Einstieg als Ingenieur*in: Strom- und Wärmeerzeugung

Die Wärmewende ist eines der zentralen Transformationsprojekte unserer Zeit. Um diese Transformation erfolgreich zu meistern, haben die SWM bereits 2012 eine zukunftsweisende Fernwärme-Vision entwickelt. Ziel dieser Vision ist eine CO₂-neutrale Fernwärmeversorgung Münchens bis 2040, überwiegend mit Ökowärme aus Tiefengeothermie. Wesentlicher Bestandteil der Verteilung dieser Ökowärme an die Münchner Haushalte ist das Großprojekt Dampfnetzumstellung.

In der Münchner Innenstadt wurden seit den 1950er Jahren Fernwärmeleitungen als Dampfnetz gebaut. Geothermie stellt Fernwärme als Heizwasser zur Verfügung. Dieses Heizwasser weist gegenüber dem fossil produzierten Dampf ein geringeres Temperaturniveau und ein höheres Mediengewicht auf. Das Dampfnetz muss für den Betrieb mit Ökowärme aus Tiefengeothermie umgerüstet werden. Die Dampfnetzumstellung stellt ca. 90 km des bestehenden Dampfnetzes auf den Betrieb mit Heizwasser um.

Die Umsetzung der Dampfnetzumstellung erfolgt seit 2022 in jährlichen Abschnitten (sogenannte Umstellgebiete). Die erforderlichen Maßnahmen für jedes Umstellgebiet werden ermittelt, indem hydraulische und rohrstatische Berechnungen durchgeführt, der Zustand der vorhandenen Bauwerke und Anlagen erfasst und die Vorgaben aus den übergeordneten versorgungstechnischen Zusammenhängen berücksichtigt werden.

Je Umstellgebiet werden ca. 50 - 200 Einzelmaßnahmen realisiert. Das Spektrum der Einzelmaßnahmen reicht vom Austausch einzelner Armaturen in bestehenden Schächten oder dem Neubau von Festpunkten/Gleitlagern über Rohrleitungsquerungen von Tramgleisen oder Stadtbächen bis hin zu Neubautrassen über mehrere hundert Meter Länge. Zunehmend fallen auch Nachverdichtungen zur Umsetzung des Transformationsplans in das Aufgabenspektrum der Dampfnetzumstellung. Die Fertigstellung des Projekts ist für 2033 geplant.

Für die Stadtwerke München ist Fernkälte eine effiziente und umweltfreundliche Alternative zu individuell betriebenen Klimaanlagen und hilft, CO₂-Emissionen zu reduzieren und die Energieeffizienz in städtischen Gebieten zu steigern. Besonders effektiv ist es, wenn die Kälte (zum Teil) aus erneuerbaren Energiequellen wie Geothermie oder Flusswasser kommt.

Ab 2027 sollen 12 Megawatt Fernkälte vom Energiestandort Süd in Sendling durch die Isarvorstadt und Ludwigsvorstadt in die Innenstadt fließen. Dabei wird vorhandene Wärme aus Geothermie und Kraftwärmekopplungsanlagen zur Fernkälteerzeugung genutzt. Ein altes Bestandsgebäude der ehemaligen Müllverbrennungsanlage wird dafür umgebaut und aufwendig neugestaltet.

Im ersten Bauabschnitt werden zwei Kompressionskältemaschinen, sechs hybride Nasskühltürme, ein Flusswasserwärmetauscher und zwei Absorptionskältemaschinen im umgebauten Gebäude installiert. In den Absorptionskältemaschinen wird die vorhandene Fernwärme in Fernkälte umgewandelt und über eine neu entstandene Transportleitung verteilt. Eine intelligente Verteillogik sorgt für eine jahreszeitengerechte Fernkälteproduktion. Bis Ende 2029 werden im zweiten Bauabschnitt weitere 24 Megawatt Fernkälte installiert.

Ein sehr umfangreiches und komplexes Projekt bei dem das Projektteam einen direkten Beitrag zur Energiewende leistet.

Die GuD-Anlagen im HKW Süd nutzen die Verbrennung von Erdgas als Antrieb für Turbinen zur Stromerzeugung, wobei die Restwärme als Fernwärme den Münchner Haushalten zugutekommt. Das Ergebnis: ein sehr hoher Wirkungsgrad des eingesetzten Primärenergieträgers Erdgas. Da die Betriebserlaubnis für die alte Anlage erlischt, steht, neben der Stilllegung der alten, der Einbau einer neuen Anlage in das Gebäude der ehemaligen Müllverbrennungsanlage an – inklusive umfangreicher Abbruch- und Neubaumaßnahmen in den Bestandsgebäuden.

Die Schritte im Detail: Abbruch des ehemaligen Schaltanlagengebäudes, tonnenschwerer, massivster Turbinentischkonstruktionen aus Stahlbeton sowie des 176 m hohen Kamins, Demontage tonnenschwerer Stahlkessel, Entfernen von kilometerlangen Rohrleitungen und Kabeln sowie Rückbau des Filtergebäudes (DeNOx-Gebäude). Dabei haben wir es mit durchaus respektablen Abmessungen zu tun: Der Kamin ist ab Oberkante Dach ungefähr 135 m hoch und hat einen Durchmesser von ca. 10 Metern. Das brückenartige DeNOx-Gebäude ist ca. 50 m lang, ca. 19 m hoch und 12 m breit, während die Brückenstützen einen Durchmesser von über 90 cm aufweisen, um nur einen kleinen Überblick zu geben. Um den Einbau der Anlage vorzubereiten, sind enorme bauliche Maßnahmen im Stahl- und Stahlbetonbau nötig – von der Anpassung des Bestandsstahlbaus bis zur Errichtung neuer Turbinenfundamente und Zwischendecken bzw. -ebenen.

Eine besondere Herausforderung wird der Transport der neuen Turbine in das Gebäude sein. Das über 100 Tonnen schwere und mehr als 4 m hohe Teil muss unter sehr beengten Platzverhältnissen auf seinen endgültigen Standplatz bugsiert werden – mitten in einem bestehenden Kraftwerksgelände. Dazu kommen weitere Baumaßnahmen wie eine Geothermieanlage, ein zugehöriger Speichertank mit 37 m Durchmesser und 50 m Höhe sowie eine Fernkälteanlage mit 20 Megawatt Ausbauleistung, die ebenfalls in ein nicht mehr genutztes Bestandsgebäude des Kraftwerks eingebaut werden.

Die Landeshauptstadt München versteht sich als Vorreiterin im Klimaschutz und hat sich das ambitionierte Ziel gesetzt, klimaneutral zu werden. Wir, die Stadtwerke München, werden die Stadt in allen Schritten zur Klimaneutralität unterstützen. Hierbei spielt die Wärmewende für uns eine zentrale Rolle. Wir sehen uns als Vorreiter beim Umbau der Wärmeversorgung auf erneuerbare Energien – Ziel ist es, weg von fossilen Energieträgern wie Gas- und Ölheizungen zu kommen.

Um diese enorme Herausforderung der zukünftigen städtischen Wärmeversorgung zu meistern, bedarf es alternative Lösungsansätze und Produkte. Eine dieser Lösungen lautet M-Nahwärme. M-Nahwärme nutzt lokale, klimafreundliche Wärmequellen - in der Regel Grundwasser – in unmittelbarer Nähe der Kunden. In Kombination mit Wärmepumpen können einzelne Gebäude, kleinere Gebiete oder sogar ganze Quartiere mit umweltfreundlicher Wärme versorgt werden. München bietet aufgrund der hydrogeologischen Lage optimale Voraussetzungen für Nahwärmenetze mit Grundwasser als Wärmequelle. Für die künftige Wärmeversorgung in München und Umgebung ist M-Nahwärme somit die perfekte Ergänzung zur Fernwärme.

Die Entwicklung des Geschäftsmodells läuft seit Mitte des Jahres 2022 und ist ein komplexes Zusammenspiel aus technischem Know-How und wirtschaftlicher Umsetzbarkeit. Außerdem gibt es in der Produktentwicklung interessante Schnittstellen zu anderen Bereichen wie z. B. der M-Wärmepumpe. Erste Pilotgebiete wurden identifiziert und werden derzeit im Rahmen einer Machbarkeitsstudie auf unterschiedliche Konzepte und Umsetzungsmöglichkeiten überprüft.

Für die Energie- und Mobilitätswende sind große Infrastrukturprojekte in der Landeshauptstadt München notwendig. Die SWM versorgt München mit Wasser, Strom, Gas, Telekommunikationsleitungen sowie Fernwärme und Fernkälte. Damit die dafür notwendigen Netze immer versorgungssicher bleiben, werden sie vor oder während der Infrastrukturprojekte umverlegt und an die neuen Gegebenheiten angepasst.

Ob es eine neue U-Bahn- oder Tramlinie ist, Tunnelbauten, Isarquerungen oder ein mehrspuriger Ausbau einer Straße. Immer sind davon auch die Sparten der SWM betroffen. In den interdisziplinarischen Projektteams mit bis zu 40 Mitarbeiter*innen stemmen wir Projekte im dreistelligen Millionenbereich.

Neben den SWM-Sparten sind auch der Straßenbau, Kanalbau und Straßenentwässerungen sowie Projekte aus den Bereichen der Straßenbeleuchtung, Verkehrsführung oder Gartenbau und viele andere Gewerke zu berücksichtigen. Oft finden in der Ausführungsphase zeitgleich zu unseren Bautätigkeiten auch anderen Baumaßnahmen im selben Baufeld statt. Deshalb ist auch ein Verständnis für Bauabläufe verschiedenster Gewerke wichtig.

Die SWM plant gemeinsam mit den Bauherren der Infrastrukturprojekte die notwendigen technischen Maßnahmen und die möglichen Bauabläufe. Nur eine gute Zusammenarbeit zwischen allen am Bau beteiligten kommunalen Betrieben führt auch zu einem erfolgreichen Projekt.

Um diesen Koordinationsaufwand in Großprojekten bewerkstelligen zu können, setzen wir Erfahrung im Projektmanagement von großen Bauprojekten, technisches Verständnis und strategische Denkweise voraus.

Unser Ziel für Münchens Bürgerinnen und Bürger ist eine sichere und zuverlässige Stromversorgung – heute und in Zukunft.

Um dies zu erreichen, betreiben wir im Stadtgebiet über 40 Umspannwerke, die rund um die Uhr in Betrieb sind. Diese werden kontinuierlich modernisiert, erweitert oder durch Neubauten ersetzt.

Diese großen Bauprojekte erfolgen im laufenden Betrieb und erfordern daher ein umfassendes fachlich-technisches Know-how in Planung und Umsetzung. Dabei müssen die betrieblich erforderlichen Abläufe stets berücksichtigt werden, was jedes Projekt zu einer einzigartigen Herausforderung macht. Die enge Abstimmung mit anderen Projekten, Behörden, Kommunen und politischen Akteuren ist dafür unerlässlich und erfordert ein hohes Maß an interner und externer Projektkommunikation.

Ein herausragendes Beispiel für unsere Projekte ist der Neubau des Umspannwerks Neuhausen, das neben dem alten Umspannwerk in der Landshuter Allee entsteht. Mit einer maximalen Umspannleistung von 120 MW ist es eines der leistungsstärksten Umspannwerke in München und ein wichtiger Knotenpunkt im Hochspannungsnetz der Stadtwerke München. Das Projekt stellt uns vor vielfältige Herausforderungen: Wir müssen neue technische und bauliche Anforderungen berücksichtigen und flexibel auf Lieferschwierigkeiten, Personalengpässe sowie gesetzliche Änderungen reagieren.

Nach dem Projekt ist vor dem Projekt: Nach diesem Motto ist es wichtig, kontinuierlich Verbesserungspotenziale im Projektablauf zu erkennen und daraus effektive Maßnahmen für Folgeprojekte abzuleiten. Hier steht – unter Berücksichtigung der Personen- und Versorgungssicherheit – eine kosten- und zeitsparende Umsetzung im Vordergrund. Das ist auch notwendig, da wir angesichts der Energiewende unser Stromnetz in den kommenden Jahren mit zusätzlichen neuen Umspannwerken weiter verstärken müssen, um dem steigenden Energiebedarf der Stadt gerecht zu werden.