Das wird die Welt verändern.

Hamburg stellt sich an die Spitze des ökologischen Fortschritts.

Superlative dienen oft zur Übertreibung, hier sind sie angebracht. Was Hamburg plant, davon träumen Umweltschützer schon ewig.

Es geht darum, die Wärme des Sommers für den Winter aufzubewahren – nicht für ein Haus, das gibt es schon, wenn auch zu hohen Kosten. Auch nicht für eine kleine Siedlung, das wurde ebenfalls bereits versucht, sogar in Hamburg, leider mit mäßigem Erfolg. Sondern für eine Viertelmillion Haushalte auf einmal und ungefähr noch einmal so viel Gewerbefläche.

Das Hamburger Fernwärmenetz, eines der größten in Europa, wird umgebaut. Die Idee, marode Heizkraftwerke durch neue zu ersetzen, ist vom Tisch, vor allem weil neue Anlagen in Zeiten der Energiewende unwirtschaftlich sind. Stattdessen soll es eine Baukastenlösung werden: hier Wärme aus der Müllverbrennung, dort Abwärme aus der Industrie, da ein Gasheizwerk, vielleicht auch Biomasse oder Sonnenwärme. Die Details des Baukastens erarbeitet das Hamburg-Institut, ein kleiner Öko-Thinktank aus Altona.

Über einen der Bausteine, die es vorschlagen wird, haben die Fachleute des Instituts mit der ZEIT gesprochen: Sie wollen im Hamburger Westen einen gigantischen Aquiferwärmespeicher einrichten.

Aquifere sind wasserführende Schichten im Boden. Aus den oberen Lagen versorgt sich Hamburg mit Trinkwasser. Tiefer, unter dicken Tonschichten, verlaufen weitere Wasserleiter. Weil sie Kontakt mit Salzstöcken haben, sind sie als Quellen für Trinkwasser unbrauchbar. Aber man kann Wärme darin speichern. Hamburgs neuer Wärmespeicher muss also nicht mehr gebaut werden, er ist schon da.

Dieser Artikel stammt aus der ZEIT Nr. 50 vom 1.12.2016.

Wie viel Wärme passt hinein? Praktisch unendlich viel, diese Schichten aus salzwasserdurchspültem Sand erstrecken sich unter dem ganzen Stadtgebiet.

An Wärme fehlt es auch nicht. Allein die Abwärme, die Hamburg in seinen Industrieanlagen, in Rechenzentren und Kühlhäusern erzeugt, könnte die ganze Stadt wahrscheinlich warm durchs Jahr bringen – das legt eine Berechnung für London nahe. Dazu kommen Sonnenwärme und die bis an die Grenze des ökologisch Verträglichen aufgeheizte Elbe, der man ebenfalls Wärme entziehen könnte.

Das Problem dieser unerschlossenen Wärmequellen: Die Sonne wärmt vor allem im Sommer, auch die Elbe ist nur im Sommer warm. Industrieabwärme fällt das ganze Jahr über an. Heizwärme aber wird fast nur im Winter benötigt. "Wir kaufen alle Wärme, die Sie liefern können, aber nur von Dezember bis Februar" – mit einem solchen Vorschlag ist das Land kein attraktiver Partner für Unternehmen wie den Kupferproduzenten Aurubis oder die Stahlhersteller von ArcelorMittal, weshalb industrielle Abwärme bislang zum Heizen kaum genutzt wird.

Ein großer Speicher könnte das ändern. Wärmerecycling statt ständiger Neuproduktion, Effizienz und Sparsamkeit statt Vergeudung und Klimaschädigung.

Eine neue Technik soll Wunder wirken

Eine lokale Erderwärmung als Antwort auf die globale Erwärmung

Sogar die Energiewende der Stromwirtschaft würde befördert. Könnte man die Wärme eines gasgetriebenen Heizkraftwerks speichern, wenn sie gerade nicht gebraucht wird, ließe es sich so betreiben, dass es sich mit dem wechselhaften Aufkommen von Wind- und Sonnenstrom ergänzt. Zudem könnte man in Zeiten überschüssigen Ökostroms elektrisch Wärme erzeugen, am besten mittels effizienter Wärmepumpen, um sie für den Winter aufzuheben.

Eine lokale Erderwärmung als Antwort auf die globale Erwärmung? Wenn eine neue Technik Wunder wirken soll, sind skeptische Fragen angebracht.

Aquiferwärmespeicher – funktionieren die überhaupt? Die Technik ist erprobt, der Reichstag in Berlin wird zuverlässig und kostengünstig mittels eines Aquiferspeichers geheizt und im Sommer gekühlt.

Geht das auch in großem Maßstab? Viel spricht dafür. Die Baukosten eines großen Speichers liegen kaum über denen eines kleineren, was den Betrieb wirtschaftlicher macht. Zudem hat ein großer Speicher, gemessen am Volumen, eine kleinere Oberfläche und verliert darum weniger Wärme.

Außerdem, sagen die Trinkwasser-Experten von Consulaqua, die mit dem Hamburg-Institut zusammenarbeiten, besteht ein Aquiferspeicher ausschließlich aus erprobten Bestandteilen. Man bohrt Brunnen, wie man sie in der Trinkwasserförderung hundertfach gebohrt hat. Man fördert Salzwasser, wie man sonst Trinkwasser fördert. Und man pumpt es in aufgeheiztem Zustand zurück in den Boden, wie man es tut, um große Baustellen trockenzulegen. Was soll da schiefgehen?

Wie viel Wärme geht verloren? Ungefähr ein Drittel. Bei nahezu wertloser Abwärme wiegt so ein Verlust nicht schwer.

Eignet sich der Boden in Hamburg? Der Hamburger Untergrund, sagen die Consulaqua-Experten, ist besser erforscht als fast überall sonst, es gibt Daten zu einer Viertelmillion Bohrungen. Und nach allem, was sich daraus ergibt, sind die hiesigen Verhältnisse ideal.

Was ist mit der Betriebstemperatur? Das Fernwärmenetz benötigt teilweise Temperaturen über hundert Grad, in einem Aquiferspeicher lägen die Temperaturen zwischen 70 und 80 Grad. Das Wasser in den Wärmeleitungen müsste also zusätzlich aufgeheizt werden, weshalb die Experten vom Hamburg-Institut ihren Speicher unter der geplanten Verbrennungsanlage für Müll und Biomasse in Stellingen anlegen wollen. Sie würde das Aufheizen übernehmen.

Was kostet ein Aquiferspeicher? Rund eine Million Euro. Zum Vergleich: Das "Innovationskraftwerk", das eine frühere SPD-Regierung in Wedel plante, sollte knapp eine halbe Milliarde Euro kosten.

Wie steht es um die Wirtschaftlichkeit? Im Hamburg-Institut rechnen sie mit Speicherkosten um einen Cent pro Kilowattstunde, Speicherverluste eingerechnet, und schlagen zur Sicherheit einen weiteren Cent drauf. Industrieabwärme gibt es für einen bis zwei Cent je Kilowattstunde, macht zusammen maximal vier Cent. Fernwärmekunden bezahlen gewöhnlich acht Cent pro Kilowattstunde – der Speicher dürfte sich also rechnen.

Und die zusätzlichen Wärmeleitungen? Sie sind in dieser Rechnung nicht enthalten, fallen aber auch kaum ins Gewicht. Zudem liegen unter dem Hamburger Boden bereits 1800 Kilometer Wärmenetzrohre; Teile davon können eingesetzt werden, um Wärme von Erzeugern zum Speicher zu befördern.

Wo also ist der Haken an der Sache? Das ist die Frage, die offen bleibt.