Petitionsbericht 2022

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Petitionen im Jahr 2022
4.3.2 Beispielberichte aus dem Bereich
Umwelt und Klima
ABWASSERWÄRME – NUTZUNG
Mit seiner Petition fordert der Petent zur Reduzierung
der sächsischen Energieimporte sowie zur Reduzierung der
fiskal ischen Belastung der Bevölkerung den massiven Ausbau
der Abwasserwärmenutzung in den Abwasser kanälen
(ab DN 800 aufwärts) sowie den Abwasserklär anlagen sächsischer
Städte und Gemeinden mittels Wärmepumpen.
1. Einschätzung zu der theoretischen Nutzbarkeit aus
energietechnischer Sicht
Durch das Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
als wissenschaftliche Fachbehörde des Sächsischen Staatsministeriums
für Energie, Klimaschutz, Umwelt und Landwirtschaft
wurde die Petition fachlich geprüft und folgende
Bewertung der theoretisch möglichen energietechnischen
Nutzbarkeit gegeben:
Abwasserwärme kann als thermische Energie genutzt werden,
indem das Abwasser durch Wärmeentnahme leicht abgekühlt
wird. Dieses Potenzial wird bislang aus Gründen der
Wirtschaftlichkeit (Kosten-Nutzen-Analyse) und möglicher
Probleme (Betriebsstörungen) wenig genutzt. Mit Blick auf
die nachhaltige Nutzung von Ressourcen und insbesondere
die zunehmenden Kosten für Energie (Strom, Gas) ist die
Nutzung dieses Potenzials neu zu bewerten.
Bei der Betrachtung bzw. Nutzung des theore tischen energietechnischen
Potenzials sind umfangreiche Betrachtungen
des Gesamtsystems erforderlich, die unter anderem Folgendes
berücksichtigen müssen:
я Schwankungen des zur Verfügung stehenden Potenzials:
Abwasser ist besonders im Sommer warm, im Winter,
wenn die Wärme vorrangig benötigt wird, erfolgt jedoch
bereits innerhalb der Kanalisation eine Abkühlung.
я Abwasserleitungen (im Zulauf zur Kläranlage) liegen oft
sehr tief unter Gelände und werden im Freigefälle betrieben
– eventuell zu errichtende Wärmetauscher müssten
sinnvollerweise ebenfalls unterirdisch angeordnet
werden und sollten den Freigefälleabfluss nicht stören.
Zusätzlich erforderliche Pumpwerke würden die Energiebilanz
nachteilig beeinflussen.
я Große Wärmetauscheranlagen tief unter Gelände haben
einen großen Flächenbedarf und einen hohen Investitionsaufwand.
Bei einer anstehenden Kanalsanierung oder
einem Neubau können und sollten zukünftig Synergien für
die Nutzung einer Abwasserwärmenutzung geprüft
werden.
я Abwasser fällt zwar kontinuierlich an, aber die Menge
schwankt im Tagesverlauf stark, in Mischwassernetzen noch
zusätzlich durch Regenereignisse. Die Wärme steht also
nicht gleichmäßig zur Verfügung, was für die Auslegung
eines Wärmetauschers zu berücksichtigen wäre.
я Rohabwasser ist aufgrund seiner Inhaltsstoffe (unter
anderem Feststoffe, Schwebstoffe, schwefelhaltige Stoffe,
Gase, Salze) ein aggressives und problemhaltiges Medium.
Infolgedessen ist der Betrieb eines Wärmetauschers
im Rohabwasser technisch möglich, aber schwierig. So
müssen Ablagerungen, z. B. durch Spülungen, vermieden
werden. Für die Herstellung sind teure abwasser resistente,
wärmeleitende Materialien (z. B. Edelstahl) erforderlich.
Neben der reinen Kostenbetrachtung ist also auch abzuwägen,
wo und wie bestimmte Ressourcen am sinnvollsten eingesetzt
werden können.
Bei der Wärmeentnahme aus Abwasser (im Zulauf zur Kläranlage)
muss das Gesamtsystem einschließlich der Kläranlage
mitbetrachtet werden, da der Betrieb der Kläranlage auch
temperaturabhängig ist und besonders im Winter sehr kaltes
Abwasser zu Betriebsproblemen führen kann. Inwiefern
eine Wärmeentnahme aus dem Abwasser den Betrieb der
Kläranlage beeinflusst, muss geprüft werden.
Abwasser im Ablauf der Kläranlage wäre für Wärmetauscher
leichter zu handhaben, hat aber dann durch die Aufenthaltszeit
innerhalb der Kläranlage einen Teil seines Wärmepotenzials
bereits verloren.
2. Beurteilung der theoretischen Nutzbarkeit aus
energietechnischer Sicht
Die Distanz zwischen Wärmetauscher (am Anfallsort Abwasser)
und dem Abnehmer der Wärme muss möglichst gering sein,
um Verluste zu minimieren. Daher bieten sich solche Systeme
eher »kleinteilig« und für direkt nahe der Wärmeentnahmestelle
befindliche Wärmeabnehmer an. Sinnvoll einsetzbar
dürfte diese Lösung auch nur bei entsprechend großen
Anwendungen (siehe auch die der Petition beigefügten Beispiele
von Pilotanlagen in Wohnsiedlungen) sein.
3. Weitere zu berücksichtigende Aspekte
Eine Einschätzung der technisch und wirtschaftlich möglichen
und sinnvollen Umsetzbarkeit des Vorhabens zur Abwärmegewinnung
aus Abwasser kann an dieser Stelle nicht gegeben
werden. Dazu bedarf es einer konkreten ingenieurtechnischen
Einzelfallprüfung unter Berücksichtigung individueller
Parameter.
Soweit Wärmetauscher in Anlagen der Abwasser beseitigung
nach § 55 SächsWG, wie z. B. Anschlusskanäle oder Abwasserkanäle,
eingebracht werden, was hier offenkundig
beabsichtigt ist, so ist zu prüfen, ob diese Einbauten die
Funktionsfähigkeit und den Betrieb der Abwasseranlage beeinträchtigen,
insoweit ist deren Einbau wasserrechtlich
zu begleiten. Ob sich dabei das Erfordernis zur Ergänzung
der wasserrechtlichen Genehmigung der Abwasseranlage
ergibt, kann nur im Einzelfall beurteilt werden.