BEREITSTELLUNG VON ENERGIE AUS ABWASSER ZUR VERSORGUNG DES NORDWESTBADS IN BOCHUM
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- Sabine Acker
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1 BEREITSTELLUNG VON ENERGIE AUS ABWASSER ZUR VERSORGUNG DES NORDWESTBADS IN BOCHUM
2 AGENDA Hintergrund (Warum ist die Abwasserwärmenutzung für die Emschergenossenschaft relevant) Abwasser als Energieträger Identifikation von Standorten (Energiekarte) Anlage Nordwestbad Bochum (Umsetzungs- und Betriebserfahrungen) Ausblick und Fazit
3 UNSER EINZUGSGEBIET Wasserlauf Entwässerungspumpwerke Kläranlage Coesfeld VERBANDSGEBIET AKE Pumpwerke Dülmen Borken Dorsten Haltern Lüdinghausen Drensteinfurt Ahlen Wesel Dinslaken Oberhausen Bottrop Gelsenkirchen Marl Herten Datteln Recklinghausen Castrop- Rauxel Waltrop Lünen Dortmund Werne Bergkamen Kamen Unna Hamm Bönen Werl Lippborg Soest LIPPE Duisburg RHEIN Essen Bochum Witten Holzwickede Gebiet (km²) Einwohner (Mio.) Einwohner/km² Lippeverband ,4 427 GENOSSENSCHAFTSGEBIET Emschergenossenschaft 865 2,
4 INTEGRIERTE WASSERWIRTSCHAFT RUND UM DEN WASSERKREISLAUF Regenwassermanagement Wasserabfluss Gewässerunterhaltung Hochwasserschutz Reststoffverwertung Renaturierung Polderbewirtschaftung Abwasserbeseitigung Grundwasserbewirtschaftung
5 DER EMSCHER-UMBAU Jahrhundertchance für die Region Modernisierung der abwassertechnischen Infrastruktur Entwicklung der Emscher als durchgängiger Gewässerlebensraum mit neuen Grün- und Freiräumen Profilierung des Landschafts- und Stadtbildes Verbesserung der Lebensqualität Ökonomische Aufwertung der Emscher-Region und ihrer Städte
6 DER EMSCHER-UMBAU Größtes Infrastrukturprojekt Deutschlands Budgetrahmen: > 5 Mrd. Euro Bau von 4 dezentralen Kläranlagen 429 km Abwasserkanal 326 km revitalisierte Gewässer ABWASSERFREIHEIT IM JAHR 2021
7 DER EMSCHERUMBAU Günstige Voraussetzungen Berücksichtigung in der Planungsphase Kostenersparnis gegenüber Einbau im laufenden Betrieb Kanal- und Kläranlagenbetrieb in einer Hand Pfister & Treis Erfahrungen in der 7
8 ABWASSER ALS ENERGIETRÄGER DIE ENERGIEQUELLE ABWASSER IST Regional Regenerativ Langfristig und ständig verfügbar UND erhöht den Anteil regenerativer Wärme im kommunalen Umfeld
9 Temperatur [ C] 25 TEMPERATURMESSUNG IM MARBACHKANAL Monatsmittel der Außenluft- und Abwassertemperatur Mittelwerte Abwassertemperatur zur Außenlufttemperatur mittlere Abwassertemperatur mittlere Außenlufttemperatur
10 KOMPONENTEN UND BEGRIFFE Schnittstelle 1 Schnittstelle 2 Wärmetauscher Erschließung Heizung mit Wärmepumpe liefert thermische Leistung (Wärme/Kälte) aus dem Kanal fördert warmes und kaltes Wasser von Kanal zu Heizzentrale und zurück reguliert Temperaturniveau mit zusätzlicher elektrischer Leistung
11 EMPFOHLENE ANWENDUNGSGRENZEN - Heizzentralen mit min. Wärme-/ Kältebedarf von 150kW (besser 300kW) -> idealerweise Neubau - Misch- oder Schmutzwasserkanalisation > DN 800 mm - Mittl. Trockenwetterabfluss > 15l/s - Keine hydraulische Beeinträchtigung des Kanalnetzes - Abwassertemperatur am Zulauf zur Kläranlage > 10 C
12 STANDORTFINDUNG Die Stecknadel im Heuhaufen oder planmäßiges Vorgehen?
13 ENERGIEKARTE Interne Planungsgrundlage und externe Auskunftsplattform Entzugsleistung Potenzielle Abnehmer Kanalnetzinformationen
14 POTENZIALERMITTLUNG Energiekarte für das Emschergebiet Kanalnetzdaten RVR Nutzungsarten Ruhr AGIS Gewerbeflächen B-Pläne Fernwärmegebiete GIS-Raumanalyse Abstand S 200m Kanalinformationen, DN 800 mm, Tw-Abfluss Potenzielle Nutzer Kategorie, Adresse Leistungsdaten Wärmetauscher Entzugsleistung, Biofilm Geeignete Abschnitte Pot. Leistung kw
15 POTENZIAL DER EMSCHERKANÄLE Auswertung der Energiekarte Länge Sammler EGLV (ohne AKE) Kanalnetz EGLV 280 km Anlagen europaweit in Betrieb (Stand: 2016) Mittlere Entzugsleistung für eine Anlage 195 kw 165 kw mögliche thermische Entzugsleistung kw = 662 MW kw = 14 MW Entspricht Heizleistung von (COP 4) 662 x 4 / 3 = 883 MW 14 x 4 / 3 = 18,6 MW Ansatz: nur 10% der verfügbaren Energie genutzt: 88,3 MW Heizbedarf Wohn-/ Gewerbefläche 1 kw / 10m² 1 kw / 10m² Versorgung gesamt: m² m² Die Nutzung von nur 10% der Energie der Emscherkanäle entspräche schon der 5-fachen Energiemenge aller bisher gebauten Anlagen!
16 ENERGIESCHATZ EMSCHER- UND LIPPEVERBANDSKANÄLE Auswertung der Energiekarte VORSCHLAGSLISTE VON TOP-STANDORTEN Priorisierung gemäß: Potenzielle Entzugsleistung Kanalisation Abschätzung des Energiebedarfs des Standorts Entfernung zum Kanal Errichtung der Anbindungsleitung Nachbarschaft zu EG/LV Liegenschaften Ausschluss von Fernwärmegebieten
17 ÜBERSICHT DER TOP-STANDORTE Ergebnis der Analyse der Energiekarte VORSCHLAGSLISTE VON TOP-STANDORTEN Gesamtzahl analysierter Standorte: Standorte Priorität 1 13 Standorte Priorität Standorte Priorität Standorte Priorität 2-3 oder 3
18 STANDORTÜBERSICHT Standorte mit der Priorität 1 bezogen auf Kommunen und Kategorie Bochum Kategorie Bottrop Castrop-Rauxel Dortmund Duisburg Gelsenkirchen Herne Kamen Lünen Oberhausen Recklinghausen Bildung Gesundheitseinrichtung Schwimmsport soziale Einrichtung Verbandsgebäude Verwaltung
19 BEREITSTELLUNG ENERGIEKARTE IM INTERNET
20 ERSTE ANLAGE IM EMSCHERGEBIET Nordwestbad Bochum Forum Wissen - HOWIS 20
21 UMSETZUNGSERFAHRUNGEN Nordwestbad Bochum Kanal Rundprofil DN 3000 Abwassermenge 140 l/s Min. Abwassertemperatur: 12 C Länge Wärmetauscher: 46 m Entzugsleistung Kanal: 150 kw
22 NORDWESTBAD BOCHUM Multivalente Energieversorgung Jahreswärmebedarf: MWh/a Thermische Leistung WP.: 200 kw Thermische Leistung BHKW: 90 kw Elektrische Leistung BHKW: 50 kw Heizkessel (Bestand): 2 * 720 kw Deckung Gesamtwärmebedarf: 65 % CO 2 Reduzierung: 40 %
23 UMSETZUNGSERFAHRUNGEN Auslegung des Wärmetauschers Zweiteilung der Wärmetauschers Teilstück 1: 28 Module Teilstück 2: 18 Module Vorteile: Betriebssicherheit bessere Steuerungsmöglichkeit Empfehlung: Zweiteilung hat sich bewährt, aber gleiche Modulanzahl
24 UMSETZUNGSERFAHRUNGEN Einbau des Wärmetauschers Bauzeit ca. 5 Tage
25 ERSTE ANLAGE IM EMSCHERGEBIET Regelungstechnik Prallschutz erforderlich Erschwerte Zugänglichkeit Möglichkeit zur getrennten Absperrung sinnvoll -> Leckageortung Betriebsgebäude, Lageplan Anbringung der Regelarmaturen außerhalb des Betriebsschachts
26 UMSETZUNGSERFAHRUNGEN Primärleitungen Frostfreie Verlegung Einfache PE-Rohre ausreichend, keine Dämmung notwendig
27 UMSETZUNGSERFAHRUNGEN Heizzentrale Wärmepumpe; 200 kw thermisch BHKW; 90 kw thermisch
28 BETRIEBSERFAHRUNGEN Wärmetauscher Mehrfache Begehung durch Betriebsabteilung zeigte keine relevanten Ablagerungen. Keine zusätzliche Spülung notwendig. Mittlere Temperaturabsenkung über die WT-Strecke etwa 0,4 C.
29 FAZIT / AUSBLICK Weitere Hebung des vielversprechenden Potenzials im Emschergebiet Energiegewinnung aus Abwasser = effiziente, dezentrale, Form der Wärmeerzeugung mit einheimischer Energiequelle. Energie aus Abwasser bedeutet Klimaschutz pur und trägt zur Erreichung der deutschen Klimaschutzziele im Gebäudesektor bei. Energieerzeugung vor Ort und Erhöhung des Anteils der regenerativen Wärme- und Kälteproduktion im kommunalen Umfeld. Energie aus Abwasser ist in der Nähe jedes größeren Kanals verfügbar, d.h. insbesondere in Städten und Ballungsgebieten. Für die Verteilung der Wärme kann ein bereits vorhandenes Netz genutzt werden. Energie aus Abwasser ist bereits heute wirtschaftlich konkurrenzfähig. Es braucht keine Förderung, sondern einen höheren Bekanntheitsgrad der Energiequelle. Aktuell in Umsetzung: Anlage zur Versorgung eines Seniorenwohnsitzes in Dortmund und eines Schulgebäudes in Oberhausen. Weitere Gespräche laufen.
30 KONTAKT Adrian Treis Abt. Wasserwirtschaft Technisches Hochwassermanagement Emschergenossenschaft/Lippeverband Kronprinzenstraße Essen Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0)
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Bruttowertschöpfung*) nach Wirtschaftsbereichen 2000
*) nach Wirtschaftsbereichen 2000 Bochum 8.355 1 0,0 2.703 32,3 2.140 25,6 1.491 17,8 4.161 49,8 Bottrop 1.664 5 0,3 382 23,0 264 15,9 285 17,1 991 59,6 Dortmund 12.316 4 0,0 2.623 21,3 1.442 11,7 3.022
U3-Plätze nach KiBiz.web
Plätze nach KiBiz.web Aachen 5.978 941 270 1.211 20,3% 1.114 468 1.582 26,5% 173 198 371 6,2 Ahaus 1.170 167 29 196 16,8% 190 40 230 19,6% 22 11 33 2,8 Ahlen 1.358 188 15 203 14,9% 222 15 237 17,5% 34
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Kreisverwaltung Aachen 88 150 150 Stadtverwaltung Aachen 562 593 593 Stadtverwaltung Ahaus 50 121 121 Stadtverwaltung Ahlen 62 87 87 Stadtverwaltung Altena 27 35 35 Stadtverwaltung Alsdorf 46 72 72 Stadtverwaltung
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Verband Wohneigentum NRW E.V. Emschergenossenschaft - Kurzdarstellung Gegründet am 14. Dezember 1899 Emschergenossenschaftsgesetz vom 14. Juli 1904 Selbstverwaltete Körperschaft des öffentlichen Rechts
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Kassenkredite 2000 Änderung Anteil an Mio. % je Ew % Bochum 46,1 304,3 559,6 117,7 796,1 576,4 67,2 Bottrop 20,5 76,3 273,3 168,9 642,5 280,3 59,8 Dortmund 0,0 727,0 nn 0,0 1 238,2 nn 80,6 Duisburg 396,5
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Öffentliche in Nordrhein-Westfalen Seite 1 von 9 je Nordrhein-Westfalen Reg.-Bez. Düsseldorf Düsseldorf, Stadt Duisburg, Stadt Essen, Stadt Krefeld, Stadt Mönchengladbach, Stadt 1995 17 592 600 1 312 440
Krankenhäuser*) in Nordrhein-Westfalen 2000, 2012 und 2013
Seite 1 von 10 *) in 2000, 2012 und 2013 im 2000 462 135 956 3 839 143 10,4 27 859 100 004 2012 385 120 973 4 379 355 7,7 36 857 98 911 2013 370 120 247 4 420 386 7,6 37 915 100 269 Veränderung 2013 geg.
Scheidungen und Scheidungskinder in Nordrhein-Westfalen 2004 bis 2007
Seite 1 von 10 (n) (n) Nordrhein-Westfalen 2004 51 139 28 068 23 071 37 052 2005 47 480 26 683 20 797 33 212 2006 45 665 24 983 20 682 33 098 2007 43 104 24 075 19 029 30 351 Veränderung 2007 geg. 2006
Wirtschaftsverände Stadt Duisburg. Umschulung ,00
RWP-GRW-Förderung: Bewilligungen im Zeitraum 01.07.2008-30.06.2016 Name der Zuwendungsempfänger Vorhabensbeschreibung Bewiligter Zuschuss 01.07.08-30.06.09 LEG Stadtentwicklung GmbH & Co.KG und Stadt Dortmund
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FACETTEN DER DIGITALISIERUNG: ERSTE STATIONEN AUF DEM WEG ZUR WASSERWIRTSCHAFT 4.0 01. MÄRZ 2018, DR. EMANUEL GRÜN EINZUGSGEBIET EG/LV Wasserlauf Entwässerungspumpwerk Kläranlage Coesfeld VERBANDSGEBIET
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Energie im Zentrum Integrierte Ansätze zur (Ab)Wasserbehandlung im Emschereinzugsgebiet Dr. Torsten Frehmann DBU-Innovationsforum Wasserwirtschaft 2013, Bad Honnef 26.11.2013 Energiepotenziale der Wasserwirtschaft
Öffentliche Wasserversorgung in Nordrhein-Westfalen
Seite 1 von 12 Öffentliche in je Rangziffer 1) 1995 17 592 600 1 312 440 944 504 147 X 1998 17 683 500 1 228 236 925 525 143 X 2001 17 771 400 1 176 323 914 933 141 X 2004 17 808 081 1 170 053 904 543
Niedergekommene Frauen in Nordrhein-Westfalen 2012 bis 2016 nach Art der Geburt
Seite 1 von 9 in 2012 bis 2016 nach Art der Geburt 2012 143 586 140 929 98,1 2 594 1,81 63 0,044 2013 144 210 141 469 98,1 2 681 1,86 56 0,039 4 0,003 2014 152 575 149 558 98,0 2 947 1,93 67 0,044 3 0,002
LANDTAG NORDRHEIN-WESTFALEN E
LANDTAG NORDRHEIN-WESTFALEN 17. Wahlperiode E 17/403 17.07.2018 Ausschuss für Heimat, Kommunales, Bauen und Wohnen Hans-Willi Körfges MdL Einladung 32. Sitzung (öffentlich) des Ausschusses für Heimat,
Ausbau der Familienzentren im KGJ 2016/2017
Ausbau der Familienzentren im (neue Zuteilung Familienzentren auf Jugendamtsebene) Die Landesregierung setzt seit dem Kindergartenjahr 2012/2013 auf einen bedarfsgerechten Ausbau der Familienzentren. Um
Wärmewende mit Energie aus Abwasser
Wärmewende mit Energie aus Abwasser Das unterschätzte Potenzial im Kanal Über uns: UHRIG Gruppe Mittelständisches Unternehmen, etwa 120 Mitarbeiter/innen Hauptsitz: Geisingen an der Donau, Baden-Württemberg
Geleistete Arbeitsstunden. Betriebe Beschäftigte. in 1 000
Seite 1 von 6 Euro 2017 5 118 1 065 594 1 247 760 39 583 988 239 165 527 110 415 084 2018 1) 5 154 1 088 469 1 261 887 41 326 937 247 986 553 114 806 996 Veränderung 2) 2018 ggü. 2017 + 0,7 % + 2,1 % +
Schülerinnen und Schüler an Berufskollegs*) in Nordrhein-Westfalen
Schülerinnen und Schüler an Berufskollegs*) in Seite 1 von 7 2007/08 5 990 16 946 38 911 339 636 117 609 26 227 24 238 41 372 610 929 2008/09 5 658 18 463 33 828 353 846 114 613 27 425 24 623 41 988 620
Durch Erkrankungen der Leber*) Verstorbene in Nordrhein-Westfalen
Information und Technik NRW Seite 1 von 10 Nordrhein-Westfalen 2003 4 753 26,3 600 385 385 575 741 630 627 439 371 2011 4 635 26,0 426 364 472 542 471 714 633 539 474 2012 4 651 26,1 432 351 434 537 460
Abwasserwärmenutzung in Stuttgart
Abwasserwärmenutzung in Stuttgart Dipl.-Ing. (FH) Michael Mann SES - Stadtentwässerung Stuttgart Seit 1995 städt. Eigenbetrieb Ca. 350 Beschäftigte 1700 km Mischwassernetz 4 Klärwerke 9 Anschlussgemeinden
Kaufwerte von Bauland in Nordrhein-Westfalen 2009 und 2010
Seite 1 von 8 Kaufwerte von in 2009 und 2010 2009 6 262 6 050 400 m² 105,86 2010 5 974 5 349 000 m² 118,34 Zu- (+) bzw. Abnahme ( ) gegenüber 2009 4,6 % 11,6 % Reg.-Bez. Düsseldorf 2009 1 399 1 494 400
Klassenstufe ,2 8,0 8,5 Klassenstufe ,7 9,1 10,3
Schülerinnen und Schüler in der 5. bzw. 7. Düsseldorf Duisburg Essen Krefeld Mönchengladbach Mülheim an der Ruhr Oberhausen Remscheid Solingen Wuppertal Kreis Kleve 5 4 703 2 450 2 253 4 142 2 154 1 988
Beschäftigte und Umsätze von Betrieben 1) in Nordrhein-Westfalen mit Waren sowie Bau- und Dienstleistungen für den Umweltschutz
Seite 1 von 9 und Umsätze von Betrieben 1) in mit Waren sowie mit 2012 964 27 555 24 454 008 5 296 748 21,7 % 2013 956 31 538 23 641 609 5 850 054 24,7 % 2014 1 013 30 210 24 989 441 5 881 456 23,5 % Zu-
Durch Erkrankungen der Leber*) Verstorbene in Nordrhein-Westfalen
IT.NRW Seite 1 von 10 55 55 60 60 65 65 70 70 75 75 80 80 85 Nordrhein-Westfalen 2004 4 483') 24,8 561') 333 361 541 698 604 622 468 295 2012 4 651') 26,0 432') 351 434 537 460 764 659 539 475 2013 4 668')
Schülerinnen und Schüler an Berufskollegs*) in Nordrhein-Westfalen
Seite 1 von 9 Schülerinnen und Schüler an Berufskollegs*) in 2011/12 4 349 17 118 335 274 25 199 103 581 31 813 24 796 49 911 592 041 2012/13 4 304 16 361 330 577 22 826 100 612 32 598 23 762 49 698 580
Energie aus Abwasserwärme
Energie aus Abwasserwärme Dr. rer. oec. Lutz Rometsch IKT Institut für Unterirdische Infrastruktur Gelsenkirchen, 19. Januar 2011 A. Grundlagen 1. Funktionsweise der Wärmegewinnung aus Abwasser 2. Wirtschaftlichkeit
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Seite 1 von 9, und Umsätze der Industrie in von Unternehmen mit mindestens 50 n 2015 5 113 1 060 843 827 371 25 683 310 151 795 273 69 262 842 2016 5 129 1 057 824 835 957 26 102 391 150 882 798 69 633
Statistisches Unternehmensregister Nordrhein-Westfalen 2010 und 2011
Seite 1 von 10 Statistisches Unternehmensregister 2010 und 2011 2010 790 592 5 563 266 708 243 932 135 63 834 1 281 881 15 684 1 586 293 2 831 1 762 957 2011 792 271 5 702 941 707 790 933 765 65 486 1
Nordrhein-Westfalen. Reg.-Bez. Düsseldorf. Düsseldorf, Stadt. Duisburg, Stadt. Essen, Stadt. Krefeld, Stadt. Mönchengladbach, Stadt
Bevölkerung in nach Migrationsstatus Seite 1 von 7 Reg.-Bez. Düsseldorf Düsseldorf, Stadt Duisburg, Stadt Essen, Stadt Krefeld, Stadt 2011 17 541 000 3 849 000 21,9 % 13 691 000 78,1 % 2012 17 547 000
Nutzung der Abwasserenergie (AWN) Beispiele aus Baden-Württemberg
Nutzung der Abwasserenergie (AWN) Beispiele aus Baden-Württemberg Veranstaltung Regionalverband Neckar-Alb 25. November 2014 Uhrig Kanaltechnik GmbH 78187 Geisingen www.therm-liner.de THERM-LINER Energie
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1.3 Die 10 Herkunftsländer mit der größten Anzahl ausländischer Bevölkerung in NRW 2013 nach kreisfreien Städten/Kreisen. Griechenland.
Anzahl Düsseldorf Duisburg Essen Krefeld Mönchengladbach Mülheim an der Ruhr Oberhausen Remscheid Insgesamt 127 785 14 287 8 960 6 707 9 730 2 501 3 656 3 187 1 659 4 530 3 306 männlich 64 526 7 527 4
1.3 Die 10 Herkunftsländer mit der größten Anzahl ausländischer Bevölkerung in NRW 2014 nach kreisfreien Städten/Kreisen. Griechenland.
Anzahl Düsseldorf Duisburg Essen Krefeld Mönchengladbach Mülheim an der Ruhr Oberhausen Remscheid Insgesamt 135 421 14 194 9 488 7 061 9 975 2 540 3 798 3 791 1 975 4 690 3 992 männlich 68 559 7 460 4
Gesamtheitliche Lösungen einer modernen Kanalbewirtschaftung -Energetische Nutzung und zukunftsorientierte Kanalnetzsteuerung-
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Schulabschlüsse an allgemein bildenden Schulen 2014
Schulabschlüsse an allgemein bildenden Schulen 2014 Gebietseinheit Hauptschul- insgesamt abschluss Fachober- Fachhoch- Hochschul- ohne nach Jahrgang schulreife schulreife reife Abschluss 9 und 10 Bochum
Beschäftigte und Umsätze in der Industrie*) in Nordrhein-Westfalen
Seite 1 von 12 und Umsätze in der Industrie*) in 2010 9 570 1 170 672 315 395 131 254 41,6 2011 9 613 1 199 644 348 102 145 686 41,9 2012 9 928 1 218 009 342 530 143 655 41,9 2013 9 951 1 215 885 339 998