Abwasserwärme

Absorption bezeichnet die Aufnahme von Stoffen, Strahlung, Wellen oder Energie durch ein physikalisches System.

Das Abwassersystem ist eine essentielle Infrastruktur moderner menschlicher Siedlungen, denn es sammelt, reinigt und leitet die täglich anfallenden Abwässer aus. Nur so wird ein hinreichender Gewässerschutz gewährleistet und die Trinkwasserversorgung sichergestellt.

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 Abwasserwärmerückgewinnung (AWRG), auch als „Abwasserwärmenutzung“ bekannt, macht es möglich, die im Abwasser enthaltene Wärmeenergie nicht ungenutzt zu vergeuden, sondern sie einem sinnvollen Verwendungszweck zuzuführen. Die Abwasserwärme wird dabei von Wärmepumpen aufgenommen und zur Versorgung von Wärmenetzen eingesetzt.

Eine mögliche Wärmequelle für Wärmepumpen ist das Abwasser. Die Technik der Abwasserwärmetauscher macht es möglich, Energie aus dem Abwasser zurückzugewinnen und zum Heizen zur Verfügung zu stellen.

Um die fehlerfreie Funktion des Abwassersystems zu gewährleisten, kommen diverse Aggregate zum Einsatz. Diese können zum Beispiel der Steuerung des Durchflusses, der Aussiebung von Fremdstoffen oder der Reinigung von Abwasserkanälen dienen.

Die Amortisationszeit beschreibt die Zeit, in der eine Investition durch zukünftige Gewinne oder Einsparungen wieder ausgeglichen wird.

Der Energieausweis gibt Auskunft über den Energiebedarf bzw. -verbrauch eines Gebäudes. Mit ihm lassen sich Aussagen über die Energieeffizienz treffen, Optimierungsbedarf erkennen und Verbesserungsmaßnahmen planen.

Energie bestimmt die Beschaffenheit eines physikalischen Systems und erlaubt es ihm, mit seiner Umgebung zu interagieren. Dabei existieren verschiedene Energieformen, die von der Position und Bewegung des Systems und seiner Teilchen im Raum abhängig sind.

Energiegewinnung beschreibt verschiedene Prozesse, bei denen aus einem Primärenergieträger Strom, Wärme oder Kraftstoffe bereit- bzw. hergestellt werden. Je nach Art der genutzten Energiequelle kommen hierbei diverse Verfahren zum Einsatz.

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 Gestehungskosten werden die Kosten bezeichnet, die für die Herstellung eines Produkts oder einer Dienstleistung anfallen, darunter auch Strom oder Heizwärme.

Der Gewässerschutz dient der Reinhaltung von Oberflächengewässern und dem Grundwasser. Dies ist nicht nur zur Erhaltung von aquatischen Ökosystemen, sondern auch zur Sicherung der Trinkwasserbereitstellung vonnöten. Hierfür existieren verschiedene Maßnahmen.

Grauwasser ist der Bestandteil des vom Menschen erzeugten Schmutzwasser, welcher nicht durch Urin oder Fäkalien verunreinigt ist. Wie auch der Rest des Abwassers wird Grauwasser über die Kanalisation ins Klärwerk geleitet, wo seine Reinigung erfolgt.

Das Heizen mit Abwasser stellt eine günstigere und vor allem umweltfreundlichere Alternative zum Heizen mit fossilen Brennstoffen dar. Darüber hinaus ist es sogar effizienter als die Nutzung anderer regenerativer Wärmequellen.

Die Kanalisation ist eine wichtige Infrastruktur moderner menschlicher Siedlungen, denn sie dient der Ausleitung des Abwassers zum Klärwerk. Nur durch seine Funktion wird die Gewässerverschmutzung eingedämmt und die Trinkwasserversorgung sichergestellt.

Das Abwasser in der Kanalisation enthält große Mengen Wärmeenergie, die mit geringem Aufwand nutzbar gemacht werden können. Zudem ist es denkbar, dass auch Abwärme aus industriellen Prozessen ins Abwasser einzuspeisen, um diese ebenfalls zur Wärmegewinnung zugänglich zu machen. So wird die Kanalisation zum Wärmespeicher und damit zum Wärmenetz.

Über das Kanalnetz werden die verschiedenen Abwässer zum Klärwerk oder in die Vorfluter geleitet. Dabei kann die Kanalisation als Misch- oder Trennsystem aufgebaut sein. Dies hat verschiedene Auswirkungen auf die restlichen Anlagen zur Abwasserreinigung.

Damit sich die Funktionstüchtigkeit von Abwassersystemen auf Dauer sicherstellen lässt, müssen regelmäßige Kanalsanierungen erfolgen. Hierfür existieren verschiedene Verfahren – von der Reparatur beschädigter Abwasserkanäle bis hin zur vollständigen Erneuerung.

Nachhaltigkeit beschreibt das verantwortungsbewusste Handeln im Bezug auf die Berücksichtigung der Regenerationsfähigkeit von Ressourcen. Ihre Prinzipien zielen darauf ab, die Bedürfnisse der Wirtschaft, der Gesellschaft und der Umwelt zeitgleich zu befriedigen.

Als nachwachsende Rohstoffe werden Pflanzen bezeichnet, die nicht als Nahrung dienen, sondern energetisch und stofflich genutzt werden. Sie sind theoretisch unbegrenzt verfügbar und ihre Verarbeitung jedweder Art setzt keine zusätzlichen Treibhausgase frei.

Nahwärmenetze dienen dazu, Wärme über kurze Distanzen von einem Erzeuger zu einem Verbraucher zu transportieren. Aufgrund der geringen Entfernungen geht dabei nur wenig Energie verloren, wodurch eine effiziente Versorgung sichergestellt wird.

Nullemission (engl. „zero emission“) beschreibt ein Objekt oder Verfahren, dessen Erstellung, Nutzung und Entsorgung keine klimaschädlichen Emissionen produziert.

Primärenergie ist die Energie, die Energieträgern auf natürliche Weise innewohnt. Sie existiert in verschiedenen Formen, etwa chemisch, thermisch oder kinetisch, und ist der Ausgangspunkt für die Erzeugung von Strom, Wärme und Kraftstoffen.

Ein Prosument ist ein Akteur in der Wirtschaft, der zeitgleich sowohl als Produzent, als auch als Konsument agiert.

Mit regenerativen Energien ist es möglich, nachhaltig und umweltfreundlich Strom, Wärme und Kraftstoffe zu erzeugen bzw. herzustellen. Dies spart nicht nur endliche Ressourcen wie Kohle, Erdöl oder Erdgas ein, es verringert ebenfalls die Umweltverschmutzung.

Sammelkanäle sind größere Abwasserkanäle. Üblicherweise verlaufen sie mittig unter einer Straße und nehmen das Abwasser von angrenzenden Grundstücken auf, das ihnen über den Anschlusskanal aus der jeweiligen Grundstücksentwässerung zufließt.

Schmutzwasser bezeichnet jenen Teil des Abwassers, der von Menschen verunreinigt wurde, etwa in Haushalten oder der Industrie. Es ist in der Kanalisation vom Regen- und Fremdwasser abzugrenzen und bedarf einer aufwendigen Aufbereitung im Klärwerk

Sekundärenergie ist eine Form der Energie, die durch Umwandlung oder auch durch Veredlungsprozesse aus einer anderen Energieform hergestellt wird. Im Vergleich zur natürlich vorkommenden Primärenergie ist Sekundärenergie für den Menschen leichter nutzbar.

Stromerzeugung bezeichnet die Umwandlung verschiedener Energieformen in elektrische Energie. Dies geschieht überwiegend in Kraftwerken mittels unterschiedlicher Verfahren. Elektrische Energie ist unglaublich vielseitig und wird heutzutage nahezu überall benötigt.

Als Umweltenergie wird die in unserer Umwelt vorliegende Wärmeenergie bezeichnet. Sie kann im Erdreich, im Grundwasser oder in der Luft stecken.

Wärme spielt in unserer modernen Gesellschaft eine wichtige Rolle, denn wir nutzen sie zum Heizen, zur Warmwasserbereitung und als Prozesswärme in der Industrie. Die Wärmequellen, aus denen sie gewonnen wird, sowie die Verfahren für ihre Erzeugung sind dabei sehr vielseitig.

Unter unseren Füßen liegt eine riesige Wärmequelle verborgen, von deren Potential die meisten Menschen nichts wissen: das Abwasser. Abwasser ist eine unterschätzte Energiequelle. Dabei ist es mit einer Temperatur von rund 10 bis 20° C hervorragend zur Bereitstellung von Wärme geeignet.

Der Wärmemarkt bezeichnet laut Definition des Dudens den „Markt für Energieträger, die zur Wärmeerzeugung verwendet werden“. Dazu gehören sowohl fossile als auch biogene Energieträger, aber auch erneuerbare Energien wie die Solarthermie, Erdwärme oder Grundwasserwärme.

Wärmepumpen nutzen regenerative Energiequellen zum Bereitstellen von Heizenergie. Auf diese Weise werden fossile Brennstoffe eingespart und CO2-Emissionen vermieden. Als Wärmequellen kommen Umgebungsluft, Erdwärme, Grundwasser und sogar das Abwasser in Frage.

Wärmereservoire sind Wärmelagerstätten, die sich zur Energiegewinnung und somit für die Erzeugung von Wärme und Strom für den menschlichen Bedarf eignen. Klassischerweise handelt es sich dabei um Geothermie-Lagerstätten, aber auch andere Wärmevorkommen können als Wärmereservoire genutzt werden – darunter zum Beispiel die Kanalisation

Die Bereitstellung von Heizwärme verbraucht jedes Jahr enorme Mengen an Ressourcen. Durch verschiedene Methoden der Wärmerückgewinnung können diese jedoch gespart sowie die Kosten der Wärmeerzeugung gesenkt werden.

Eine Wärmesenke ist ein Ort oder ein Objekt, an dem Wärme von einem System an ein anderes abgegeben wird. Erwünschte Wärmesenken sind z. B. Teile von Heizungssystemen oder dienen der Kühlung elektrischer Geräte, während unerwünschte Wärmesenken auch als Wärmeverlust bezeichnet werden.

Wärmetransport bezeichnet die Übertragung von Wärmeenergie von einem thermodynamischen System in ein anderes.

Als Wärmeübertragung wird der Austausch und Transport von thermischer Energie über physikalische Systeme hinweg bezeichnet.

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.