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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 gebaut, die sämtlich mit guten bis sehr guten Ergebnissen laufen. In den letzten 5 Jahren wurden von ECO.S auch in Deutschland eine Reihe von Anlagen realisiert.

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: Broschüre Abwasserwärme

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Bewährte Technologie

Die Praxiserfahrungen belegen, dass die Technologie ausgereift ist. Eine Anlage in Basel steht seit mehr als 28 Jahren zufriedenstellend in Betrieb.

Bei großen Anlagen ist der wirtschaftliche und sichere Betrieb sowie die Konkurrenzfähigkeit zu konventionellen Heizungen möglich. Daher sind heute zahlreiche 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

Sowohl Machbarkeitsstudien als auch Investionen werden von verschiedenen Stellen gefördert.
Wir beraten Sie gern.

KlimaSchutzPartner-Preis Berlin 2006

Broschüre Abwasserwärme

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.

ECO.S erstellt für Sie Standortuntersuchungen und Machbarkeitsstudien für den Einsatz von Wärmepumpen im Abwasserbereich (Kläranlagen, Abwasserkanäle) und führt die Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung für diese Anlagen durch.

Weitere Veröffentlichungen

"Wärmequelle Abwasser" - Technik und Perspektiven: Artikel downloaden

Magazin "Kommunal top in form" - Energie einfach "einfangen" mit der Initiative CO2: Artikel downloaden

TV Beitrag "Wärme aus Abwasser", 3sat, Nano, 2003: Video anschauen

DVD "Energie aus Abwasser", Vattenfall Berlin, 2006: Video anschauen

TV Beitrag "Wärmequellen", WDR, Ratgeber Bauen und Wohnen, 2007: Video anschauen

TV Beitrag "Wärme aus Abwasser", NDR, Schleswig-Holstein Magazin, 2009: Video anschauen

DVD "Kalte Fernwärme: Molkereiabwasser heizt Multifunktionshalle" DBU Projektvideo "365 Orte im Land der Ideen", 2011: Video hier anschauen

TV Beitrag "Energie aus Abwasser", ZDF, Heute in Deutschland, 2011: Video anschauen

Unsere Referenzen (Auszug):


Jahr Projekt Leistungsbild
2010/2011 Abwasserwärmenutzung,
Innenministerium
Stuttgart
Planung und Ausschreibung für eine Wärmepumpenanlage zum Heizen und Kühlen mit Abwasser:
- externer Wärmeübertrager (Anordnung außerhalb des Kanals)
- Heizleistung: 500 kW
- Kälteleistung: 400 kW
2010 Sporthallenneubau und Familienzentrum Oderstraße, Berlin Wärme aus Abwasser: Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung für eine Abwasser-Wärmepumpe:
- 60 kW Heizleistung
- externer Wärmeübertrager (Anordnung außerhalb des Kanals im Bypass)
2010 Abwasserwärmepumpe mit Direktverdampfer,
Grevesmühlen
Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung zur Nutzung von Wärme aus einer Abwasserdruckleitung zur Beheizung und Warmwasserbereitung eines Verwaltungsgebäudes:
- Heizleistung Wärmepumpe 24 kW
- Deutschlandweit erste Abwasserwärmepumpe mit Direktverdampfer
- Unterstützung bei Fördermittelanträgen
- Betriebsdatenauswertung
2009/2010 Abwasserenergienutzung,
Dresden
Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung einer Wärmepumpe zum Heizen und Kühlen mit Abwasser für das Brand- und Katastrophenschutzzentrum Dresden:
- 170 kW Heizen
- 130 kW Kühlen
- Kanalwärmeübertrager
2009/2010 Tandemanlage,
Nordwestbad Bochum
Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung für eine Wärmepumpen- und BHKW-Anlage zur Versorgung eines kommunalen Hallen- und Freibades:
- Wärmeübertrager in Kanal DN 3000
- Wärmepumpenleistung 200 kW
- Blockheizkraftwerk (BHKW) mit 50 kW elektrisch
- Optimierung aller 10 Heizkreise für Heizung, Lüftung, Beckenwassererwärmung, Warmwasserbereitung
2009/2010 Wärme aus Abwasser,
Kalte Fernwärme Aurich
Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung einer Wärmeübertragerstation zur Wärmerückgewinnung aus Molkereiabwasser zur Beheizung von mehreren Gebäuden in der Innenstadt von Aurich:
- Wärmeentnahme aus einer Abwasserdruckleitung
- Wärmeverteilung über 1,5 km Kaltes Fernwärmenetz
- Wärmeleistung bis zu 1,5 MW
2009/2010 Abwasserwärmenutzung,
Eisenbahnbauverein
Harburg, Hamburg
Planung, Ausschreibung und Bauüberwachung für eine Abwasserwärmepumpe zur Versorgung von 19 Altbauten mit 220 Wohneinheiten:
- 200 kW Gasabsorptionswärmepumpe
- Kanalwärmeübertrager
- Erdgas-Spitzenkessel
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
Jahr Projekt Machbarkeitsstudien Wärme aus Abwasser
2010 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Wuppertal Machbarkeitsstudie für Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser für eine Wohnanlage.
2010 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Oberhausen Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Wärme aus kommunalem Abwasser für eine Schule und ein Wohnviertel.
2009 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Grevesmühlen Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Wärme aus einer Abwasserdruckleitung für ein Verwaltungsgebäude.
2009 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Regensburg Machbarkeitsstudie zur Wärme- und Kälterückgewinnung aus kommunalem Abwasser für das Neubaugebiet Donaumarkt.
2008 Grobanalyse Abwasserwärmenutzung, Stuttgart Grobanalyse für Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser für ein Neubaugebiet (Vergleich kalte und warme Nahwärme).
2008 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Berlin Machbarkeitsstudie für Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser für eine Kläranlage zur Schlammerwärmung.
2008 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Hamburg Machbarkeitsstudie für Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser für einen Wohngebäudekomplex.
2008 Grobanalyse Abwasserwärmenutzung, Pinneberg Grobanalyse für Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser für einen Schulkomplex.
2007/2008 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Bochum Grobanalyse und Machbarkeitsstudie für Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser für eine Schwimmhalle inklusive energetische Optimierung der Schwimmhalle.
2007 Abwasserwärmenutzung, Berlin Wirtschaftlichkeitsvergleich Zentralheizungssysteme (Erdgaskessel, Fernwärme, Geothermie, Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser) für ein Wohn- und Gewerbehaus.
2007 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Berlin Machbarkeitsstudie für Abwasserwärmenutzung aus kommunalem Abwasser für eine Sporthalle.
2007 Machbarkeitsstudie Abwasserwärmenutzung, Aurich Grobanalyse und Machbarkeitsstudie für Abwasserwärmenutzung aus Molkereiabwasser für 3 Nutzer.
2006 Standort-Grobanalyse Abwasserwärmenutzung
Dresden
Grobanalyse für Wärmepumpe mit Wärmequelle Abwasser.
Neubau eines Brand- und Katastrophenschutzzentrums:
- Prüfung des Abwasser-Wärmedargebotes
- Technische Konzepte zur Wärmeentnahme
- Hydraulische Einbindung in Heizzentrale
- Dimensionierung und Platzbedarf
- Kosten- und Wirtschaftlichkeitsabschätzung
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