Gaspreiserhöhung: 25 %, Strompreiserhöhung: 15 % - diese unerfreulichen Zahlen kennen Privathaushalte und Kommunen längst. Fest steht aber, dass wir uns an hohe Gas- und Ölpreise gewöhnen müssen und wir nach sinnvoll nutzbaren Energiequellen und Einsparpotenzialen fahnden müssen. Dies zum einen, um aktiv Klimaschutz zu betreiben und zum anderen, um wirtschaftlich haushalten zu können.
Bereits gefunden, jedoch bislang kaum genutzt, ist dabei das Abwasser, welches jeder Bürger produziert und dies - dank der vorherigen Erwärmung für Dusche, Wasch- und Spülmaschine - mit einem verhältnismäßig hohen Temperaturniveau in den Abwasserkanal ableitet wird.
In diesem Kanal kann die enthaltene Wärme über Wärmetauscher abgezogen und durch Wärmepumpen auf das notwendige Temperaturniveau zur Beheizung von Wohnkomplexen, Schulen, Sportstätten, öffentlichen Gebäuden oder Krankenhäusern gebracht werden.
Als Wärmetauschersysteme stehen dabei zwei grundsätzliche Möglichkeiten zur Verfügung. Zum einen sind dies im Kanalrohr verlegte Rinnenwärmetauscher und zum anderen externe Doppelrohr- oder Plattenwärmetauscher, die im Bypass zum Kanal angeordnet sind.
Die Abwasserwärmenutzung mit Rinnenwärmetauschern ist dabei schon an einigen Projekten in Deutschland und insbesondere der Schweiz realisiert worden. Diese Wärmetauscher können jedoch nur entweder für neu verlegte Kanalstrecken angewendet werden oder in begehbaren - und damit großen - Kanälen nachgerüstet werden.
Um Abwasserwärmeanlagen wirtschaftlich zu betreiben, müssen unterschiedliche technische Vorbedingungen erfüllt werden. Zum einen stellt die richtige Anlagenauslegung im Hinblick auf den Wärmebedarf inklusive Temperaturniveau, Grundlast und Spitzenlast eine wichtige Voraussetzung dar. Darüber hinaus sind die Voraussetzungen der Wärmequelle – wie Abwasser-Durchschnittstemperatur, mögliche Temperaturabsenkung und Abwasserwärmemenge – wichtige Einflussfaktoren. Da Abwasserwärmeanlagen als Bestandteil eines Wärmeversorgungssystems konzipiert werden, kommt der exakten Abstimmung der einzelnen Komponenten eine wichtige Funktion zu:
• Wärmequelle – Abwasser, Platzverhältnisse im Kanal oder in der Kläranlage
• Wärmegewinnung - Wärmetauscher, Wassertransportleitungen, Wärmepumpe, Spitzenlastkessel
und
• Wärmebedarf des Abnehmers – Heiz- und Kühlsystem, Warmwasserbedarf.
Für Trennsysteme, die im Zuge einer dezentralen Regenwasserbewirtschaftung immer häufiger Anwendung finden, müssen daher neue Lösungen gefunden werden, um die Abwasserwärme zu nutzen.
Erste Anlagen in Deutschland, Österreich, der Schweiz, Norwegen und Schweden zeigen, dass Abwasserwärme durch unterschiedliche Systeme für die Versorgung von Wohngebäuden, Büro- und Betriebsgebäuden und öffentlichen Liegenschaften geeignet ist. Bereits heute existieren Anlagen in unterschiedlichen Größenordnungen (von 100 kW Heizleistung bis zum Heizwerk mit 40 Megawatt) und Ausführungen – der Marktdurchbruch in ganz Europa steht bevor! Darüber hinaus kann die Wärmepumpenanlage nicht nur als Heizung, sondern auch zur Klimatisierung von Gebäuden reversibel betrieben werden. Im Hinblick auf den steigenden Klimatisierungsbedarf von Gebäuden, stellt dieser Einsatz ein wichtiges Entwicklungsfeld dar. Die Verwendung von Abwasserheizungen ist prinzipiell vorteilhaft, wenn Abwasserkanäle bzw. Kläranlagen sich in der Nähe von größeren Wärmeabnehmern befinden. Nutzungspotentiale sind grundsätzlich in Kommunen ab 5.000 Einwohnern gegeben.
In Österreich fließen pro Stunde mehr als 110 Millionen Liter Abwasser mit einer Temperatur zwischen ungefähr 8°C im Winter und 22°C im Sommer ab. Mit diesen Abwassermengen könnte mit Wärmepumpenanlagen folgendes Potential erreicht werden:
• Heizleistung bis zu 150 MW
• Wärmeenergie bis zu 450 GWh/a
• Kühlleistung bis zu 605 MW
• Kühlenergie bis zu 363 GWh/a
• Deckung des Heizwärmebedarfs von bis zu 3,4 Mio. m² Bürofläche
• Deckung des Kühlbedarfs von bis zu 11,7 Mio. m² Bürofläche
• Vermeidung von CO2-Emissionen bis zu 200.000 t/a
• Anlagen-Investitionspotential bis zu 1.300 Mio. Euro
• Wärme- und Kältelieferungspotential bis zu
51 Mio. Euro pro Jahr
Sicher löst die Nutzung der Abwasserwärme nicht alle Energieprobleme und ist auch nicht überall einsetzbar, jedoch kann diese Technologie dazu beitragen ohne Einschränkungen beim Nutzer dort CO2-neutral Wärme zur Verfügung zu stellen, wo die Wohnbebauung verdichtet ist und somit große Mengen an Abwasser einem entsprechend hohen Wärmebedarf gegenüberstehen.
