Energie aus Abwasser

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1 Energie aus Abwasser

2 Rabmer Gruppe Innovation basierend auf Tradition Rabmer ist eine international tätige Firmengruppe bestehend aus 7 Firmen mit Hauptsitz in Altenberg/Linz, Österreich Ein Familienunternehmen in der 2. Generation - Gründung 1963 durch Josef und Maria Rabmer Seit 2002 ist Mag. Ulrike Rabmer-Koller Geschäftsführerin und seit 2011 alleinige Eigentümerin Tätigkeitsfelder: Hoch- und Tiefbau, Immobilien, Kommunale Dienste, Umwelttechnologie und Erneuerbare Energie, Consulting 86 Mitarbeiter, rd.14 Mio. Euro Umsatz

3 Energie aus Abwasser Keine Erfindung der Gegenwart Deutschland erste Patente 1970 erste Projekte ab 1982 (Esslingen, Wiesbaden, Berlin) Schweiz erste Technologien und Referenzen vor 40 Jahren erste Anlagen im Kanal 1982, erste Patente 1996 Österreich Referenzen im Hausbereich, Kanäle, Industrie Energie aus Abwasser 3

4 Anwendungsbereiche Haustechnik (kommunal, Gewerbe, Krankenhäuser, Hotels, etc.) Abwasserkanal - Freispiegelleitungen (Wärmegewinnung/Überschusswärme- Kältegewinnung im Energieverteilnetz Kanal ) Abwasserdruckleitung Kläranlage ( vor und nach ) Thermalwasser Energie aus Abwasser 4

5 Haustechnik Aktuelle Voraussetzungen Allgemeine Voraussetzungen Kontinuierlich verfügbare Abwassermengen erforderlich Durchflussmenge: ca. ab 2m³/d Amortisationszeiten 3-6 Jahre realistisch Abhängig von Temperatur Nähe zum Verbraucher Auslegung Wärmetauscher Betriebsstunden Reinigungsbedarf Eingesetzter Technologie Bewilligungen, etc. Energie aus Abwasser 5

6 Haustechnik Technologieüberblick Im Kellerbereich In der Fallleitung In der Duschanlage An der SML-Grundleitung Energie aus Abwasser 6

7 Haustechnik Technologieüberblick Einsatz von diversen Wärmetauscher mit und ohne Wärmepumpe Anbindung an Energienutzung gemäß kundenspezifischer Konfiguration Hohe Leistung bei kleinem Platzbedarf (30-40 kw) Amortisation 4-5 Jahre realistisch Anwendungsbeispiel AKH Linz 10 m³ Küchenabwässer, C Ziel: Erwärmung zufließendes Leitungswasser Einsatz Wärmetauscher ohne Wärmepumpe Durchflusssystem, ca. 2 m² Grundfläche für Filter, Gegenstrom-Platten-Wärmetauscher und Reinigung Energie aus Abwasser 7

8 Haustechnik Technologieüberblick Beispiel Hummelhofbad Linz Einsatzzweck: Frischwasservorwärmung Einsatz Wärmetauscher ohne Wärmepumpe Stationäres System im Chlor-Absetzbecken Glattrohr- Wärmetauscher in Rückspülbecken Bad mit integrierter Reinigung Verweildauer 24 h Vorteile: rasche Verfügbarkeit Wärme, Speichermöglichkeit, minimaler Stromverbrauch Nachteil: Absetzbecken/Raum als Bedingung 8

9 Haustechnik Technologieüberblick Potenzielle Einsatzbereiche für Heizung, Kühlung, Wasser-Vorwärmung etc. Krankenhäuser Thermen, Bäder, Freizeitparks Seniorenheime, Kuranstalten etc. Großküchen/Kantinen Wäschereien Lebensmittelverarbeitende Industrie Schlachthöfe Abfüllbetriebe Papierfabriken Textil- und Lederindustrie etc. Energie aus Abwasser 9

10 Anwendungsbereich Abwasserkanal Schema Nutzung im Abwasserkanal Energie aus Abwasser 10

11 Abwasserkanal Aktuelle Voraussetzungen Durchflussmenge mindestens 10 l/s (Tagesmittel bei Trockenwetter Min. Temperatur: C Min. erforderlicher Kanaldurchmesser 400 mm bei vorproduzierten Elementen 800 mm bei nachträglichem Einbau Abkühlung Abwasser nach Nutzung nur in Ausnahmen > 0,5 C Abstand Kanal zum Verbraucher: max. 300 m Min. anzuschließende Verbraucher: 80 kw Abwasserwärmenutzung im Kanal ca. 2.5 kw/m² Wärmetauscherfläche erzielbar Richtwerte - abhängig von Auslegung, Bewilligung, Betriebsstunden, Reinigungsbedarf, Technologie, Verbraucher-Anforderungen hinsichtlich Systemtemperaturen. Energie aus Abwasser 11

12 Abwasser - Freispiegelleitungen Technologieübersicht Als begehbarer Rinnenwärmeüberträger In der Betonleitung Kanalrohr - Außenseite Externer Wärmetauscher Energie aus Abwasser 12

13 Abwasser Freispiegelleitungen Technologieübersicht Rinnenwärmetauscher (RWT) allgemein für alle Kanalformen geeignet Industriell gefertigte Plattenwärmeüberträger aus Edelstahl Einbau bei bestehenden und neuen Kanälen möglich RWT mit Trockenwetterinne Verteilungsleitungen unterhalb Platten (für geringe Trockenwetterabflüsse) Vorteile: Schnelle Montage, optisch keine Rohre sichtbar Nachteile: erschwerter Zugriff bei Kontrollen, Revisionen, etc. RWT in Schalenform Verteilungsleitungen oberhalb Schalen Vorteile: rasche Einbauzeit, Zugriff bei Kontrolle, geringer Querschnittsverlust im Kanal Nachteile: höhere Investitionskosten Energie aus Abwasser 13

14 Abwasser Freispiegelleitungen Technologieübersicht Im Betonrohr integrierte Wärmetauscher Vorteile Rasche Montage Standardprodukt maßgeschneiderte Lösungen Nachteile kein Zugriff bei Kontrollen, Revisionen nur für neue Kanäle geeignet Anfälligkeit bei Senkungen, Hebungen, etc. Energie aus Abwasser 14

15 Abwasser Freispiegelleitungen Technologieübersicht Externe Wärmetauscher Selbstreinigende Wärmetauscher- Rohrbündel in Kombination mit Wärmepumpe zur Rückgewinnung von Wärme außerhalb des Kanals Vorteile unempfindliche Wärmetauscher speziell für Abwasser und Schlämme Selbstreinigend Nachteile Entnahme Abwasser aus Kanal und externes Pumpwerk notwendig hohe Investitionskosten zusätzlicher Platz und Energiebedarf Rückführung Siebgut in Kanal Energie aus Abwasser 15

16 Abwasser Druckrohrleitungen Technologieübersicht 1) 1) in Kombination mit Abwasser-Wärmepumpe Doppelmantel extern Mit Verteilungsleitungen Als Einschub Doppelmantel im Kanal Energie aus Abwasser 16

17 Abwasser Druckrohrleitungen Technologieübersicht Doppelmantelrohr Wärmetauscher Einbau in bestehende Druckrohrleitungen oder Neubau Ersatz von bestehenden Druckleitungen Bypass Lösungen an Druckleitungen Vorteile hohe Abwassermengen minimaler Druckverlust durch Wärmetauscher Wärmeentzug aus gesamten Rohrumfang Nachteile Kein Zugang bei Revisionen Energie aus Abwasser 17

18 Beispiel IKEA Berlin Abwasser-Druckrohrleitung Durchmesser: DN 1000 mm Länge Wärmetauscher 204m Abwassermenge: m3/h (Jahresschnitt) 3 Wärmepumpen ca kw Heizleistung und 1200 kw Kälteleistung Max. Auskühlung Abwasser: 1,6 K Energie aus Abwasser 18

19 Beispiel IKEA Berlin - Kühlung Amortisation Gesamtsystem: 7 Jahre Einsparung CO2: 532 t/a Energie aus Abwasser 19

20 Partnerschaft Realisierung + Betrieb innovativer Großanlagen Beispiele Heizung Kühlung Betriebsanlagen, Krankenhäuser etc. > 500 kw Abwassernutzung aus jeweiligem Hauptsammler Entnahme von m³/d Förderung über Bypass-Verfahrung, gesonderter Schacht Eigenentwicklung Förder- /Siebtechnik, Wärmetauscher Wärmeentzug über externe Wärmetauscher außerhalb Kanal Abwasserströmung innerhalb Wärmetauscher-Rohrbündel Bild : Wärmetauscher mit hohem Selbstreinigungseffekt mit Steuerung über Siebtechnik + Abwassergeschwindigkeit Energie aus Abwasser 20

21 Partnerschaft Realisierung + Betrieb innovativer Großanlagen Beispiele Heizung Kühlung Betriebsanlagen, Krankenhäuser etc. > 500 kw Hochleistungs-Wärmepumpen 1-2 MW Leistung, Gesamt bis 4 MW! Komplette Heizung und Kühlung von Krankenhäusern, Bürohäusern, Lagerhallen, etc. Planung, Errichtung, Betrieb +Wartung/Instandhaltung Internationales Planungs- und Betreiberteam Projekt- und Betriebserfahrung > 5 Jahre Amortisation 5-7 a Bild : Hochleistungs-Wärmepumpen mit hoher Leistungszahl/COP und präziser Anpassung Wärmebedarf (Invertertechnik) Energie aus Abwasser 21

22 Beispiel SPAR Salzburg - Kühlung Nutzung Abwasserwärme Almkanal (denkmalgeschützt Jhdt.) Kühlung (111 kw) 2 SPAR- Märkte Getreidegasse Salzburg Details s. Erfahrungsbericht Almkanal Salzburg SPAR Markt Ing. Andreas Wachter, Moser&Partner Energie aus Abwasser 22

23 Thermalwasser Technologieüberblick Einsatz Wärmetauscher und Wärmepumpe Nutzung Überlauf Thermalwasser, meist > 30 C Referenz Leukerbad/Schweiz Nutzung 8-9 l/s Abwasserstrom Entzug von 450 kw Speziell geschaltete, externe Wärmetauscher + Wärmepumpe Selbstreinigendes System Energie aus Abwasser 23

24 Neue Technologien im Entwicklungsstadium Technologien im Abwasserkanal OHNE Wärmetauscher Abwasserführung direkt aus Druck-Kanal auf Verdampfer Wärmepumpe (als Split-Wärmepumpe ausgeführt) Einsatz unterschiedlicher Kältemittel Wärmeüberträge aus Kunststoff bei Schlauchliner-Kanalsanierung Technologien befinden sich noch in Entwicklung, noch wenige belastbare Referenzen bzw. problematisch bezüglich eingesetzter Kältemittel Energie aus Abwasser 24

25 Energie aus Abwasser Tendenzen/Perspektiven Optimierung und rasche Weiterentwicklung bestehender Produkte Verbesserte Energieausbringung Erhöhung Lebensdauer Wärmetauscher (50 a), hocheffiziente Abwasser -Wärmepumpen etc. Neue Hersteller, Produkte, Patente, am Markt Technologieangebot wächst Anti-fouling-Systeme Erhöhung Wärmeleistung Hohes Maß an Vorfertigung senkt Installationskosten Wesentlich kürzere Amortisationszeiten (von > 20 auf 3-6 a) Energie aus Abwasser 25

26 Energie aus Abwasser Tendenzen/Perspektiven Abbau Vorurteile seitens Kläranlage, Kanalbetreiber etc. keine Nachteile auf der Kläranlage Energiegewinnung auf Kläranlage oder im Ablauf wird zunehmend eingesetzt Anteil Haustechnik- und Industrieanwendungen stark wachsend Contracting Jahre Energie aus Abwasser 26

27 Energie aus Abwasser Potential für die Zukunft Bereits jetzt ermöglicht die hohe Technologievielfalt optimale Lösungen für unterschiedlichste Anforderungen im Bereich Energie aus Abwasser zu finden aufbauend auf konkreten Machbarkeitsstudien, über Projektierung/Auswahl der Technologie, Bau/Montage und Inbetriebsetzung, resultierend in einem reibungslosen und wirtschaftlichen Betrieb! Energie aus Abwasser 27

28 Rabmer GreenTech GmbH Bruckbachweg 23, A-4203 Altenberg, T , F E greentech@rabmer.at W Energie aus Abwasser 28