Abwasserwärmenutzung (AWN) – Wärme und Kälte aus Abwasser

Die Wirtschaftlichkeit von Anlagen wächst mit der Größe des Energiebedarfs. Deshalb ist die Abwasserwärmenutzung insbesondere für größere Abnehmer mit möglichst ganzjährig hohem Wärme- bzw. Kältebedarf wie z. B. Schwimmbäder, öffentliche Verwaltungen, Krankenhäuser, große Siedlungsgebiete und Gewerbestandorte geeignet. Ideal sind Heizzentralen mit einem minimalen Wärmebedarf von 150 kW, besser 300 kW, bzw. Wärmepumpen mit einer Leistung ab 100 kW. Die Entfernung des Objektes zum Abwasserkanal, genauer dem Einbauschacht, sollte möglichst gering sein, damit die Kosten der Leitungsführung nicht zu groß werden.

Die Energiegewinnung aus Abwasser kann sowohl modular in der Entwicklung von Quartieren und im Neubaubereich, als auch im Rahmen der energetischen Sanierung von Bestandsbauten eingesetzt werden. Ideal stellt sich die Situation bei einem Kanalneubau dar, da dort keine Wasserhaltung betrieben werden muss und auch bei der Planung ggf. auftretende Querschnittsbeeinträchtigungen durch den Wärmetauschereinbau bereits berücksichtigt werden können. Auch bei geplanten Sanierungsmaßnahmen fallen keine Extrakosten für die Wasserhaltung an.

Aufgrund der Dichte der Bebauung und der hohen Abwassermengen bietet das Emscher-Gebiet ein hohes Erschließungspotenzial dieser Wärmequelle. Auch die großen Sammler des Lippeverbandes bieten für die Abwasserwärmenutzung geeignete Voraussetzungen.

Ideale Bedingungen sind:

• Entzugsleistung über 100 Kilowattstunden
• Nähe des zu beheizenden Objektes zu einer Abwasserleitung
• Bevorzugt Neubau oder Sanierung der Heizung auf Niedertemperatur
• Bevorzugt Nutzung von Wärme- und Kühlleistung

Im Vergleich zur konventionellen Wärmebereitstellung liegen bei Abwasserwärmenutzungsanlagen die Investitionskosten höher, dafür sind die Energiepreise geringer. Die Gestehungskosten der AWNA liegen bei den meisten Objekten zwischen 0,07 €/kWh und 0,11 €/kWh (Stand 2020). Wird von einer Steigerung der Energiepreise ausgegangen, so ist die Abwasserwärmenutzung in den allermeisten Fällen gegenüber einer konventionellen Heizung nicht nur konkurrenzfähig, sondern sogar wirtschaftlicher.

Abwasser hat einen Primärenergiefaktor von 0. Hinzu kommt der Primärenergiefaktor der Hilfsenergie für die Wärmepumpe. Hinter der Wärmepumpe liegt der Primärenergiefaktor der Abwasserwärme bei 0,4 bis 0,45. So lassen sich mit Energie aus Abwasser auch auf der Gebäudeseite alle KfW-Energieeffizienz-Standards erreichen. Energie aus Abwasser ist somit der oft primärenergetisch attraktiven Option Fernwärme mindestens ebenbürtig.

Die große Herausforderung bei der Umsetzung von Anlagen besteht zunächst einmal in der Identifikation geeigneter Standorte für die Abwasserwärmegewinnung. Daher hat EGLV eine Energie-Potenzialkarte entwickelt, die die Ergebnisse einer Potenzialabschätzung und die Wärmeentzugsleistung einzelner Kanalabschnitte für das gesamte Kanalnetz von EGLV darstellt. Potentielle Nutzerinnen und Nutzer können so geeignete Standorte für sich identifizieren. Werden nur zehn Prozent dieser auf der Karte ausgewiesenen Wärmeentzugsleistungen erschlossen, könnte der Wärmebedarf einer Mittelstadt mit ca. 30.000 Einwohner*innen gedeckt werden.