Abwasserwärmenutzung

Abwasser bezeichnet Wasser verschiedener Quellen, welches in die Kanalisation gelangt und anschließend zur Kläranlage geleitet wird. Unterschieden werden dabei das vom Menschen erzeugte Schmutzwasser, nicht versickerndes Regenwasser sowie anderes Fremdwasser.

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.

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

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.

Als Anergie wird die Energie bezeichnet, die bei einem physikalischen Prozess keine Arbeit verrichtet. Gemeinsam mit der Exergie, also der bei der Arbeit umgesetzten Energie, bildet die Anergie die gesamte Energiemenge eines physikalischen Systems.

Die Aquathermie nutzt die im Wasser enthaltene Wärmeenergie, um damit zu heizen oder zu kühlen. Dabei können viele verschiedene Wasservorkommen als Wärmequelle dienen.

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.

Als Contracting wird eine vertragliche Vereinbarung bezeichnet, bei der ein Unternehmen den Auftrag erhält, eine bestimmte Ware zu liefern, Dienstleistung auszuführen o. ä. Das Unternehmen erzielt dabei dauerhafte Einnahmen, während der Auftraggeber von einer professionellen Umsetzung und oft vergünstigten Preisen profitiert.

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.

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

Die Energiewende bezeichnet den Umschwung von fossilen Brennstoffen auf regenerative Energien zur Strom- und Wärmeerzeugung und dem Betreiben von Fahrzeugen. Dies ist erforderlich, um den Klimawandel zu stoppen und unsere Umwelt zu schützen.

Bei Erdwärmekollektoren handelt es sich um flach verlegte Leitungssysteme, die der Nutzbarmachung von Erdwärme dienen.

Erneuerbare Energien, auch regenerative Energien genannt, stehen dem Menschen praktisch in unbegrenztem Maße zur Verfügung. Darüber hinaus ist ihre Gewinnung umweltfreundlich und ihre Nutzung klimaneutral.

Als Exergie wird der Teil der inneren Energie eines physikalischen Systems bezeichnet, mit dem dieses System eine Arbeit verrichten kann. Gemeinsam mit der Anergie bildet die Exergie die gesamte Energiemenge und kann, anders als Energie, durch Umwandlung in Anergie vernichtet werden.

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.

Neben Strom- und Wasserversorgung ist die Heizung das wichtigste technische System in sämtlichen Gebäuden. Sie ist zuständig für die Wärmebereitstellung.

Das Grundwasser nimmt Wärme aus dem es umgebenden Erdreich auf und speichert diese. Mit verschiedenen hydrothermischen Technologien kann der Mensch diese Wärme nutzbar machen, zum Beispiel um damit zu heizen, zu kühlen oder sogar Strom zu erzeugen.

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.

Als Klimaquartier werden Wohnquartiere bezeichnet, die effektiv Energie- und Klimaschutzkonzepte auf kommunaler Ebene umsetzen

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Als Wärmequelle wird ein Objekt bezeichnet, das Wärmeenergie an seine Umgebung abgibt. Wärmequellen können natürlich sein, wie z. B. die Sonne oder das Erdreich, oder auch vom Menschen erschaffen.

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.

Wärmetauscher sind technische Komponenten zum Transport von Wärme von einem wärmeren zu einem kälteren physikalischen System. Als Wärmeüberträger fungiert hier in der Regel ein flüssiges oder gasförmiges Medium.

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

Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) beinhaltet den Hauptteil der Vorschriften des Wasserrechts, welches wiederum ein Teil des Umweltrechts ist. In ihm sind die Nutzung und der Schutz von Oberflächen- und Küstengewässern sowie dem Grundwasser geregelt.

Der Wirkungsgrad eines physikalischen Systems beschreibt, wie viel zugeführte Energie es in nutzbringende Energie umwandelt.