Abwasserwärmenutzung Abwasserableitung und Abwassergewinnung Synergie und Ihre Grenzen

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Kajetan Gerstle
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1 Tiefbauamt Abwasserwärmenutzung Abwasserableitung und Abwassergewinnung Synergie und Ihre Grenzen Wolfgang Schanz Folie 1

2 SES - Stadtentwässerung Stuttgart Seit 1995 städt. Eigenbetrieb Ca. 350 Beschäftigte 1685 km Mischwassernetz 4 Klärwerke 9 Anschlussgemeinden Folie 2

3 Inhalt Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick Folie 3

4 Vorwort Energiegewinnung aus Abwasser schont andere Ressourcen und reduziert die CO 2 -Belastung Steigende Energiepreise und technologischer Fortschritt bei Wärmetauschern und Wärmepumpen machen die Abwasserwärmenutzung (AWN) wirtschaftlich interessant Positive Erfahrungen aus bestehenden Projekten bestätigen Einsparpotenzial ohne Beeinträchtigung des Kanalnetzbetreibers SES unterstützt Vorhabensträger, betreibt aber selbst keine Abwasserwärmenutzung Folie 4

5 Inhalt Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick Folie 5

6 Potenzialstudie Förderung durch das Umweltministerium BW nach Förderrichtlinien Wasserwirtschaft 2009 Wesentliches Element ist die Energiekarte Grafische Darstellung der für AWN möglichen Kanäle Systematische Suche geeigneter Standorte möglich Schnellere und einfachere Bearbeitung der Anfragen durch SES Folie 6

7 Potenzialstudie - Energiekarte Haltung nutzbar ohne Einschränkungen (QT,d,aM 15 l/s; DN 800 mm, ausreichende Hydraulische Leistungsfähigkeit) 35 l/s 95 l/s Bereiche geeigneter Standorte 150 m 300 m Gebiete ohne Berücksichtigung der hydraulischen Auslastung Folie 7

Potenzialstudie - Energiekarte Haltung nutzbar ohne Einschränkungen (QT,d,aM 15 l/s; DN 800 mm, ausreichende Hydraulische Leistungsfähigkeit) 35 l/s 95 l/s Bereiche geeigneter

8 Potenzialstudie - Energiekarte Haltung nutzbar ohne Einschränkungen (QT,d,aM 15 l/s; DN 800 mm, ausreichende Hydraulische Leistungsfähigkeit) 35 l/s 95 l/s Bereiche geeigneter Standorte 150 m 300 m Gebiete ohne Berücksichtigung der hydraulischen Auslastung Aufgrund dieser Kriterien kommen ca. 7 % (110 km) des Stuttgarter Kanalnetzes für die AWN in Frage Folie 8

9 Inhalt Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick Folie 9

10 Sicht der SES - Randbedingungen Aufgaben der SES sind vorrangig die Ableitung und Reinigung des Abwassers AWN ist eine Sondernutzung im Entwässerungssystem Hydraulische Leistungsfähigkeit muss gewährleistet sein Vermeidung der Bildung von Ablagerungen Begehbarkeit und Hochdruckspülfestigkeit Einhaltung der Arbeitsschutzbestimmungen Voraussetzung ist ein sicherer und uneingeschränkter Betrieb des Entwässerungssystems Folie 10

11 Sicht der SES - Aufgaben Bewertung der Randbedingungen (Profil, Strecke, Q TW, Zugang, Entfernung, ggf. Sanierung, Wasserhaltung) Betreuung Machbarkeitsstudie und Planung des Projekts Gestattungsvertrag Einweisung der Firma durch Kanalbetrieb Gegebenenfalls weitere Unterstützung durch SES Abnahme und Übernahme ins Kanalinformationssystem Aufwand durch Abstimmungen sowie Betreuung von Planung und Ausführung Folie 11

12 Sicht der SES - Gestattung Nutzung des Abwassers zur Energiegewinnung Einbau und Betrieb der Anlage Kosten- und Eigentumsregelungen Einhaltung der Anforderungen aus Betrieb und Arbeitsschutz Regelung Zutrittsrechte und Verantwortung Übermittlung Betriebsdaten (Vermessung, Dokumentation) Meldung In- und Außerbetriebnahme Haftung, Laufzeit, Rechtsnachfolge und Kündigung Regelungen im Gestattungsvertrag zwischen SES und Wärmenutzer Folie 12

13 Sicht der SES - Gestattungsvertrag Investor Folie 13

14 Sicht der SES - Kostenregelungen Unentgeltliche Nutzungsüberlassung Unentgeltliche Prüfung und Freigabe der Einbaupläne Der Aufwand des Kanalbetreibers für die begleitenden Maßnahmen beim Einbau des Wärmetauschers wird in Rechnung gestellt Kosten für Schäden an der Kanalisation, die unmittelbar auf die AWN-Anlage zurückzuführen sind, werden vom Betreiber getragen Der Nutzungsnehmer plant, erstellt und betreibt die Anlage auf eigene Kosten Folie 14

15 Sicht der SES - Risikoanalyse Schwankungen der Abwassertemperatur Schwankungen der Abwassermenge Schäden an der Kanalisation, die durch Einbau, Betrieb, Wartung und Unterhaltung der AWN-Anlage entstehen Schäden an der Anlage durch unvorhergesehene Ereignisse wie z.b. Überschwemmungen, Starkregen Der Stadtentwässerung dürfen durch die Abwasserwärmenutzung keine Nachteile entstehen Alle Risiken sind vom Anlagenbetreiber zu tragen Folie 15

16 Sicht der SES - Projektabwicklung Phase I - Planung SES/ Planung SES/ Kanalbetrieb Investor Energiekarten Bestandsdaten Anfrage Auskunft bei Rückfragen Vorabstimmung Vorabstimmung Begleitung Messung QTW Abstimmung Begleitung Entwurfsund Ausführungs -planung Prüfung Entwurfs- und Ausführungsplanung Prüfung Gestattungsvertrag Folie 16

17 Sicht der SES - Projektabwicklung Phase II Ausführung und Abnahme SES/ Planung SES/ Kanalbetrieb Investor Gestattungsvertrag Begleitung Begleitung Ausführung Prüfung Zustandserfassung Vermessung Abnahme Dokumentation Abgabe: Vermessungen Dokumentation Begleitung Betrieb Folie 17

18 Sicht der SES - Projektabwicklung Erfahrungen aus dem Betrieb der AWNA und Betriebsdaten hat der Nutzungsnehmer der Stadt zur Verfügung zu stellen. Folie 18

19 Inhalt Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick Folie 19

20 Abwasserwärmenutzung Projekte - Übersicht abgeschlossen in Bearbeitung Daimlerstraße Neckarpark Willy-Brandt-Straße Landesbibliothek Wilhelmspalais Folie 20

21 Projekte - Daimlerstraße / Terrot-Areal 165 Wohneinheiten, Pflegeheim, Kindergarten Seit Ende 2010 in Betrieb Bis zu 47% der Heizenergie wird durch AWN abgedeckt HS Neckar Rechts Folie 21

22 Projekte - Daimlerstraße / Terrot-Areal 165 Wohneinheiten, Pflegeheim, Kindergarten Seit Ende 2010 in Betrieb Bis zu 47% der Heizenergie wird durch AWN abgedeckt HS Neckar Rechts minus 53,7 t CO2 Ausstoß pro Jahr im Vergleich zur Wärmeerzeugung mit Erdgas Folie 22

23 Montage Quelle: UHRIG Folie 23

24 Abnahme Folie 24

25 Bislang wurden keine betrieblichen Störungen festgestellt Folie 25

Projekte - Konrad-Adenauer-Straße 8 - Landesbibliothek Heizwärmebedarf 500 kw Kühlbedarf 210 kw Wärmetauscheranlage: Länge 55 m Entzugsleistung

26 Projekte - Konrad-Adenauer-Straße 8 - Landesbibliothek Heizwärmebedarf 500 kw Kühlbedarf 210 kw Wärmetauscheranlage: Länge 55 m Entzugsleistung (Heizfall) 85 kw entspricht rd.105 kw Heizleistung Rückkühlleistung 213 kw Bestandsdaten: QTW = 100 l/s Profil 900/2600 mm Nebensammler Nesenbach 8 Folie 26

27 Projekte Konrad-Adenauer-Straße 2 - Wilhelmspalais Wärmetauscheranlage: Länge Charlottenplatz 65 m Entzugsleistung (Heizfall) 150 kw Rückkühlleistung 313 kw Bestandsdaten: QTW = 100 l/s Profil 900/2600 mm Abkühlung des Abwassers im Heizfall: um rd. 0,3 K Nebensammler Nesenbach 2 Folie 27

28 Inhalt Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick Folie 28

29 Synergie und Ihre Grenzen Verwendung des bestehenden Kanalnetzes Einbau Wärmetauscher oder vorgefertigte Elementen mit integriertem Wärmetauscher direkt bei erforderlicher Kanalerneuerung oder -umbau Abwasserwärmenutzung unter bestimmten Voraussetzungen sinnvoll Konstante Abwassermengen 15l/s Entfernung Wärmenutzer: m Kanalquerschnitt DN 800 mm Kommunale Gebäude mit einem Jahreswärmeverbrauch kwh/a Bautechnische Umsetzbarkeit Folie 29

30 Inhalt Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick Folie 30

31 Fazit und Ausblick Stadtentwässerung Stuttgart leistet einen Beitrag zur ressourcenschonenden Energiegewinnung Durch entsprechende Vertragsgestaltung bestehen für die Stadtentwässerung keine Risiken Bivalente Energieversorgung ratsam um Störungen im Kanalnetz oder Versorgungsspitzen abzufangen Kanalnetz dient primär der Abwasserableitung und erst in zweiter Linie zur Energiegewinnung Veröffentlichung der Energiekarten im Geoinformationssystem der Stadt Stuttgart für externe Interessenten Folie 31

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Folie 32

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