Energienutzungsplan Stadt Rehau

Potenzialanalyse VORABZUG(!) - Energienutzungsplan Stadt Rehau
Kanalteilstück rückgewonnen werden kann, sehr schwierig. In der Praxis wird zunächst
die benötigte Wärmepumpe ausgelegt und darauf aufbauend die nötige
Wärmetauscher-Übertragungsleistung und danach die nötige Länge des Wärmetauschers
im Kanal. Ausgangsgrößen hierfür sind die mögliche Temperaturabnahme
des Abwassers durch den Wärmeentzug und die Abwassermenge.
Exemplarisch wurde zur Berechnung ein Trockenwetterabfluss von 15l/s bei einer
Temperaturabnahme von 2 Kelvin angenommen. Daraus ergibt sich für den Wärmetauscher
eine Übertragungsleistung von 126 kW. Theoretisch könnte man so
dem Kanal konstant eine Leistung von 126 kW entziehen, das wiederum entspricht
einer gesamten Wärmemenge von rund 1,1 GWh.
Bei einer Wärmepumpe mit einer Arbeitszahl von 4,0 ist es möglich, mit 1 kWh
Antriebsenergie in Form von Strom und der Umgebungswärme aus dem Abwasser
4 kWh Wärme zu erzeugen. Im betrachteten Rehauer Kanalabschnitt käme also
eine Wärmepumpe mit einer Gesamtwärmeleistung von 168 kW in Betracht. Die
dazu notwendige elektrische Leistungsaufnahme beträgt lediglich 42 kW.
Die dafür notwendige Länge des Wärmetauschers beträgt bei dem in Abbildung 55
gezeigten Modell etwa 50 m.
Dieses Potenzial repräsentiert allerdings nur den unter schlechten Bedingungen
(trockener Wintertag = geringer Abwasserdurchfluss und geringe Abwassertemperatur)
realisierbaren Wärmeertrag. Über das tatsächliche Potenzial, also wie viel
Energie letztlich aus dem beschriebenen Kanalteilstück rückgewonnen werden
kann, sind ohne aufwendige und langfristige Messungen (Temperatur, Durchfluss
etc.) sowie konkrete Verbrauchsdaten auf Abnehmerseite keine belastbaren Aussagen
möglich.
3.2.4.2 Mögliche Wärmesenken und Beispiele
Grundsätzlich ist der Einsatz von Wärmepumpen umso effektiver, je niedriger die
Vorlauftemperatur des Heizsystems auf Abnehmerseite ist. Es würde sich daher
anbieten, diese Technologie für die Wärmeversorgung eines Neubauobjektes oder
eines sanierten Gebäudes einzusetzen, sinnvollerweise in unmittelbarer Umgebung
des Kanalverlaufs. Außerdem steigt die Wirtschaftlichkeit einer Anlage mit
ihrer Größe. Es ist daher zu empfehlen, Abnehmer mit einer Heizleistung von mindestens
rund 150 kW auszuwählen, was etwa 50 Wohneinheiten entspricht.
Zum besseren Verständnis sei an dieser Stelle auf ein Beispielprojekt verwiesen,
das zwar etwas kleiner ist, aber die praktische Umsetzung sehr gut veranschaulichen
kann.
Beispiel
Die ca. 8.000 Einwohner große Stadt Rauenberg in Baden-Württemberg (nähe
Karlsruhe) hat sich 2010 bei dem Neubau eines Kinderhauses dazu entschlossen,
den Heizbedarf von 45 kW ausschließlich über zwei Abwasserwärmepumpen gleicher
Leistung zu decken (monovalent). Die Wärme aus dem Abwasser wird über
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