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Neue Energiequelle

Wärmequelle aus der Tiefe

Wärme aus Abwasser zu gewinnen, klingt zunächst abwegig, ist es aber nicht, wie jüngste Beispiele zeigen.

Wärmequelle aus der Tiefe Wärmequelle aus der Tiefe
energlobe.de, Maud Radtke

Heizen mit Abwasser klingt zunächst etwas abwegig, findet aber zunehmend Anwendung – nicht zuletzt aufgrund der hohen Energiekosten und einer günstiger werdenden Technik, die das Verfahren wirtschaftlich machen. Die einheimische Wärmequelle aus der Tiefe ist sicher und langfristig verfügbar. Und zu hundert Prozent regenerativ. Beispiele in Berlin, Hamburg, Nordrhein-Westfalen und Baden-Württemberg zeugen von den hohen Potenzialen.

Die Potenziale der Energiegewinnung aus regenerativen Quellen sind längst nicht erschöpft – ein neues Feld ist die Wärmegewinnung aus Abwasser. Was zunächst abstrus klingt, findet längst Anwendung in der Praxis. Ein Beispiel davon gibt der neue Ikea-Standort in Berlin-Lichtenberg mit rund 43.000 Quadratmetern Bruttogeschossfläche. Voraussichtlich Mitte Oktober geht die Anlage, die erstmals Wärme aus einer unterirdischen Druckrohrleitung zum Beheizen und Kühlen eines Gebäudes nutzt, in den Probebetrieb.

Europaweit einmalig

Für die Anlage, die in ihrer Dimension europaweit einmalig ist, wurde eine Druckleitung der Berliner Wasserbetriebe „angezapft“, indem auf einer Länge von 220 Metern eine Art Bypass gelegt wurde. Diese Schleife ist als Wärmetauscher konzipiert: „Zwischen einem Innenrohr und einem Außenrohr fließt ein Wärmeträgermedium, das kälter ist als das Abwasser – diese Temperaturdifferenz machen wir uns zunutze“, beschreibt Alexander Schitkowsky, Projektleiter bei Berlin Wasser Regional, das Prinzip. Das Abwasser im Rohrnetz ist zwischen 15 und 20 Grad warm – erhitzt durch Geschirrspüler, Waschmaschinen und Duschen. Eine Wärmepumpe bringt das Trägermedium auf das zum Heizen nötige Temperaturniveau von 50 bis 60 Grad Celsius.

Sicher und langfristig verfügbar

„Abwasser ist eine einheimische, sicher und langfristig verfügbare, regenerative Energiequelle, die eigentlich ungenutzt durch die Kanalisation abfließt“, sagt Adrian Treis, Projektleiter Abwasserwärmenutzung bei der Emschergenossenschaft. „Dabei kann man diesen Energieträger einfach nutzbar machen – mit Komponenten, die aus Standardtechnik bestehen“, fügt er hinzu.

Der Wasserwirtschaftsverband beschäftigt sich seit rund zwei Jahren mit den Potenzialen der Technologie. Hintergrund ist der Umbau des Emschersystems, eines der größten wasserwirtschaftlichen Projekte Europas, im Rahmen dessen bis 2018 rund 400 Kilometer Abwasserkanäle in einem dicht besiedelten Ballungsraum Nordrhein-Westfalens gebaut werden. „Der Bau der neuen Kanäle bietet eine einmalige Chance für die Nutzung von Abwasserwärme zur Energiegewinnung“, sagt Projektleiter Treis.

Steigende Energiekosten als treibender Motor

Vorreiter der Technik ist die Schweiz. Dort sind rund 80 Anlagen in Betrieb, während die Zahl in Deutschland bei etwa einem Dutzend liegt. Nach Schätzung der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) könnten künftig deutschlandweit bis zu zehn Prozent aller Gebäude über Abwasserwärme beheizt werden. „Die Abwasserwärmenutzung ist interessant geworden, seit die Energiekosten gestiegen sind“, so Treis. „Das zweite ist, dass auch die Fertigung der Wärmetauscher-Elemente, die in den Kanal eingesetzt werden, mittlerweile deutlich günstiger geworden ist.“

75 Prozent des Wärmebedarfes gedeckt

Rund hundert Objekte kämen im Emschergebiet für die Versorgung mit der Wärme aus dem Abwasser in Frage. Zurzeit werden konkrete Machbarkeitsstudien für den Revierpark Nienhausen, einem Siedlungsgebiet mit 93 Wohneinheiten in Castrop-Rauxel, zwei Oberschulen in Oberhausen und einem Schulgebäude in Bochum erstellt. Bereits umgesetzt ist die Energieversorgung aus dem Kanal im Nordwestbad Bochum, die Anfang September in Betrieb gegangen ist. Die Wärme aus Abwasser deckt 75 Prozent des Gesamtenergiebedarfs – unter anderem werden die Schwimmbecken damit beheizt und das Trinkwasser vorgewärmt. Zusätzlich deckt ein konventioneller Gaskessel Spitzenlasten ab. 240.000 Euro der Investitionskosten für das Pilotprojekt zusammen mit den Stadtwerken Bochum wurden aus dem Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums übernommen.

Potenziale sind seit Langem bekannt

Die Technik selbst ist nicht neu, galt aber bislang als nicht wirtschaftlich. Bereits Mitte der Achtzigerjahre wurde beispielsweise eine Druckleitung am Abwasserpumpwerk in Berlin-Marzahn verwendet, um das Institut für Prüf- und Hochspannungstechnik (IPH) zu beheizen. „Das war eine Innovation, die aus der Not geboren wurde“, sagt Alexander Schitkowsky von Berlin Wasser Regional. „Das nahe gelegene Heizkraftwerk Lichtenberg war bereits voll ausgelastet.“ Die Anlage sei zwanzig Jahre gelaufen, allerdings wisse niemand, wie effizient: „Es war nicht möglich, im Nachhinein Leistungsdaten zu erhalten“, sagt der Projektverantwortliche für die Abwasserwärmegewinnung am Ikea-Standort.

Auch in Hamburg wird die Technik umgesetzt. Seit vergangenem Winter werden 107 Wohnungen des Eisenbauvereins Harburg (EBV) durch Abwasserwärme beheizt, weitere 108 Haushalte kommen in Kürze hinzu. Ein Ergebnis des Pilotprojekts sei der Nachweis der Wirtschaftlichkeit: „Die Heizkosten sind nicht höher als bei konventionellen Anlagen“, sagt Dorothea Probst von der Abteilung Zukunftstechnologie bei Hamburg Wasser. Bereits zwischen 1990 und 1995 unternahm der städtische Versorger Versuche zur Wärmerückgewinnung aus dem Siel in der Lyserstraße in Hamburg-Bahrenfeld. Inzwischen hat das Unternehmen die Abwasserwärmenutzung in sein Dienstleistungs-Portfolio aufgenommen.

Initiativen auf Landesebene

Bei der Realisierung müssten die Kommunen mitziehen, die in der Regel das Abwasserkanalnetz und die Kläranlagen betreiben, betonte die baden-württembergische Umweltministerin Tanja Gönner Anfang des Jahres bei der Vorstellung einer landesweiten Klimaschutzinitiative, durch die vermehrt Wärme aus Abwasser gewonnen werden soll. Die Landesregierung geht mit gutem Beispiel voran: Der in Stuttgart an der Willy-Brandt-Straße geplante Ministeriumsneubau soll über die Energie aus dem Siel im Winter beheizt und im Sommer gekühlt werden.

Lösungen auf Einzelhausebene

Auch auf Einzelhausebene zeichnen sich entsprechende Lösungen ab: „Wenn heute ein Gebäude im Passivhausstandard errichtet wird, dann ist das Abwasserrohr im Grunde das einzige Leck, aus dem nennenswert Wärme entweicht“, sagt Jens Libbe, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Deutschen Institut für Urbanistik (Difu). Anstelle diese Wärme in den Kanal zu entlassen, könne man „an der Stelle, wo das Abwasser das Haus verlässt, einen Wärmetauscher einbauen und damit das Wohnzimmer beheizen“, führt er aus. Er ist überzeugt: „Abwasser ist eine wertvolle Ressource, die einen Beitrag zur dezentralen Wärmeversorgung von Städten leisten kann.“

»DIE KRISE DER IDEE VON EINER WELTORDNUNG

(IST) DAS ULTIMATIVE INTERNATIONALE

PROBLEM VON HEUTE«

Henry Kissinger,„World Order”, August 2014