Abwasserwärmerückgewinnung

Abwasserwärmerückgewinnung (AWRG) oder Abwasserwärmenutzung (AWN) ist die Wärmerückgewinnung der im Abwasser enthaltenen Abwärme. Abwasser ist im Winter durchschnittlich 10 bis 12 °C warm, im Sommer zwischen 17 und 20 °C. Mit Abwasser lässt sich nicht nur im Winter heizen, sondern auch im Sommer kühlen, d. h. Gebäude können klimatisiert werden. Mithilfe von Wärmetauschern und Wärmepumpen lässt sich Wärmeenergie nutzbar machen – besonders klimafreundlich und zunehmend wirtschaftlicher.

Abwasserwärme kann entweder aus der Kanalisation, einem Gebäude oder auf einer Kläranlage gewonnen werden. Die im Abwasser enthaltene Energie kann in Deutschland rechnerisch 14 Prozent des Wärmebedarfs im Gebäudesektor abdecken. Abwasser gibt es dort besonders viel, wo Menschen und Industrie sind. Genau da also, wo auch ein hoher Energiebedarf besteht. Das Angebot (Abwasser) deckt sich zeitlich mit dem Bedarf (Energie), insbesondere in Städten und Ballungsgebieten. Die Restwärme bzw. Restenergie aus dem Abwasser steht kostenlos zur Verfügung. Ihre Nutzung reduziert den Verbrauch anderer Energieträger. Die Nutzung von Abwasserwärme kann zukünftig zur Dekarbonisierung und Energiewende im Wärmemarkt beitragen.

In Deutschland werden Abwasserwärmenutzungsanlagen bereits seit den 1920er Jahren vereinzelt eingesetzt. In den letzten Jahren wurden in Europa etwa 100 größere Anlagen zur Energiegewinnung aus Abwasser realisiert, die größte mit 2,1 MW Entzugsleistung im Stuttgarter Neckarpark. Eine starke Marktdurchdringung hat diese Form der Energiegewinnung bislang allerdings noch nicht erzielt, da Gebäude bislang primär mit Erdgas oder Erdöl beheizt wurden. Mit Energiewende und Klimaschutz, die auch die Wärmeversorgung erreichen, wandelt sich die Marktposition der Abwasserwärmenutzung derzeit und wird stärker nachgefragt. Die systematische Nutzung von Industrieabwärme und Abwasserwärme ist ein zentraler Bestandteil der erfolgreichen skandinavischen Wärmewende.

Eine Nutzung der Wärmeenergie des Abwassers verlangsamt durch die Abkühlung des in die Kläranlage einlaufenden Wassers den Ablauf der Stickstoffelimination (Nitrifikation/Denitrifikation). Eine Untersuchung in der Schweiz kommt zum Schluss, das eine Abkühlung von 0,5 K (bis 1 K bei großzügiger dimensionierten Anlagen) in der Regel keine Probleme verursacht. Bei stärkerer Abkühlung müsste unter Umständen die Dimensionierung der Anlage angepasst werden. Eine lokale Abkühlung des Abwassers gleicht sich auf dem Weg zur Kläranlage über den Wärmeentzug aus dem Erdreich, in dem die Kanalrohre verlaufen, teilweise wieder aus.