Rolls-Royce Solutions Augsburg fertigt in seinem Werk im Osten der Stadt unter anderem Gas- und Dieselaggregate für Stromerzeugungsanlagen. Der bei Werksabnahme und Kundenprobelauf erzeugte Strom wird weitestgehend ins Stromnetz eingespeist. Zudem fällt zweierlei Abwärme an, Kühlwasser- und Abgaswärme.
Vereinbarung mit Rolls-Royce
Von der Kühlwasserwärme wurde bisher ein kleiner Teil im Werk selbst zum Heizen genutzt. Das ändert sich jetzt. 2025 hatten die Stadtwerke und Rolls-Royce vereinbart, die Abwärme aus dem Motoren-Prüfstand auszukoppeln und einzuspeisen. Die Beauftragung für den Bau der Auskopplungsanlagen ist kürzlich erfolgt, die Inbetriebnahme der ersten Stufe für Ende 2026 geplant.
Für die Auskopplung des 80 bis 85°C warmen Kühlwassers baut Rolls-Royce eine Rohrleitung, die das Wasser-Glykol-Gemisch von einem Kühlwasser-Wärmetauscher an den Prüfständen zu einer Koppelstation transportiert. Diese Station ist der Anschlusspunkt, an dem die Einspeisung ins Fernwärmenetz erfolgt.
Die Auskopplung der Abgaswärme folgt über eine zweite Rohrleitung, dafür müssen unter anderem noch die Abgasklappen im Kamin angepasst werden. Die Temperaturen des Abgases betragen voraussichtlich 95 bis 100°C. In Summe rechnet Simon Hoffmann, Projektleiter bei den Stadtwerken, mit bis zu fünf Gigawattstunden (GWh) Wärme pro Jahr - das sind rund 1,5 Prozent der geplanten Gesamtwärmemenge im Jahr 2030. Mit den 5 GWh können rund 500 private Haushalte versorgt werden.
Günstige Wärmequelle
Vergleicht man Industrieabwärme mit anderen erneuerbaren Wärmequellen, so zeigt sich einer ihrer großen Vorteile, ordnet Hoffmann ein. "Sie gehört zu den günstigsten Formen erneuerbarer Wärme. Bei dem Projekt mit Rolls-Royce ergeben sich für uns sehr geringe spezifische Kosten pro Megawatt Leistung: rund 750.000 Euro für vier MW im ersten Bauabschnitt, dann nochmal 850.000 Euro für ebenfalls 4 MW im zweiten Ausbauschritt." Einen sehr kleiner Teil der bis 2045 geplanten Investitionskosten. Deutlich teurer ist auf Seiten des Abwärmelieferanten die - allerdings zu 35 Prozent geförderte - Wärmeauskopplung und der Leitungsbau.
Grundsätzlich darf die Auskopplung nicht die Produktionsprozesse des Abwärmelieferanten stören.
Simon Hoffmann
Projektleiter bei den Stadtwerken Augsburg
Worauf kommt es im technischen Detail an? Grundsätzlich darf die Auskopplung nicht die Produktionsprozesse des Abwärmelieferanten stören, erklärt Hoffmann. "Daher haben wir die Schnittstelle zwischen uns und Rolls-Royce an den Wärmetauscher in der Koppelstation gelegt und nicht direkt an den Motorenprüfstand."
Auch das Thema Transportstrecke ist unbedingt zu berücksichtigen. Die Koppelstation befindet sich an der Grundstücksgrenze von Rolls-Royce, nur 150 Meter von der Wärmequelle entfernt. "Für uns ist der kurze Weg wirtschaftlich sehr günstig. Müssten längere Leitungen gebaut werden, würden der Abwärmepreis von Rolls-Royce spürbar steigen." Kein schwerwiegender, aber doch ein Nachteil: Die Abwärme fällt nicht konstant an, je nach Belegung der Prüfstände schwankt die Wärmeleistung deutlich. "Hier müssen wir im Betrieb noch Erfahrungen sammeln, wie damit am besten umzugehen ist." Bisher planen die Stadtwerke weder Pufferspeicher noch Wärmepumpe.
Der Trick mit der Rücklaufanhebung
Ein technischer Knackpunkt sind aktuell noch die hohen Vorlauftemperaturen von bis zu 120°C im Winter. Die Wärmequellen liegen 20 bis 40°C darunter. "Wir haben uns da etwas überlegt und implementieren in der Koppelstation eine vollautomatisierte Steuerung. Sie kann - abhängig vom Verhältnis Abwärme- und Vorlauftemperatur - zwischen Einspeisung in den Vorlauf und Rücklaufanhebung wechseln."
Rücklaufanhebung bedeutet, das aus dem Netz zurücklaufende 60°C warme Wasser wird wieder erhitzt. Den Hauptteil übernehmen dabei benachbarte Energieerzeugungsanlagen, das Biomasse-Heizkraftwerk oder die thermische Abfallverwertungsanlage. Zusätzlich wird die Temperatur des Rücklaufwassers aber schon vorher in der Koppelstation leicht angehoben, so Hoffmann. "Entweder brauchen wir dann für das gleiche Volumen an erhitztem Vorlaufwasser weniger Brennstoff in den großen Anlagen, da die Spreizung zwischen Rücklauf und Vorlauf nicht mehr so groß ist.
Oder wir belassen die Brennstoffmenge gleich hoch und können so in Summe mehr Wärme aus der Energiezentrale in den Vorlauf schieben." Bei der Rückanhebung ist allerdings Vorsicht geboten: Die Anlagentechnik von Biomasse-Heizkraftwerk oder TAB darf nicht durch große Temperatursprünge im Rücklauf überfordert werden.
Die Stadtwerke sind zu einer Mindestabnahme von 1 MW Leistung verpflichtet. Da die Abwärmemengen fluktuieren, erfolgt die Lieferung sonst "nach Können und Vermögen". Das Projekt müsse für beide Seiten wirtschaftlich darstellbar sein, dafür sollte bei den Verhandlungen viel Zeit eingeplant werden. Vor allem auch, weil Industriepartner und Stadtwerke "unterschiedliche Betrachtungszeiträume" haben. "Während wir einen Fahrplan bis 2045 aufstellen, hängt die Abwärmelieferung durch den Industriepartner stark von seiner Produktionsauslastung ab - und die ist nur kurz- bis mittelfristig planbar. Wir sprechen hier von Zeiträumen im Bereich ein bis drei Jahre."
Weitere Projekte möglich
Natürlich ist die langfristige Versorgungssicherheit ein Kernaspekt bei einem solchen Projekt, so Hoffmann. "Was Effizienzsteigerungen im Industriebetrieb, aber auch mögliche Insolvenzen oder die Abwanderung von Industrie für die verfügbare Abwärmemenge bedeuten können, haben wir uns genau angeschaut." Für die erste Vertragslaufzeit von zehn Jahren sei eine Abschätzung der Produktionsauslastung bei Rolls-Royce "im Kontext der aktuellen Entwicklungen im Energiesektor" gut möglich gewesen.
Hoffmann ist optimistisch, "dass die Abwärmenutzung auch über die erste Laufzeit hinaus weiterbesteht." Zudem sei die Augsburger Fernwärmeerzeugung breit aufgestellt. Bei einem - rein theoretischen - Wegfall der 1,5 Prozent Anteil der Rolls-Royce-Abwärme an der Gesamtwärmemenge wäre die Versorgungssicherheit über Bestandsanlagen gesichert.
Trotz der Unsicherheiten, was künftige Wärmemengen angeht, erwägen die Stadtwerke Augsburg, weitere industrielle Abwärme ins Fernwärmenetz zu integrieren. Gespräche mit anderen möglichen Lieferanten laufen. Falls es ein weiteres Projekt gibt, werde Rolls-Royce zwar keine Blaupause sein können, so Hoffmann. Dennoch würden die Vorerfahrungen bei Folgeprojekten helfen, etwa in punkto Vertragsausgestaltung oder Schnittstellengestaltung.
