rundbrief - DWA-Landesverbandes Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland
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dWA<br />
2/2011<br />
Quellenangaben zu diesem Artikel finden Sie auf Seite 13!<br />
Berichte & Meldungen<br />
Abwasserwärmenutzung<br />
Der durchschnittliche Wasserverbauch in der Bundesrepublik<br />
Deutschland liegt bei etwa 122 l pro Einwohner<br />
und Tag [1]. Etwa 61 Liter des Tagesbedarfs werden<br />
durch Wärmeerzeuger auf zum Teil deutlich über<br />
20° C erwärmt und finden nach ihrer Nutzung als<br />
Dusch- bzw. Bade-, Waschmaschinen- und Spülmaschinenwasser<br />
ihren Weg in den Kanal [2]. Bei dieser<br />
Menge ist es nicht verwunderlich, dass die Zulauftemperaturen<br />
des Abwassers selbst im Winter bei vielen<br />
Kläranlagen noch wärmer als 10°C sind.<br />
Der steigende Energiestandard der Häuser ist<br />
mittlerweile so hoch, dass der täglich abgeführte<br />
Abwasserstrom eines Hauses als Energieleck aufgefasst<br />
werden muss. Immerhin gehen bei Niedrigenergiehäusern<br />
ca. 15% der erzeugten Wärme über das<br />
Medium Abwasser verloren [3].<br />
In einer Zeit, in der Energie immer teurer und die<br />
Ressourcen knapper werden, sind Möglichkeiten alternative<br />
und erneuerbare Energieressourcen zu nutzen<br />
von größter Bedeutung. Durch die vorhandene<br />
Wärmepumpentechnologie bietet sich Abwasser<br />
vor allem als Energiequelle zum Heizen von Liegenschaften<br />
mit niedrigen Vorlauftemperaturen an.<br />
Technologie<br />
Die Abwasserwärmenutzungsanlage besteht grundsätzlich<br />
aus einem Abwasserwärmeübertrager und<br />
einer Wärmepumpe. Als Wärmeübertrager werden<br />
Kanalwärmeübertrager in verschiedenen Variationen<br />
sowie extern aufgestellte Wärmeübertragersysteme<br />
auf dem Markt angeboten. So gibt es Kanalrohre mit<br />
22 dWA Rundbrief Landesverband <strong>Hessen</strong>/<strong>Rheinland</strong>-<strong>Pfalz</strong>/<strong>Saarland</strong> • November 2011<br />
integriertem Wärmeübertrager (z.B. Rabtherm; Beton<br />
Tille) sowie Wärmeübertragerelemente(z.B. Uhrig; Kasag,<br />
Blue Synergy) die nachträglich im Kanal installiert<br />
werden können. Bei extern aufgestellten Wärmeübertragern<br />
wird eine definierte Abwassermenge dem<br />
Kanal entnommen, grob gereinigt und dann nach<br />
dem Wärmeentzug dem Kanal wieder zurückgegeben<br />
(z.B. Fa. Huber SE).<br />
Die für direkte Heizungszwecke zu niedrige Abwassertemperatur<br />
wird in der Wärmepumpe unter<br />
Einsatz von elektrischer Energie auf ein brauchbares<br />
Temperaturniveau angehoben. Dabei können durch<br />
die im Vergleich zu anderen Wärmequellen für Wärmepumpen<br />
hohen Temperaturen des Abwassers<br />
gute Leistungszahlen erreicht werden. Abbildung 1<br />
verdeutlicht das Funktionsprinzip der Abwasserwärmenutzung<br />
aus dem Kanal.<br />
Die Auswirkungen des Wärmeentzugs auf die Zulauftemperatur<br />
zur Kläranlage muss bei den Auslegungen<br />
berücksichtigt werden. Laut <strong>DWA</strong>-Merkblatt<br />
M114 sollte ohne gesonderten Nachweis eine Abkühlung<br />
des Abwassers um mehr als 0,5 K und ein unterschreiten<br />
der Bemessungstemperatur im Belebungsbecken<br />
über ein Schlammalter gemittelt vermieden<br />
werden (sog. Bagatellgrenze) [5].<br />
Beispiele für Abwasserwärmenutzungsanlagen<br />
in Deutschland<br />
Die folgenden Beispiele zeigen realisierte Projekte in<br />
Deutschland mit Kanalwärmeübertrager(Firma Uhrig),<br />
integriertem Kanalwärmeübertrager (Firma Rabtherm)<br />
und externen Wärmeübertrager (Fa. HUBER).<br />
Bastian Niazi, Ulf Theilen<br />
Hersteller Rabtherm Uhrig Fa. Huber<br />
Stadt Leverkusen Bretten Straubing<br />
Objekt Gesundheitshaus, Nahwärmenetz (Gymnasium, 102 sanierte Wohneinheiten,<br />
Leverkusen<br />
Lebenshilfe, Wohnhäuser) Sudetendeutschen Straße<br />
Kanal (Bauform; Maße) k.A. RÜB – Becken k.A.<br />
Abwassermenge 21 l/s 60 l/s 120 l/s<br />
Heizbedarf k.A. 170 kW k.A.<br />
Entzugsleistung Kanal 170 kW 120 kW 210kW<br />
Länge Wärmeübertrager 120m 102m k.A.<br />
Entfernung Kanal – Wärmepumpe k.A. 10m 100m<br />
Energieeinsparung 65% 38% 90%<br />
CO2- Reduktion 200 t/a 64% 80%<br />
Gesamtkosten Abwasserenergie 480.000 Euro 283.000 Euro 850.000 Euro<br />
Amortisation k.A. < 10 Jahre k.A.<br />
Konzept Bivalent; Spitzenlast Bivalent; in Kombination mit Bivalent; in Kombination mit<br />
wird über Fernwärme<br />
bereitgestellt<br />
einem BHKW<br />
einem Gasbrennwertkessel<br />
Quelle http://www.rabtherm. http://www.uhrig-bau.eu/de/ http://www.energieatlas.bayern.<br />
com/documents/refetherm_liner/tl_projekte/tl_an- de/energieatlas/praxisbeispiele/<br />
renzen/leverkusen.pdflage_bretten/ details,30.html<br />
http://www.gemeindezeitung.<br />
de/archiv/EFB11/Huber_Waerme_<br />
aus_Abwasser_Steinherr.pdf
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