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Meldungen zur Nutzung von Abwärme 2011

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Juni 2011
13.06.2011 Projektstudie zur Abwärmenutzung von Drehkolbengebläsen kommunaler Kläranlagen 
04.06.2011 Kongress „Wärmegewinnung aus Abwasser“

 


Projektstudie zur Abwärmenutzung von Drehkolbengebläsen kommunaler Kläranlagen

Kläranlagen zählen mitunter zu den größten Energieverbrauchern der Kommunen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass zur optimalen Reinigung des Abwassers eine komplexe und leistungsstarke Maschinentechnik notwendig ist.
Beim Einsatz von Pumpen, Motoren und anderen Aggregaten entsteht Abwärme, die zumeist ungenutzt verloren geht.
Um zu ermitteln, in welchem Maße die Abwärme zur verfahrenstechnischen
und/oder energetischen Optimierung
der Kläranlage genutzt werden kann, wurde eine 2-stufige
Belebungsanlage des Abwasserzweckverbandes Zellertal mit
einer Ausbaugröße von 9.500 EW genauer untersucht.
Mit den drei installierten Drehkolbengebläsen (zwei Aerzener
GMA 12,6; Nennleistung je 10 kW; eine GM25S; Nennleistung
22,7 kW) und der daraus rührenden Raumtemperatur von
wohlig-warmen 38°C und einer Oberflächentemperatur der
Rohrleitung am Gebläseaustritt von bis zu 90°C waren sowohl
die größten „Stromfresser“ als auch die größten Abwärmequellen
schnell gefunden. Die Arbeit konnte somit beginnen.
Die Projektarbeit bestand aus zwei Teilen. Im ersten Teil
wurde überprüft, welche Apparate zur Wärmerückgewinnung
für den Anwendungsfall überhaupt geeignet sind. Hierbei
wurden drei verschiedene Typen von Wärmeübertauschern
sowie eine Wärmepumpe für den Einsatz im Gebläseraum
ausgelegt. Anhand von Berechnungen wurden danach deren
Eignung für den Anwendungsfall, ihr Leistungspotential sowie
ihre Wirtschaftlichkeit in Bezug auf Einsparung von Primärenergie,
Investitions- und Betriebskosten ermittelt.
Da es sich bei der gewonnenen Energie um thermische
Energie handelt, die schlecht gespeichert oder transportiert
werden kann, muss sie direkt nach der Gewinnung an der
Kläranlage eingesetzt werden oder geht für die technische
Nutzung verloren.
Im zweiten Schritt wurden deshalb verschiedene Nutzungspotentiale
der Abwärme am Beispiel der untersuchten
Anlage aufgezeigt, und es wurde überprüft, für welche dieser
Einsatzmöglichkeiten ausreichend Energie aus der Gebläseabwärme
zur Verfügung gestellt werden kann.
In Kombination dieser beiden Teile konnte ermittelt werden,
welche Apparate zur Wärmerückgewinnung überhaupt geeignet
sind und wie die gewonnene Energie sinnvoll eingesetzt
werden kann.
Wärmetauscher im Vergleich
Die Rentabilität der Apparate wurde über die Ersparnis an
Heizöl …mehr:

http://www.die-wasserlinse.de/download/ausgabe_1311/wl13_09.pdf

Autor:
Florian Stadler
UAS Messtechnik GmbH
Energie- und Umwelttechnik
Tel. +49 (0)9942/9486-0
fstadler@uas.

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Kongress „Wärmegewinnung aus Abwasser“

Umweltministerium wirbt verstärkt Energie aus Abwasser zu nutzen

Ministerialdirektor Bernhard Bauer: Weiterer Baustein für Energiewende und Klimaschutz
In Stuttgart findet auf Einladung des Umweltministeriums der zweite Kongress „Wärmegewinnung aus Abwasser“ statt. Das Ministerium will mit der Veranstaltung bei Städten und Gemeinden dafür werben verstärkt die im Abwasser enthaltene Energie über Wärmetauscher zu nutzen. „Bislang wird das Abwasser von privaten Haushalten und der Industrie über die kommunalen Kanalnetze überwiegend direkt in die Kläranlagen geleitet. Die enthaltene Wärme geht so ungenutzt verloren. Dabei gibt es zwischenzeitlich ausgereifte neue Umwelttechniken, die es möglich machen, die Wärmeenergie zur Wärmeversorgung von Gebäuden zu nutzen und so Gas und Öl einzusparen“, so der Amtschef des Ministeriums, Ministerialdirektor Bernhard Bauer.

Die vermehrte Wärmegewinnung aus Abwasser sei ein weiterer Baustein der notwendigen Energiewende und leiste zugleich einen Beitrag zum Klimaschutz, so Bauer. Weniger Gas- und Ölverbrauch bedeuteten nämlich zugleich weniger Emissionen des klimaschädlichen Treibhausgases Kohlendioxid. „Die Nutzung von Wärme aus Abwasser ist Teil einer Gesamtstrategie auf dem Weg, den CO2-Ausstoß weiter zu verringern.“ Rund 100 Experten und Vertreter aus Städten und Gemeinden werden zu dem Fachkongress erwartet. „Der Kongress bietet die Möglichkeit sich über neue technische Entwicklungen zu informieren und über praktische Erfahrungen auszutauschen.“

Das Verfahren eigne sich vor allem für das Beheizen größerer Gebäude wie Schulen und Krankenhäuser, so Bauer. Die Wärme könne außerdem alternativ in ein Nahwärmenetz eingespeist werden. Und so funktioniert das Prinzip: Wasser wird im Winter mit einer Temperatur von sechs bis zehn Grad Celsius in das Versorgungsnetzt gepumpt. Je nach Nutzung in privaten Haushalten oder in industriellen Prozessen wird das Wasser aufgeheizt, sodass sich nach Ableitung im Kanalnetz im Winter eine Durchschnittstemperatur von etwa 12 bis 15 Grad ergibt. Über im Kanalnetz installierte Wärmetauscher kann dem Abwasser diese Wärme wieder entzogen und über Wärmepumpen zum Heizen nutzbar gemacht werden. Die Wärmepumpe wird dabei zwar in der Regel mit Strom betrieben. Gegenüber einer herkömmlichen Wärmeversorgung kann der CO2-Ausstoß dennoch um mindestens 25 Prozent gesenkt werden. „Auf Grund der konstant erhöhten Temperaturen des Abwassers können bei den Wärmepumpen hohe Jahresarbeitszahlen und damit häufig eine gute Effizienz erzielt werden“, so Bauer.

Nach einem vom Städtetag und dem Umweltministerium aufgelegten Impulsprogramm sind im vergangenen Jahr landesweit drei Anlagen zur Wärmegewinnung aus Abwasser in Betrieb gegangen; weitere vier befinden sich in Planung oder im Bau. Außerdem würden in 19 Kommunen derzeit Potenzial- und Machbarkeitsstudien zur Wärmegewinnung aus Abwasser durchgeführt. „Damit ist Baden-Württemberg auf dem Gebiet der Wärmegewinnung aus Abwasser bundesweit führend“, so Bernhard Bauer. „Die künftige Landesregierung kann an dem bisher Erreichten ansetzen und die Vorreiterrolle des Landes weiter ausbauen.“

Quelle: Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr Baden-Württemberg

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