Innovative Heizwärmeerzeugung mit Abwasser als Wärmequelle

Abwasser steckt voller Energie. Im Winter können wir daraus Wärme gewinnen, im Sommer damit kühlen.

Abwasser ist für den effizienten Betrieb von Heizwärmepumpen eine ausgezeichnete Wärmequelle, da das Wärmeangebot ständig, auch im Winter, zur Verfügung steht und die Temperaturen (10-20°C) gute Leistungsziffern mit Jahresarbeitszahlen von 4 bis 5 erlauben. Herzstück bilden ein Wärmetauscher, der aus dem Abwasser Energie gewinnt, und eine Wärmepumpe, die die Energie für die Beheizung oder Kühlung von größeren Gebäuden nutzbar macht.

In der Schweiz wurden auf Anregung und unter Mitarbeit unserer Partner bereits eine Vielzahl von Anlagen realisiert, die sämtlich mit guten bis sehr guten Ergebnissen laufen.

ECO.S hat gemeinsam mit seinen Schweizer Partnern und mit Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) das Forschungsprojekt "Abwasserwärme zur alternativen Beheizung von Gebäuden" durchgeführt. Es wurden die bestehenden Anlagen analysiert und an zahlreichen Standorten die Wirtschaftlichkeit neuer Anlagen untersucht sowie technische Anforderungen an Heizzentrale und Kanal erarbeitet.

U.a. entstand ein kompakter Ratgeber für Bauherren, Wohnungsgesellschaften und Kommunen. Die 36-seitige Broschüre vermittelt umfassende Einblicke in Technik, Wirtschaftlichkeit, Ökobilanz, Finanzierung und stellt realisierte Anlagen vor.

"Heizen und Kühlen mit Abwasser" - Ratgeber für Bauherren und Kommunen:

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Bewährte Technologie

Die Praxiserfahrungen aus der Schweiz belegen, dass die Technologie ausgereift ist. Eine Anlage in Basel steht seit mehr als 20 Jahren zufriedenstellend in Betrieb.

Bei großen Anlagen ist der wirtschaftliche und sichere Betrieb sowie die Konkurrenzfähigkeit zu konventionellen Heizungen möglich. Daher sind inzwischen über 50 Anlagen in Bau bzw. in Betrieb.

Die Wärmepumpen werden in bivalenten Heizzentralen eingesetzt, ein konventioneller Heizkessel fungiert als Spitzenkessel. Die Versorgungssicherheit ist somit jederzeit sichergestellt.

Eignung des Standortes

Die Suche eines geeigneten Standortes sollte heizungsseitig folgende Kriterien berücksichtigen:

• Möglichst niedrige Auslegungstemperaturen des Heizsystems
  (optimal 70/55°C oder darunter, 90/70°C ist möglich)
• Platzreserve in der Heizzentrale zur Aufstellung des Verdichters der Wärmepumpe
  (wenige m² sind ausreichend)
• Leistung der Heizzentrale: 150 kW bis 10 MW
• Ideal: Neubau bzw. Neueinbau Zentralheizung.
  Im Bestand: Erneuerungsbedarf des Heizkessels oder andere geplante Baumaßnahmen

Die kanalseitige Abklärung erfolgt im Rahmen einer Grobanalyse, da die Beurteilung der Abwasser- und Kanalverhältnisse sowie die Auswahl der Wärmetauscher etc. spezielles Know-how erfordern.

Vorteile für Bauherren

• Imagegewinn durch Nutzung einer "neuen", regenerativen Energiequelle
• Selbstdarstellung als innovative Liegenschaftsverwaltung, die eine in Deutschland bisher einmalige Anlage realisiert
• Konkurrenzfähige Wärmepreise
• Kein Betriebs- oder Kostenrisiko bei Realisierung durch einen Wärmelieferanten. Beim Betrieb in Eigenregie ist die Versorgungssicherheit durch den Spitzenkessel höher als bei einer Ein-Kessel-Zentrale.

Fördermittel

Im Rahmen eines Marktöffnungskonzeptes der ECO.S werden Standort-Grobanalysen von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert. Projektträger und Ansprechpartner ist ECO.S.

KlimaSchutzPartner-Preis Berlin 2006

Für das Pilotprojekt einer Wärmepumpe mit Abwasserwärmenutzung in einer Sporthalle in Berlin wurden wir 2006 im Rahmen der Kampagne KlimaSchutzPartner Berlin mit dem Anerkennungspreis für öffentliche Einrichtungen ausgezeichnet.

Unsere Referenzen (Auszug):

Jahr	Projekt	Leistungsbild
2005/06	Abwasserwärmenutzung, Sporthalle Berlin-Kreuzberg	Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung einer Wärmepumpe mit Wärmegewinnung aus dem Abwasserkanal zur Heizung und Warmwasserbereitung eines Sporthallenneubaus: - Auslegung von Wärmepumpe und Kanalwärmetauscher - Hydraulische und regelungstechnische Einbindung - Entwurf und Verhandlung einer Nutzungsvereinbarung zwischen Kanalbetreiber und Wärmeversorger - Beratung bei der Verhandlung des Wärmeliefervertrages
2002-2004	DBU-Forschungsprojekt Abwasserwärmenutzung, bundesweit	Forschungsprojekt zur Erstellung von Planungs- und Auslegungsgrundlagen und Erarbeitung eines Marktöffnungskonzeptes: - Öffentlichkeitsarbeit - Erstellung einer Informationsbroschüre für Bauherren - Erarbeitung eines Planungsleitfadens für Ingenieure - Durchführung von Standort-Grobanalysen und Machbarkeitsstudien
2004	Standort-Grobanalyse Abwasserwärmenutzung, Berlin	Grobanalysen für Wärmepumpen mit Wärmequelle Abwasser für eine Sporthalle: - Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes - Technisches Konzept zur Wärmeentnahme - Hydraulische Einbindung in die Heizzentrale - Dimensionierung und Platzbedarf - Wirtschaftlichkeitsabschätzung
2004	Standort-Grobanalyse Abwasserwärmenutzung und Kühlung	Grobanalysen für eine Abwasser-Wärmepumpe zur Heizung und Kühlung eines Naturkundemuseums: - Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes - Technisches Konzept zur Wärmeentnahme / Rückkühlung - Hydraulische Einbindung in Heizzentrale / Kälteerzeugung - Dimensionierung und Platzbedarf - Wirtschaftlichkeitsabschätzung
2004	Standort-Grobanalysen Abwasserwärmenutzung	Grobanalysen für Wärmepumpen mit Wärmequelle Abwasser für zwei Schulgebäude: - Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes - Technisches Konzept zur Wärmeentnahme - Hydraulische Einbindung in die Heizzentrale - Dimensionierung und Platzbedarf - Wirtschaftlichkeitsabschätzung
2004	Standort-Grobanalyse Abwasserwärmenutzung	Grobanalysen für Wärmepumpen mit Wärmequelle Abwasser für ein bestehendes Schulgebäude sowie einen Schulneubau: - Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes - Technisches Konzept zur Wärmeentnahme - Hydraulische Einbindung in die Heizzentrale - Dimensionierung und Platzbedarf - Wirtschaftlichkeitsabschätzung
2003	Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung	Machbarkeitsstudie zur Abwasser-Wärmenutzung für ein nahwärmeversorgtes Neubaugebiet: - Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes - Technisches Konzept zur Wärmeentnahme - Kombination Wärmepumpe + Blockheizkraftwerk (BHKW) - Dimensionierung, Platzbedarf - Wirtschaftlichkeitsabschätzung
2003	Standort-Grobanalysen Abwasserwärmenutzung	Grobanalysen für Wärmepumpen mit Wärmequelle Abwasser für zwei Schulgebäude: - Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes - Technisches Konzept zur Wärmeentnahme - Hydraulische Einbindung in die Heizzentrale - Dimensionierung und Platzbedarf - Wirtschaftlichkeitsabschätzung
2001	Abwasser-Wärmepumpe, Berlin	Machbarkeitsstudie für eine Wärmepumpe mit Wärmequelle Abwasser: - Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes - Technisches Konzept zur Wärmeentnahme    a) aus dem Gefällekanal    b) aus Druckleitungen - Hydraulische Einbindung in die Heizzentrale - Dimensionierung und Platzbedarf - Wirtschaftlichkeit
1989	Energiezentrale Kerngehäuse Gewerbehof, Berlin	Entwurf, Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung einer kombinierten BHKW- und Wärmepumpenanlage (Tandemanlage) zur Wärme- und Stromversorgung eines Gewerbehofes Planung der Umrüstung eines Erdgas-BHKW auf Betrieb mit Berliner Stadtgas und Leistungsoptimierung