Abwasserenergie

Dort, wo Menschen leben und arbeiten, verbrauchen sie ständig Wasser und produzieren dementsprechend viel Abwasser. Dessen Entsorgung über die Kanalisation und die Klärwerke ist aufwendig und verbraucht große Mengen Energie. Doch das Abwasser kann auch selbst Energie zurückgeben.

Abwasser besitzt das ganze Jahr über eine relativ hohe Temperatur, die im Winter rund zehn bis zwölf Grad Celsius, im Sommer bis zu 20 Grad Celsius beträgt. Diese Abwassertemperatur macht das Abwasser, das in der Kanalisation zur Kläranlage transportiert wird, zu einer idealen Wärmequelle.

Anders als viele natürliche Wärmequellen weist das Abwasser eine überdurchschnittlich hohe Temperatur auf. Zugleich ist der Zugang zum Abwasserkanal einfach. Die Abwasserwärme lässt sich daher besonders leicht und effizient zur Bereitstellung von Heizwärme nutzen.

Die Abwasserwärmenutzung (AWN), auch als „Abwasserwärmerückgewinnung“ bezeichnet, entzieht dem Abwasser einen Teil seiner Wärmeenergie und stellt sie dem Menschen zur Wärmeversorgung zur Verfügung.

Als alternative Energiegewinnung wird der Einsatz erneuerbarer Energiequellen zur Erzeugung von Strom und Wärme bzw. zur Produktion von Kraftstoffen bezeichnet. Sie steht im Gegensatz zur konventionellen Energiegewinnung auf Grundlage von fossilen Energieträgern und Kernbrennstoffen.

Die Bioökonomie nutzt wissenschaftliche Erkenntnisse über Biologie, Ökosysteme und natürliche Prozesse, setzt erneuerbare Rohstoffe ein und entwickelt neue Technologien, um eine Wirtschaft zu erschaffen, die die Bedürfnisse der Menschen auf nachhaltige Weise erfüllt.

Die Dezentralisierung der Energieversorgung bezeichnet Mittel und Wege, Energie nah am eigentlichen Abnehmer zu erzeugen und sie dann gleichermaßen regional zu verbrauchen.

Die Entsorgung des Abwassers ist mit hohem technologischen Aufwand verbunden. Zugleich stecken im Abwasser noch immer große Mengen Energie, die sich sinnvoll weiternutzen lassen.

Energie-Effizienz-Quartiere stehen für eine effiziente, ressourcenschonende Energieerzeugung und Energieversorgung von Wohnraum und Industrie.

Die Körperpflege, der Abwasch oder die Toilettenspülung - all das verbraucht Wasser. Nach dem Gebrauch gelangt dieses über das Abflussrohr in die Kanalisation und schließlich in ein Klärwerk. Mit dem Abwasser geht viel Energie verloren. Doch neue Technologie kann sie zurückgewinnen.

Energie existiert in verschiedenen Formen, die ineinander umgewandelt werden können.

Mit der Energiedichte wird die energetische „Kapazität“ von bestimmten Stoffen oder Speichern beschrieben. Dabei werden die volumetrische sowie die gravimetrische Energiedichte unterschieden. Erste bezieht sich auf das Volumen des physikalischen Systems (m³), letztere auf die Masse (kg).

Als Energiemanagement werden sämtliche Maßnahmen verstanden, die bei einer geforderten Leistung den kleinstmöglichen Energie- und Ressourceneinsatz sicherstellen.

Der Energiemix wird meist für bestimmte Regionen angegeben, etwa Städte, Bundesländer oder Staaten und gibt Aufschluss über den Anteil der verschiedenen Energieträger am Primärenergieverbrauch innerhalb eines bestimmten Zeitraums.

Energierecycling beschreibt Prozesse, die normalerweise verschwendete Energie für verschiedene Prozesse nutzbar machen.

Energieträger sind Stoffe und Substanzen, in denen Energie in irgendeiner Weise gespeichert ist. Dies kann in physikalischer, chemischer oder nuklearer Form geschehen. Unterschieden werden Energieträger in Primär- und Sekundärenergieträger.

Entropie ist ein Begriff aus der Thermodynamik bzw. Wärmelehre. Umgangssprachlich wird die Entropie auch das „Maß der Unordnung“ genannt. Etwas wissenschaftlicher ausgedrückt ist sie das Maß der Unkenntnis des Zustands von physikalischen Systemen.

Laut dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) von 2020 ist Gebäudeenergie die Energie, die zum Beheizen eines Gebäudes auf eine bestimmte Temperatur sowie zur Bereitung von Warmwasser benötigt wird.

Als graue Energie bezeichnen Energieexperten diejenige Energie, die in den gesamten Lebenszyklus eines Produkts von der Rohstoffgewinnung über Herstellung, Transport usw. bis hin zur Entsorgung einfließt.

Bei grüner Energie handelt es sich um Energie, in der Regel Strom oder Wärme, die aus erneuerbaren Energiequellen wie Wasserkraft, Windkraft, Solarenergie, Biomasse oder Geothermie gewonnen wird.

Die Heizkurve bestimmt, welche Vorlauftemperatur ein Heizsystem im Zusammenhang mit der Außentemperatur fährt, um zu heizen.

Hilfsenergie betreibt wichtige Systemteile Der Begriff der Hilfsenergie stammt aus der Automatisierungstechnik und bezeichnet insbesondere die Energie, die zum Betrieb von Mess-, Steuer- und Regelungselementen eines technischen Systems benötigt wird. […]

Zur Kanaltechnik zählt eine Vielzahl von Verfahren und Maßnahmen, die dem Betrieb, der Reinigung, Instandhaltung und Sanierung von Kanälen dienen.

In einer Kläranlage wird Abwasser gereinigt, um darin enthaltene Schadstoffe und Verunreinigungen zu entfernen. So ist sichergestellt, dass das Abwasser anschließend als gereinigtes Klärwasser gefahrlos in ein natürliches Gewässer eingeleitet werden kann.

Die Kreislaufwirtschaft zielt auf eine längstmögliche Nutzung von Ressourcen durch Teilung, Aufbereitung und Recycling ab.

Die Kühlung von Innenräumen erfolgt in der Regel unter Einsatz großer Mengen wertvoller elektrischer Energie. Dabei stehen längst energiesparende Kältemaschinen zur Verfügung, die nur wenig Strom benötigen und stattdessen auf Abwärme als hauptsächliche Energiequelle setzen.

Ökostrom unterscheidet sich von konventionellem Strom durch seine Erzeugung: Anstatt die dafür benötigte Energie durch das Verbrennen fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl oder Erdgas oder durch das Spalten von Atomkernen freizusetzen, werden erneuerbare Energien zur Stromerzeugung genutzt. Das sind Sonne, Wind, Wasserkraft, Biomasse und Geothermie.

Im postfossilen Zeitalter erfolgt die Energiegewinnung nicht mehr mithilfe fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl oder Erdgas, sondern stattdessen mit erneuerbaren Energiequellen - also Sonne, Wind, Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme.

In einer Trennkanalisation führen Schmutzwasserkanäle diese menschlichen Abwässer aus Haushalt und Industrie separat vom Regenwasser.

Thermische Energie bezeichnet die innere Energie eines Stoffes, die er primär aufgrund seiner Temperatur hat.

Der Begriff der Transformation bezeichnet in der Energiewirtschaft den Wandel weg von fossilen und nuklearen Energieträgern und hin zu erneuerbaren Energieträgern.

Als Wärmewende wird der Wandel der Energieversorgung im Wärmesektor hin zu nachhaltigen Technologien und erneuerbaren Energien bezeichnet. Aufgrund des hohen Anteils der Wärmeversorgung am Gesamtenergiebedarf moderner Staaten stellt die Wärmewende einen zentralen Bestandteil einer erfolgreichen Energiewende dar.

Eine erneuerbare Energiequelle ist warmes Wasser, wie es überall in unserer Umgebung vorliegt. Zu den geeigneten Wasservorkommen zählen unter anderem warmes Oberflächenwasser, zum Beispiel von der Sonne erwärmte Seen oder Flüsse, sowie das vom umliegenden Erdreich erwärmte Grundwasser oder sogar Grubenwasser. Eine besonders reichhaltige Quelle für Warmwasserenergie ist aber auch das Abwasser.