Man muss die Potenziale schon erkennen, um sie zu nutzen. Ist aber nicht immer so einfach, vor allem, wenn sie so im Verborgenen liegen wie im Fall des Quartiers Lück in Köln-Ehrenfeld. Wer denkt schon beim Thema Wärmerückgewinnung an den Abwasserkanal!? Nun, die inhabergeführte Immobilien- und Projektgesellschaft WvM hatte denselben jedenfalls im Blick, als es darum ging, für das Quartier Lück in der Subbelrather Straße ein innovatives Heizkonzept auszutüfteln. Warum nicht die Energie dort abholen, wo sie sich aus dem Staub macht, oder um im Bilde zu bleiben, wo das lauwarme Abwasser in Richtung Kläranlage ungenutzt davonrauscht?
Abwasser als Energiequelle für Wärmepumpe
Eigentlich und im engeren Wortsinn ein naheliegender Gedanke, denn überall dort, wo ein Haus gebaut wird oder steht, findet sich auch ein Abwasserkanal. Trotzdem kommt diese Idee viel zu selten bei Bauprojekten dieser Größenordnung zur Sprache, um sie mit Rat und Tat anzugehen. Zum Glück nicht so beim Lück: Rat holte sich der Projektentwickler bei der Naturstrom AG, und in die Tat umgesetzt hat das Konzept die Firma Uhrig-Energie, deren patentiertes Therm-Liner-System sich bereits bei mehr als 120 Projekten in Deutschland und anderen euopäischen Nachbarstaaten bewährt hat.
Im Lück in Köln-Ehrenfeld dient nun das städtische Abwasser der quartierszentralen Wärmepumpe als Energiereservoir. Den Strom bezieht sie direkt von Photovoltaikanlagen (Leistung: 99 Kilowatt), die auf den Dächern des Ensembles verteilt sind, ergänzt um Ökostrom aus dem öffentlichen Netz. Ein 20 Kubikmeter fassender Pufferspeicher gehört mit zu den Komponenten des Anlagenkonzepts, über den das quartiereigene Wärmenetz versorgt wird. Bei Spitzenlast oder besonders viel lokal erzeugter Solarenergie wird eine Power-to-Heat-Anlage zugeschaltet. Dezentrale Wohnungsstationen erhitzen das Trinkwarmwasser in den einzelnen Wohneinheiten. So können die Vorlauftemperaturen für die Bereitstellung der Raumwärme niedrig und besonders effizient gehalten werden.
Der perfekte Match für den urbanen Raum
Die Hauptenergiequelle ist jedoch in den Abwasserkanälen unter der – the name is the game – Äußeren Kanalstraße nur wenige Meter außer- und unterhalb des Quartiers verborgen. Auf einer Länge von rund 120 Metern entzieht ein Wärmetauscher dem vorbeirauschenden Abwasser jene Wärme, die zuvor in 216 Wohneinheiten fürs Kochen und Duschen sowie von Wasch- und Spülmaschinen auf bis zu 100 Grad Celsius gebracht worden ist. Da kommt was zusammen.
Zumal das permanent auf gleichem Temperaturniveau bleibende Abwasser von mindestens zehn bis zwölf Grad Celsius gerade im Winter eine vergleichsweise energiereiche und verlässliche Wärmequelle ist. Außerdem hat man diese Energie passend zum Wärmebedarf parat: Gerade im urbanen Raum, wo viel Wärme benötigt wird, fällt besonders viel Abwasserwärme an – häufig ein perfekter lokaler Match.
Bild: Naturstrom AG
Abwärme aus Abwasser – wie geht das?
Doch wie genau funktioniert so ein Wärmetauscher in der – zugegebenermaßen nicht gerade appetitlich – daher fließenden Abwasserbrühe? Dieser muss übrigens nicht ausschließlich im Entwässerungskanal verbaut sein. Es eignen sich auch andere Orte, etwa im Klärwerk oder in einem Sammelbecken für Abwasser, beispielsweise in Schwimmbädern oder Hotels.
Ist der Abwasserwärmetauscher direkt auf dem Boden des Kanalrohrs montiert, wird er von dem darüber hinwegfließenden Abwasser erwärmt. Da er allerdings bei dieser Variante im Lauf der Zeit verschmutzt und seine Leistungsfähigkeit abnimmt, sollte das Kanalrohr zugänglich und eine regelmäßige Wartung und Säuberung möglich sein – beispielsweise durch eine Kanalreinigung oder eine Schwallspülung.
Alternativ kann der Abwasserwärmetauscher auch im Mantel des Kanalrohres installiert sein, sodass er die Abwasserwärme über das Rohr aufnimmt. Diese Variante hat den Vorteil, dass der Wärmetauscher nicht verunreinigt wird und so auch nicht mit der Zeit an Leistung verliert. Ähnlich funktioniert ein Wärmetauscher, der von außen um eine Abwasserdruckleitung mit geringem Durchmesser gespannt wird.
Ebenfalls frei von Verunreinigungen ist die Installation des Abwasserwärmetauschers im Ausfluss eines Klärwerks, wo das Bauteil nur mit dem gereinigten Klarwasser in Kontakt kommt, das in ein natürliches Gewässer geleitet wird.
Aufklärung tut Not
Ganz egal, welche Einbauvariante man favorisiert: Voraussetzung ist stets, dass der Kanalnetz- und Klärwerksbetreiber sein Einverständnis für die Wärmeentnahme gibt. Dies war in Köln der Fall. Jedoch reagieren anderswo die Stadt-
entwässerungsbetriebe bisweilen oft zurückhaltend, obwohl die Potenziale der Abwasserwärmegewinnung unbestritten sind – bis ein erstes Projekt ins Laufen kommt.
Zudem profitieren Nah- und Fernwärmenetze von der Wärmegewinnung aus Abwasser. Denn dessen Verfügbarkeit in direkter Nähe zu den Abnehmern ermöglicht besonders kurze Transportwege, was Wärmeverluste minimiert und die Effizienz des Wärmenetzes steigert. Wie eingangs erwähnt: Man muss die Potenziale eben erkennen – und sich mit dem Thema auch auskennen. Ganz klar: ein Fall für die Energieberatung! si
