Gesamtpotenzial zur Wärmeauskopplung beläuft sich sogar auf bis zu 500 Gigawattstunden. Damit könnte mehr als ein Zehntel des Hamburger Fernwärmebedarfs gedeckt werden.

Die nun neu ausgekoppelte Industriewärme entsteht in der sogenannten Kontaktanlage bei der Umwandlung von Schwefeldioxid, das bei der Kupferraffination gewonnen wird, zu Schwefelsäure. Die exotherme chemische Reaktion setzt die CO2-freie Wärme frei. Um sie allerdings für die externe Wärmeversorgung nutzbar machen zu können, war es nötig, das Temperaturniveau des Prozesses von derzeit 65 °C auf 117 °C anzuheben. Dies machte prozesstechnische Änderungen sowie neue Materialien und Anlagenteile notwendig.

Den Großteil der gewonnenen Industriewärme leiten Aurubis und enercity über eine eigens errichtete, insgesamt 3,7 km lange Wärmetransportleitung vom Werksgelände in die östliche HafenCity. Ein Viertel der Industriewärme nutzt Aurubis zudem in eigenen Prozessen, wie beispielsweise zur Aufheizung des Elektrolyts bei der Kupferelektrolyse. Dadurch reduziert sich der Erdgasbedarf des Unternehmens um rund 50 Gigawattstunden pro Jahr, was einer jährlichen CO2-Minderung von über 14.000 Tonnen entspricht. Die Maßnahmen zur Wärmeauskopplung wurden im Frühjahr 2018 umgesetzt. Die erste Wärmenutzung in der HafenCity erfolgte im Spätherbst 2018.

Energieeffizienzmaßnahmen

  • Anpassung des Schwefelsäureprozesses zur Steigerung des Temperaturniveaus
  • Auskopplung von Industriewärme durch technische Umrüstung der Kontaktanlage
  • Errichtung einer werksinternen Wärmetransportleitung
  • Weiterleitung der Industriewärme zur Versorgung der östlichen HafenCity mit Fernwärme
  • Nutzung der Industriewärme für werkseigene Prozesse
  • Einsparung von 12 Mio. m3 Kühlwasser pro Jahr

Jury-Bewertung

Die Jury kürt die Aurubis AG zum Gewinner des Energy Efficiency Award 2018 in der Kategorie Energiewende 2.0. So wird die Abwärme jetzt über die interne Nutzung hinaus auch außerhalb des Werks verwendet. Die externe Nutzung der Abwärme durch die enercity Contracting Nord GmbH leistet einen wesentlichen Beitrag zu den Klimaschutzzielen der Stadt Hamburg. Die anspruchsvollen Emissionsvorgaben für die Wärmeversorgung des Neubaugebietes HafenCity Ost können mithilfe der Industrie-wärme sogar unterschritten werden. Mit der internen Nutzung eines Teils der Wärme innerhalb des Werks kann Aurubis zudem fast die Hälfte seines Wärmebedarfs für die Kupferelektrolyse und die Elektrolytaufbereitung decken. Das Projekt wurde bereits als Leuchtturmprojekt der dena für Abwärmenutzung ausgezeichnet und gehört zu den ersten großen Vorhaben, die über das KfW-Förderprogramm „Abwärme“ gefördert werden konnten.

Preisträgerprofil

Die Aurubis AG ist ein international tätiger Anbieter von Nichteisenmetallen und einer der größten Kupferrecycler weltweit. Das Unternehmen verarbeitet komplexe Metallkonzentrate, Altmetalle und metallhaltige Recyclingstoffe zu Metallen mit höchster Qualität. Aurubis produziert jährlich mehr als 1 Mio. Tonnen Kupferkathoden und fertigt daraus diverse Kupferprodukte wie Gießwalzdraht, Stranggussformate oder Spezialdrähte und Kupferlegierungen.

Aurubis beschäftigt rund 6.500 Mitarbeiter und verfügt über Produktionsstandorte in Europa und den USA.