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22.10.2012

In Konstanz heizt man künftig mit Abwasser

Im Konstanzer Stadtteil Petershausen wollen die Stadtwerke Konstanz ein ganzes Neubaugebiet künftig mit Wärme aus Abwasser versorgen. Derzeit wird zu diesem Zweck ein Wärmetauscher im Erdreich installiert. In diesem wird ein eigener Wasserkreislauf zirkulieren, der durch das warme Abwasser erwärmt wird. Der Vorteil der Abwasserwärmenutzung liegt in ihrer hohen Effizienz. Für vier Kilowattstunden Wärme werden zukünftig lediglich eine Kilowattstunde Strom benötigt.

Das Vorhaben der Stadtwerke Konstanz, im Stadtteil Petershausen Abwasser zum Beheizen von Wohnungen zu verwenden, wird immer greifbarer: Mittlerweile haben die Stadtwerke gemeinsam mit der Geisinger Straßen-Tiefbaufirma Uhrig begonnen, einen Wärmetauscher im Erdreich zu installieren. Er ist das Herzstück der Energieanlage, die das Neubaugebiet künftig mit Abwasserwärme versorgen wird.

Der Wärmetauscher ermöglicht es, die im Bade-, Dusch- und Waschmaschinenwasser vorhandene Wärmeenergie zurück zum Gebäude zu führen und zum Heizen einzusetzen. Das Abwasser überströmt dabei das am Boden des Kanals montierte System. Die so gewonnene Energie wird zur Heizzentrale weitergeleitet und mittels Wärmepumpentechnik auf die gewünschte Heiztemperatur gebracht.

„Wir sind eines der ersten Unternehmen in der Region, das Abwasserwärme in diesem Ausmaß einsetzt“, erklärt Stadtwerke-Geschäftsführer Kuno Werner. Aufgrund seiner besonderen Energieeffizienz und seines Beitrags zum Klimaschutz fördert das baden-württembergische Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr dieses Projekt. „In der Gesamtanlage können im Vergleich zu einer konventionellen Energieversorgung pro Jahr etwa 196 Tonnen CO2 vermieden werden.“, so Kuno Werner.

Schon 2006 haben die Stadtwerke Konstanz sich gemeinsam mit der Stadt Konstanz, den Entsorgungsbetrieben und den Bauherren das Projekt angestoßen. Das Wasser im nahe gelegenen Abwasserkanal musste gemessen werden, um zu klären, ob es für ein solches Projekt geeignet ist.

Ein weiterer großer Schritt waren konkrete Entwurfsplanungen für verschiedene Versorgungsvarianten, die gemeinsam mit dem Ingenieurbüro Schuler Energie- und Gebäudetechnik erstellt wurden. „Die lange Vorarbeit hat sich gelohnt: Wir haben eine Energieanlage entwickelt, die sauber und wirtschaftlich ist“, berichtet Kuno Werner. Die Stadtwerke investieren 1,2 Millionen Euro.

„Der Wärmetauscher besteht aus 90 Einzelelementen jeweils mit knapp einem Meter Länge, die im Kanal verbunden werden. Durch den Wärmetauscher zirkuliert Wasser, das sich durch das wärmere Abwasser erhitzt und dann die Wärme zurück zum Gebäude transportiert. Wärmepumpen erhöhen die Temperatur auf das gewünschte Niveau, um dann die Wärme für die Fußbodenheizung zu nutzen“, erklärt Projektleiter Daniel Münch von den Stadtwerken Konstanz.

Der große Vorteil: Um vier Einheiten warmes Heizungswasser zu erzeugen, wird lediglich eine Einheit Strom benötigt. Drei Einheiten kommen also „gratis“ als Rückgewinnung aus dem Abwasserkanal. Der Strom der Wärmepumpen wird dabei hocheffizient in Kraft-Wärme-Kopplung aus Erdgas-Blockheizhraftwerken erzeugt.

Info: Das Funktionsprinzip von Heizen mit Abwasser

Auf den Grund eines nahe gelegenen Kanals wird bei dem Projekt in Konstanz-Petershausen ein 90 Meter langer Wärmetauscher (bestehend aus 90 einzelnen Tauscherelementen) gelegt. Im Wärmetauscher befindet sich ein eigener Wasserkreislauf, der durch das über den Wärmetauscher fließende 10 bis 20 Grad warme Abwasser erwärmt wird. 

Das nun höher temperierte „saubere“ Wasser (7-15°C) wird über ein „kaltes Nahwärmenetz“ den Wärmepumpen der Neubauten zugeführt. Dort wird es auf rund 35°C erhitzt und in einen Pufferspeicher für die Fußbodenheizung des Hauses geführt. Ein zusätzlich eingebautes Blockheizkraftwerk (BHKW) produziert den Strom der zum Antrieb der Wärmepumpen notwendig ist.

Der Vorteil der Abwasserwärmenutzung liegt in ihrer hohen Effizienz. Für vier Kilowattstunden (kWh) Wärme wird lediglich eine Kilowattstunde Strom benötigt. Mindestens drei Kilowattstunden Wärme werden zukünftig „kostenneutral“ aus dem Abwasserkanal zurückgewonnen und sind langfristig keiner Energiepreissteigerung ausgesetzt. Davon profitieren die versorgten Endkundinnen und -kunden.

Die Stadtwerke Konstanz gehen von einer Gesamtwärmeerzeugung aus dem Abwasser von rund 900.000 Kilowattstunden pro Jahr aus. Dies entspricht rechnerisch einem Brennstoffeinsatz von zirka 100.000 Litern Heizöl pro Jahr. Die gleichzeitig im BHKW bei der Stromerzeugung entstandene Abwärme wird für die Warmwasserbereitung der Neubauten sowie zur Beheizung der Bestandsgebäude genutzt. 

Alle an die Energieanlage angeschlossenen Gebäude haben ein redundantes System. Bei einer Störung an der Abwasserwärmeversorgung sorgen das Blockheizkraftwerk und ein effizienter Gasbrennwertkessel dafür, dass niemand frieren muss.

Quelle: Stadtwerke Konstanz GmbH
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