Ein Potenzial zur Wärmewende in NRW liegt uns quasi zu Füßen: das Abwasser in der Kanalisation. Mit Wärmetauschern und Wärmepumpen lässt sich die Restwärme klimafreundlich nutzbar machen – sowohl zum Heizen im Winter als auch zur Kühlung im Sommer.
Beim Duschen, Spülen, Kochen oder Waschen fließen täglich große Mengen warmen Abwassers in die Kanalisation. Ein verschenktes Potenzial. Denn Wärmetauscher und Wärmepumpen können daraus klimafreundliche Wärme gewinnen – für größere Gebäude, Quartiere oder Wärmenetze. Und wie geht das?
So funktioniert die Abwasserwärmegewinnung
Abwasser hat einen großen Vorteil: Es ist das ganze Jahr über recht konstant 10 °C bis 20 °C warm. Gerade in der Heizperiode sind das deutlich höhere Temperaturen als andere Umweltwärmequellen bereitstellen können. Mithilfe von Wärmetauschern und Wärmepumpen lässt sich diese Restwärme klimafreundlich nutzbar machen – und das sowohl zum Heizen im Winter als auch zum Kühlen im Sommer. Eine echte Chance für die vielen Ballungsräume in NRW! Denn hier treffen große Abwassermengen auf einen hohen Wärmebedarf. Um Abwasserwärme zu erschließen, gibt es zwei Möglichkeiten, für die jeweils bereits ausgereifte technische Lösungen zur Verfügung stehen:
1. Abwasserwärme aus Kanälen
Zum einen kann Abwasser aus dem dicht ausgebauten Kanalnetz unter unseren Straßen in direkter Nähe zu geeigneten Abnehmern als effiziente Wärmequelle dienen. Bei ausreichendem Durchfluss kann die Abwärme nicht nur Wohngebäude wie größere Mehrfamilienhäuser oder sogar ganze Quartiere mit Wärme versorgen, sondern auch Gewerbegebiete und öffentliche Gebäude wie Schwimmbäder, Verwaltungen, Krankenhäuser oder Seniorenheime. Dies geschieht über Wärmepumpen: Sie heben die Energie aus dem Abwasser auf das nötige Temperaturniveau an. Laut Energieatlas NRW können so perspektivisch rund 6,5 Terawattstunden thermische Energie pro Jahr in NRW gewonnen werden.
In Nordrhein-Westfalen stellt das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima (LANUK NRW) entsprechende Potenzialdaten auf kommunaler Ebene im Wärmekataster NRW bereit. Das Tool gibt die potenzielle Wärmeleistung aus der Kanalisation in Megawatt und den potenziellen Wärmeertrag aus der Kanalisation pro Kommune in Gigawattstunden pro Jahr an. Außerdem sind die berechneten Potenziale und ihre Kalkulationsgrundlage in der Wärmestudie NRW zu finden.
Für die Ermittlung des Abwasserwärmepotenzials für spezifische Projekte sind konkrete Daten über einzelne Kanalabschnitte erforderlich, die in der Regel dem örtlichen Kanalnetzbetreiber vorliegen. Einige Kommunen und Wasserverbände haben bereits sogenannte Potenzialkarten erstellt, die aufzeigen, welche Kanäle sich für die Wärmenutzung eignen. Diese listen wir hier auf:
- Köln
Die Potenzialkarte der Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR ist hier zu finden. - Emschergenossenschaft / Lippeverband:
Die Wärmepotenzialkarte der EGLV ist unter finden Sie hier.
Hinweis: In einigen Kommunen sind die Potenzialkarten zudem in den kommunalen Wärmeplänen integriert – ein Blick in die Wärmeplanung der jeweiligen Kommune kann sich also lohnen.
Abwasserwärme aus Kläranlagen
Noch größere Abwassermengen fallen gebündelt am Auslauf von Kläranlagen an. Das ermöglicht die Einspeisung in Wärmenetze durch den Einsatz von Großwärmepumpen. Ein weiterer Vorteil von Kläranlagen gegenüber der Kanalisation: Die Abwässer haben zum Zeitpunkt der Wärmeauskopplung schon die Kläranlage passiert und sind deshalb frei von Störstoffen.
Das LANUK hat Wärmepotenziale aus dem Ablauf auf kommunaler Ebene für die in ELWAS-WEB vorhandenen kommunalen Kläranlagen und direkteinleitenden Betriebe berechnet und stellt diese Daten auf kommunaler Ebene im Wärmekataster NRW zur Verfügung. Wärmepotenziale von konkreten Kläranlagenstandorten oder direkteinleitenden Betrieben können Kommunen und Projektierer beim LANUK erfragen. Auch Kläranlagenbetreiber verfügen in der Regel über die zur Potenzialermittlung notwendigen Daten. Sie können darüber hinaus Auskunft über anstehende Sanierungen auf der Kläranlage geben, die sich mit der Integration von Abwasserwärmenutzung verbinden lassen.
Der Betreiber der jeweiligen Kläranlage lässt sich über das ELWAS-WEB ermitteln. Eine Übersicht bietet zudem das LANUK NRW.
Für Abwasserwärme aus Kläranlagen errechnet der Energieatlas NRW ein Potenzial von 6,8 Terawattstunden thermischer Energie pro Jahr. Zusammen mit dem Potenzial aus den Abwasserkanälen könnte so rund zehn Prozent des Gebäudewärmebedarfs in Nordrhein-Westfalen im Jahr 2045 gedeckt werden – und das grundlastfähig.
Trotz dieser Vorteile wird Abwärme aus Abwasser bislang nur in geringem Maße erschlossen. Das wollen wir ändern – und heizen die Entwicklung aktiv an.
