Heizen und Kühlen mit Abwasser

Vielfach sind die Potenziale an Abwasserwärme an einem Standort höher als der Bedarf einzelner Gebäude. Um eine umfassende Nutzung des Berliner Potenzials zu ermöglichen, eignen sich Groß-Wärmepumpen als ein Element von Quartierswärmekonzepten. Kombiniert werden können sie unter anderem mit Blockheizkraftwerken, Gaskesseln oder Fernwärme für die Spitzenlast. Dabei sind die Umsetzungschancen bei Neubauoder Bestandsquartieren mit Sanierungspotenzial und wenigen unterschiedlichen Gebäudeeigentümer:innen besser.

Unser Abwasserwärmeatlas macht die Potenziale im Stadtgebiet georeferenziert sichtbar. Interessent:innen, Planer:innen, Unternehmen der Energiewirtschaft und Stadtentwickler:innen geben wir damit ein einfaches Tool zur ersten Prüfung eines Standorts an die Hand. Somit kann der Atlas durch eine Vorfilterung der Anfragen Prozesse beschleunigen und in Kopplung mit anderen Daten eine kommunale Wärmeplanung unterstützen. Abwasserwärme kann theoretisch entlang des gesamten Entwässerungssystems genutzt werden. Allerdings bestehen gewisse Einschränkungen, die in der Potenzialanalyse berücksichtigt werden müssen. So sollen Kanäle für die Installation einen Mindestdurchmesser von DN600 und einen mittleren Trockenwetterdurchfluss von mindestens 15 Liter pro Sekunde aufweisen. Gründe dafür liegen in der Zugänglichkeit für eine einfachere Installation und Instandhaltung sowie in der bereits genannten Mindestanlagengröße und ausreichendem Pegelstand zur Überströmung des Wärmeübertragers.

Weiterhin gibt es betriebliche Gründe, die gegen die Nutzung von Abwasserwärme sprechen. An manchen Standorten erhöht sich der Aufwand für Instandhaltung und Betrieb der Infrastruktur durch den Einbau eines Wärmeübertragers in signifikanter Höhe. Das verursacht höhere Kosten und gefährdet eine sichere und hygienische Entwässerung. Aus diesem Grund werden z. B. Grundwasserschutzgebiete, Reinigungsschwerpunkte sowie Sonderbauwerke aus den Potenzialen ausgeschlossen. Auch die stadtweite Entwässerungsstrategie im Druckleitungsnetz unterliegt einer Dynamik und kann sich in der wachsenden Stadt zukünftig ändern. Um dennoch möglichst planungssichere Bereiche auszuweisen, werden im Abwasserwärmeatlas gemäß aktuellster Information nur Hauptwege des Druckleitungsnetzes ausgewiesen, für die ein zukünftiger Betrieb sehr wahrscheinlich ist. Wir bemühen uns, die Beschickung aller Abwasserwärme-Anlagen zu gewährleisten – entsprechende Verträge befreien uns jedoch von einer Versorgungsgarantie, um die hygienische Stadtentwässerung für das Gemeinwohl sicherzustellen.

Zudem existieren zeitliche Abhängigkeiten. So wird z. B. geprüft, ob in den nächsten Jahren eine Bau- oder Sanierungsmaßnahme an Kanal oder Druckleitung geplant ist. In diesem Fall stehen die betreffenden Bereiche erst nach Bauende zur Abwasserwärmenutzung zur Verfügung und sind durch die Angabe des kurz-, mittel- und langfristigen Sanierungsbedarfs gekennzeichnet. Gleichzeitig bestehen hier Synergiemöglichkeiten, die Baumaßnahme und die Installation eines Wärmeübertragers gemeinsam durchzuführen und in erheblichem Umfang Tiefbaukosten zu sparen. Hier ist es ratsam, sofort Kontakt aufzunehmen, da wir frühzeitig mit der Planung solcher Maßnahmen beginnen und ein Wärmeübertrager entsprechend rechtzeitig mitzudenken ist. Dabei ist zu beachten, dass sich geplante Baumaßnahmen aus organisatorischen und genehmigungstechnischen Gründen des Öfteren verschieben und die angegebenen Zeiträume nur als erste Orientierung zu verstehen sind. Zur Ermittlung der Verteilung dieser Abwasservolumenströme im Stadtgebiet haben wir umfangreiche Simulationen für unser Kanal- und Druckleitungsnetz durchgeführt. Als valide Planungsgrundlage für eine spätere Umsetzung werden die zunächst näherungsweise simulierten Durchflusswerte im weiteren Planungsprozess durch Messungen im Kanal und detaillierte Datenauswertungen für Druckleitungen ergänzt.

Über die Adresssuche im Abwasserwärmeatlas wird das Potenzial zur Nutzung von Abwasserwräme geprüft und der frühstmögliche Einbauzeutpunkt als Anfrage an die Berliner Wasserbetriebe bzw. Berliner Stadtwerke gerichtet.

Nach der Potenzialprüfung übernehmen wir eine Vorprüfung und berücksichtigen folgende Kriterien:

• Standort
• Entfernung zum Kanal oder zur Abwasserdruckleitung
• Abschnittslänge
• Durchmesser
• Wärmepotenzial (Durchflussrate)
• Entfernung zum nächsten Wärmetauscher

Kund:in wägt Energiekonzepte und Heizsysteme ab und führt eine Kostenbetrachtung durch.

Grundlagenermittlung bei Kanälen

Die Berliner Wasserbetriebe messen die Durchflussmenge und erstellen eine Zustandsanalyse. Anschließend erfolgt eine Abschätzung der Bauperspektiven.

Grundlagenermittlung bei Abwasserdruckleitungen

Die Berliner Wasserbetriebe erstellen einen Grundlagenbericht zur Bewertung des Potenzials. Darüber hinaus werten wir unsere Pumpwerksdaten aus und schätzen anschlißened die Bauperspektiven ab.

Den Berliner Wasserbetrieben ist eine Vorauslegung und eine Kostenschätzung vorzulegen.

Kund:in schließt einen Vertrag zur Wärmebereitstellung und einen Bauvertrag mit den Berliner Wasserbetrieben.

In der Ausführungsplanung findet die Erstellung des Bauablaufplans statt (Koordination, Absperrung, Verkehrslenkung).

Umsetzung des Bauvorhabens durch Kund:in in Zusammenarbeit mit den Berliner Wasserbetrieben.

Ab der dauerhaften Inbetriebnahme beginnt der Wärmebereitstellungsvertrag.