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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 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: Broschüre Abwasserwärme

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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.

Unsere Referenzen (Auszug):


Jahr Projekt Leistungsbild
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