Innovative Abwärmenutzung aus dem Kanal für die netzgebundene Wärmeversorgung sowie Heizung/Kühlung von Gebäuden und Quartieren

Innovative Abwärmenutzung aus dem Kanal für die netzgebundene Wärmeversorgung sowie

Heizung/Kühlung von Gebäuden und Quartieren

Dr. Rainer Wiedemann - Rabmer Gruppe

Rabmer Gruppe - Wir verbinden Tradition mit Innovation

 Rabmer ist eine international tätige Firmengruppe bestehend aus 8 Firmen mit Hauptsitz in Altenberg/Linz, Österreich

 Familienunternehmen in der 2. Generation – Gründung 1963

 Geschäftsführende Gesellschafterin: Mag. Ulrike Rabmer-Koller

 Tätigkeitsfelder: Hoch- und Tiefbau, Immobilien, kommunale Dienste, Umwelttechnologie und erneuerbare Energie

 Fokus auf Wasser- und Abwasser sowie Energieeffizienzlösungen im Bereich Umwelttechnik, Energie aus Abwasser und Abluft

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Warum Energie aus Abwasser?

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 Hoher Bedarf an erneuerbarer Energie: 52% des

Energieverbrauchs im Wohnsektor (OECD) wird nur für die Heizung benötigt

 Abwasser ist 24h Stunden, 365 Tage im Jahr verfügbar

 Ausgangstemperaturen (Kanal 12°C – 20°C, Industrie 30°C und mehr) ideal für wirtschaftliche Nutzung

 10-14% des Wärmebedarfs im Gebäudesektor

abdeckbar aus dem Netz VOR Kläranlage, dazu kommt hohes Potenzial AUF und NACH der Kläranlage (Ablauf 3144 GWh/a Potenzial in Österreich)

 Senkung der CO2-Emissionen und Betriebskosten

 Amortisationszeiten unter 10 Jahre realistisch

 Inhouse - Lösungen

o Kommunal, Gewerbe, Krankenhäuser, Hotels, etc.

o Industrie (Prozesswässer, Abwässer, etc.)

 Kanal-Abwärme: Heizung und Kühlung von Gebäuden und Quartieren

o Abwasserkanal – Wärmetauscher im Kanal o Abwasserkanal – Externe Bypass Lösungen o Kläranlage („vor“ und „nach“)

 Kalte Netze und Fernwärmesysteme

o Übertragung Abwasserwärme aus Kanal

• in Wärme-Netzwerke

• Kalte Netze

Welche Anwendungsbereiche

gibt es?

Positive Rahmenbedingungen in Österreich- wichtiger Beitrag für Decarbonisierung

 Abwasserwärmerückgewinnung – seit 12/2018 EU Einstufung als erneuerbare Energiequelle

 Berücksichtigung durch die österreichische Bundesregierung im Klimaschutzprogramm

 Neuer ÖWAV- Arbeitsbehelf 65 ab Mai 2021

 Zusätzliche Förderungen

o Klimafonds: Energie aus Abwasser

o der Länder, etc.

 CO₂ – Ziele nur dann erreichbar, wenn von fossilen Energieträger auf erneuerbare Energien umgestellt wird, auch im Bereich KÜHLUNG

Wasserreduktion und Energieeffizienz 6

 Ausreichend großer Kanal, DN 400 oder größer

 Verfügbare Abwassermenge mindestens 10 l/s

 Temperatur > 8°C

 Nähe Verbraucher zum Kanal (abhängig von Temperaturniveau im

Kanal), max. Entfernung je nach verfügbarer Leistung 100 m – mehrere Kilometer

 Bedarf an Heizlast/Kühllast > 50kW

 Abstimmung mit bzw. Zustimmung des Kanalbetreibers

Nutzung Kanal - Abwärme

Welche Kriterien müssen erfüllt sein?

Kanal Abwärme

Wärmetauscher im Kanal - Grundschema

 Für Anwendungen ab 50 kW bis 1-3 MW Leistung

 Ausführung in Edelstahl, Strukturierung Oberfläche zur Minimierung Biofilm

 Nutzungsdauer bis zu 50 Jahre (in Abhängigkeit von nachgeschalteter Systemtechnik)

 Keine Beeinträchtigung des Kanalbetriebes, keine zusätzliche Reinigung

 Einbau in Neubau- und Sanierungskanäle

 Maßanfertigung, passgenau für jeweilige Kanalsituation

 Geringe Querschnittsverengung

 Jederzeit demontierbar oder erweiterbar

Kanal Abwärme

Wärmetauscher im Kanal

 Nutzung Abwasserwärme für Heizung und Kühlung der neuen Zentrale von Wien Kanal in Wien – Blumental

 76 m Wärmetauscher Therm-Liner in 1500x2000 mm Kanal

 Heizung 215 kW (max. 450 kW) an Wärmepumpe

 Kühlung 400 kW (max. 500 kW) an Wärmepumpe

 Installation innovatives Monitoring für Unterstützung Betrieb der Heiz-/

Kühlzentrale und Messung Einfluss auf Kanalbetrieb (Temperatur, Füllstand, etc.)

 Wärmepumpentechnologie:

 215 kW Wärmeleistung, COP 3,6-4,0

 400 kW Kühlleistung, EER 4,1

 Kältemittel R410A

 Inbetriebnahme: Herbst 2021

Beispiel Neubau Wien Kanal-Zentrale

Blumental

Abgeschlossene Montage und innovatives Monitoring

im bestehenden Kanal Wien Blumenthal

 Nutzung Abwasserwärme für Quartier bei U4-Station Wien mit Hotel, Businesszentrum, Wohnbereiche und Einkaufszentrum

 Je 185 m WT Therm-Liner in 2 parallelen Kanalkammern (1000 x 2250mm)

 Heizung 1,2 MW an Wärmepumpen

 Kühlung 6 MW an Wärmepumpen

 Installation innovatives Monitoring für Unterstützung Betrieb der Heiz-/

Kühlzentrale und Messung Einfluss auf Kanalbetrieb (Sensorik wie Temperatur, Druck, Durchfluss, Füllstand, etc.)

 Wärmepumpentechnologie:

 2x 600 kW Wärmeleistung, COP 4

 2x 3 MW Kühlleistung, EER 5

 Inbetriebnahme Quartier: 2022/2023

VIO Plaza Wien

Kanal Abwärme - Externe Bypass-Lösung

 Für Anwendungen ab 1 MW Leistung

Beispiel Bypass-Lösungen:

Militär- Krankenhaus Budapest

 Nutzung Abwasserwärme für Heizung und Kühlung Krankenhaus

 Einsatz Bypass WT-Technologie 18 WT-Bündel THERMOWATT (je 200 kW)

 Heizung 3,85 MW an Wärmepumpe

 Kühlung 3,3 MW an Wärmepumpe

 24h/7 Tage Monitoring für Unterstützung Betrieb der Heiz-/Kühlzentrale

 Wärmepumpentechnologie:

 1,8 + 2,0 MW Wärmeleistung, COP 7

 1,7 + 1,7 MW Kühlleistung, EER 6,5

 Innovative Vorreinigung im Entnahmeschacht, selbstreinigende Wärmetauscher in Energiezentrale, spezielle Abwasser-WP

 Inbetriebnahme: seit 2014 in Betrieb

 Klärschlamm: Abfall + Rohstoffquelle

 2021 Klärschlammstrategie neu Österreich

o Kritischer Rohstoff Phosphor- EU o Kläranlagen > 50.000 EW60

• Einstellung landwirtschaftl. Ausbringung

• Trend zu Monoverbrennung o.ä. Verfahren

• (Diskussion Anlagen > 20.000 EW60/2021)

o Übergangsfristen bis 2030

 Nutzung Asche etc. für Phosphor-Gewinnung

 Bedarf an Trocknung Klärschlamm

o Reduktion von Transportkosten o Reduktion CO2-Belastung

o Regionale Trocknungen

Zukunft Klärschlamm in Österreich – Bedarf an

Trocknung

 Notwendige Potenzialerhebung über Datenerfassung, Messungen vor Ort, Potenzialkarten etc.

 Erhebung Energiebedarf Kunde, Energiekonzept, Verfügbarkeiten etc.

 Vorabstimmung mit Kanalbetreiber

 Machbarkeitsstudie: Wirtschaftlichkeitsabschätzung, Technisches Sollkonzept, Auswahl geeignete Technologie, Finanzierung und Betriebsform (Contracting etc.), Klärung von Förderungen

 Projektumsetzung (

 Anlagenbetrieb, -wartung, -monitoring

Vorgehensweise für Entwicklung + Umsetzung

Projekte Energie aus Abwasser

Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Dr. Rainer Wiedemann

Rabmer GreenTech GmbH Bruckbachweg 23

4203 Altenberg

T +43 7230 7213-741 •F +43 7230 7213-731 E rainer.wiedemann@rabmer.at •W www.rabmer.at