Innovative Kraft-Wärme-Kopplung

Es steckt viel Energie im Abwasser!

Das Abwasser in unseren Kanälen beinhaltet große Wärmemengen, so dass selbst an kalten Wintertagen die Temperatur des Abwassers im Kanalnetz in der Regel nicht unter 10 Grad C sinkt. Die Wärme gelangt insbesondere über das Grauwasser (Abwasser aus Duschen, Badewannen, Spültischen, Spül-/Waschmaschinen) in die Kanalisation. Das „warme“ Grauwasser macht mehr als 50% des täglichen Abwassers eines durchschnittlichen Haushalts aus.

Nach dem Transport des Abwassers im Kanal und der Reinigung in der Kläranlage „verschwindet“ diese Abwasserwärme ungenutzt im Gewässer. Die Technik zur Gewinnung dieser Abwasserwärme ist einfach und basiert letztendlich auf den Einsatz von Wärmeüberträgern. Danach steht die Wärme in einem sauberen Medium zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Das abgekühlte Abwasser fließt ungehindert weiter. 

Gewinnung von Abwasserwärme

Bisherige Überlegungen, diese Energie nutzbar zu machen, scheiterten u.a. an fehlenden Abnehmern dieser Wärme. Nicht zuletzt aufgrund der vergleichsweise niedrigen Energiepreise für Gas und Öl kamen entsprechende Projekte nicht über den Planungsstatus hinaus.

Mit dem Start des innovativen Projektes „iKWK“ der Stadtwerke Duisburg soll die Abwasserwärmenutzung ein fester Bestandteil der Versorgung Duisburger Haushalte über das Fernwärmenetz werden. Moderne Anlagen der Kraft- Wärme- Kopplung (KWK) werden mit dem innovativen System der Abwasserwärmegewinnung verknüpft. Die im System der innovativen Kraft-Wärme-Kopplung verwendeten Abwasserwärme beinhaltet alleine schon die Energiemenge für mehrere hundert Haushalte in Duisburg. So entsteht für diesen Teil der Energie ein Wärmekreislauf.

Für die Gewinnung der Abwasserwärme wird das saubere Ablaufwasser der Kläranlage DU-Huckingen um einige Grad C abgekühlt. Die auf das Kältemittel übertragene Wärme wird mittels Wärmepumpe weiter in der Temperatur erhöht. Die Wärmepumpe arbeitet nach dem umgekehrten Kühlschrank- Prinzip. Die Wärme wird weiter genutzt, die „Kälte“ wieder in den Abwasserstrom eingebracht. Die so gewonnene „Abwasserwärme“ wird in das Fernversorgungsnetz der Stadtwerke Duisburg AG eingespeist und für den Einsatz in den angeschlossenen Haushalten weiter aufbereitet.

Als Nebeneffekt wird der „Angerbach“ weniger stark durch die Einleitung der Kläranlage erwärmt. Ein Effekt, der im Rahmen der klimatischen Veränderungen für das Leben im Gewässer vorteilhaft ist.

Wie geht es weiter?

Sollte sich die Abwasserwärmenutzung weiterhin positiv im Rahmen der zukünftigen Energieversorgung entwickeln, bestehen weitere Möglichkeiten diese Energie für Duisburg nutzbar zu machen.  Beispielsweise könnten große Gebäudekomplexe (Schulzentren, Einkaufszentren. etc.) mit dieser Wärmeenergie versorgt werden, oder auch Anteile der Wärmeversorgung für neue Stadtquartiere bereitgestellt werden.

Die Abwasserableitung und Abwassereinigung wird durch die geringe Temperaturreduzierung grundsätzlich nicht beeinträchtigt. Die innovative Abwasserwärmenutzung stellt so einen Mehrwert für die Duisburger Bürgerinnen und Bürger dar.

Die Bauarbeiten sollen Anfang 2023 beginnen und die Inbetriebnahme des iKWK-Systems Anfang 2024 erfolgen.

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