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Amt für Umwelt Wärmenutzung aus Abwasser. Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung2 Thomas Müller Bauing. FH/STV Seit 1. August 2006 Wohnort:

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1 Amt für Umwelt Wärmenutzung aus Abwasser

2 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung2 Thomas Müller Bauing. FH/STV Seit 1. August 2006 Wohnort: Pfyn

3 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung3 Aktualität: Wärmenutzung aus Abwasser Gesteigerte Nachfrage nach alternativen Energien CO 2 – Abgabe ab 2008 (Heizöl 3 Rp./Liter, Erdgas 2 Rp./Liter)

4 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung4 Potenzial von Abwasserwärmenutzungen Aus einem Kubikmeter Abwasser kann durch Abkühlung um 1ºC pro Stunde 1,16 kW Wärme gewonnen werden Mit einer Wärmepumpe kann daraus eine Leistung von 1,55 kW erzeugt werden (Fremdenergie ca. 25%) über 5% unseres Heizbedarfs könnte aus Abwasser gewonnen werden, ca Wohnungen 1°C Wärmentnahme der Stadt Zürich ergäbe eine Leistung von 10 MW, genügt für ca EFH (EAWAG) In der Schweiz laufen ca. 40 Anlagen

5 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung5 Standorte der Wärmeentnahmen Variante Fredi Lier, zur Erwärmung im BB Im Bereich privater Kanalisationen In öffentlichen Kanälen, Gemeinde oder AV, (Begrenzung infolge Reinigungsleistung ARA) Im Ablauf der ARA (Einleitbedingungen Gewässer)

6 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung6 Funktionsweise Wärmenutzung im ARA-Zulauf

7 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung7 Wärmetauscher Einbau mit KanalerstellungEinbau in best. Anlagen

8 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung8 Auswirkungen auf die ARA (Wärmenutzung im Zulauf) Einfluss der Abwassertemperatur: Von der Vielzahl der Prozesse in der ARA am stärksten temperaturabhängig ist die Nitrifikation: Umwandlung von Ammonium in Nitrat je tiefer Temp., desto tiefer die Wachstumsrate der Nitrifikanten Einleitbedingung für Ammonium in den Vorfluter: Konzentration im Ablauf < 2 mg/L

9 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung9 Auswirkungen auf die ARA Summenhäufigkeit von Ammonium im Ablauf (Quelle EAWAG):

10 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung10 Erfahrung Wärmeentnahme im Zulauf der ARA Die Wärmeentnahme ist unproblematisch, solange die Zulauftemperatur in den Wintermonaten 10 ºC die Abkühlung im Zulauf < 0,5 ºC Können diese Bedingungen nicht eingehalten werden, ist eine detaillierte Untersuchung des Einflusses der Wärmeentnahme auf den Kläranlagenbetrieb erforderlich.

11 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung11 Wärmeentnahme im ARA - Ablauf grosse und konstante Wassermenge grosse nutzbare Temperaturdifferenz Anlage weniger anfällig auf Verschmutzung 3°C Minimale Einleit- Temperatur 3°C

12 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung12 Standpunkt AfU Nutzung aus dem ARA – Ablauf ist sinnvoll Eher zurückhaltend bei Nutzung im ARA – Zulauf, Ausserbetriebnahme bei Temperaturen < 10°C Projekte müssen die Auswirkungen auf die Abwassertemp. aufzeigen Auf die Hydraulik resp. den Unterhalt dürfen die Wärmetauscher keine nachteiligen Auswirkungen haben Auch für die Wärmeentnahme besteht eine gewässerschutzrechtliche Bewilligungspflicht (Amt für Umwelt)

13 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung13 Temperaturen im ARA – Zulauf (Thurgauer ARA)

14 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung14 Überlegung zur Rentabilität Bei Anlagen ab 5000 EW prüfenswert Abfluss -Tagesmittel bei Trockenwetter 15 l/s = 55 m 3 /h Kanalisationsrohr – Durchmesser 800 mm CO 2 Abgabe ab 2008 (Heizöl 3 Rp./Liter, Erdgas 2 Rp.Liter) Kosten aus der Praxis für eine 45 KW monovalente Anlage (Mehrpreis für Wärmetauscher zu normalen Rohr): –ca. Fr / KW –ca. Fr / m –Monovalente Anlage muss auf eine sehr tiefe Abwassertemp. ausgelegt werden, da keine Spitzenabdeckung vorhanden (bivalent)

15 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung15 Monovalent – Bivalente Anlagen

16 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung16 Ausblick Längerfristig werden vermehrt Anfragen erfolgen Einfaches Energiekonzept Wärmenutzung aus Abwasser: –Mögliche Kanäle bestimmen, welche genug Wasser führen –Bestimmung der maximal nutzbaren Energie im Zulauf, damit die Reinigungsleistung der ARA die Anforderungen erfüllt (individuell) –Maximal nutzbare Energie im ARA - Ablauf in Berücksichtigung der Nutzung im Zulauf und der Einleitbedingungen Bei konkreten Projekten: ausarbeiten von Verträgen, Musterverträge bestehen bereits

17 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung17 Verteilnetz ab Wärmetauscher Wassertemp. bis ca. 17°C Dezentrale WP Flexible Temp. Kleine Wärme- verluste Einfache Erweiterung Günstige Leitungen Wassertemp °C Zentrale WP Spezifischen Kosten kleiner günstigere Wartung

18 Amt für Umwelt Thomas Müller, Siedlungsentwässerung18 Vertriebsmöglichkeiten Private, Betrieb einer eigenen Anlage auf Privatareal Gemeinden / Abwasserverbände –Eigenbedarf (Heizung öff. Gebäude, Schlammtrocknung ARA) –Versorgung von Dritten Contracting –Erstellung, Betrieb, Unterhalt und Vertrieb durch ein spezialisiertes Unternehmen


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