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B_Iumweltbau

Vom unterschätzten Potenzial zur tragenden Säule der Wärmewende

Abwasser birgt ein enormes, bislang oft ungenutztes Energiepotenzial. Warum die Technologie lange ein Nischendasein führte, welche Rolle sie künftig in der kommunalen Wärmeplanung spielen kann und welche Erfahrungen aus der Praxis vorliegen, erläutert Mike Böge vom Institut für Rohrleitungsbau (iro) im Gespräch.

Abwasserwärme: Unterschätzte Energiequelle für die Wärmewende
Lage der Wärmeübertrager im Kanal (DN 1200) für die Abwasserwärmenutzungsanlage am iro | Foto: Institut für Rohrleitungsbau

B_I umweltbau: Herr Böge, die Idee, Abwasserwärme als Energiequelle zu nutzen, ist aus heutiger Sicht schon ein alter Hut. Warum hatte sie es früher so schwer im Markt?

Mike Böge: Die technische Idee ist tatsächlich seit Jahrzehnten bekannt, aber sie war ihrer Zeit lange voraus. Abwasser wurde historisch nicht als Energieträger wahrgenommen, sondern primär als hygienisches und betriebliches Thema. Entsprechend fehlte die Einordnung als regenerative oder erneuerbare Energie – mit der Konsequenz, dass Abwasserwärme über viele Jahre schlicht nicht förderfähig war. In einem Markt, der stark von Förderlogiken geprägt ist, ist das ein erheblicher Nachteil.

Hinzu kommt, dass Abwasserwärme kein „Plug-and-play“-Produkt ist. Projekte bewegen sich an der Schnittstelle zwischen Kanalnetzbetreibern, Wärmelieferanten, Gebäudeeigentümern und Kommunen. Diese Akteursvielfalt erfordert Abstimmung, Vertrauen und Erfahrung. In Zeiten, in denen andere Technologien einfacher umzusetzen und besser gefördert waren, wurde Abwasserwärme deshalb oft nicht weiterverfolgt – obwohl sie technisch zuverlässig funktioniert.

Warum Abwasserwärme heute als besonders attraktive Energiequelle gilt

B_I umweltbau: Was macht die Nutzung von Abwasserwärme – sowohl im Kanal als auch im Ablauf von Kläranlagen – so sexy?

Böge: Reizvoll ist Abwasserwärme vor allem durch ihre Kombination aus Verlässlichkeit und Lokalität. Abwasser fällt ganzjährig an, besitzt relativ konstante Temperaturen und ist genau dort verfügbar, wo Wärme gebraucht wird – in unseren Städten und Siedlungsräumen. Das unterscheidet sie deutlich von vielen anderen erneuerbaren Energiequellen, die entweder stark schwanken oder große Flächen benötigen.

Sowohl im Kanalnetz als auch am Ablauf von Kläranlagen lassen sich diese Potenziale technisch erschließen. Im Kanal kann über geeignete Wärmeübertragersysteme direkt Wärme entzogen werden, während am Kläranlagenablauf besonders große Energiemengen verfügbar sind, ohne die biologische Reinigungsleistung zu beeinträchtigen. In Verbindung mit Wärmepumpen entstehen so sehr effiziente, CO₂-arme Versorgungslösungen – bis hin zur Einspeisung in größere Wärmenetze. Genau diese Skalierbarkeit macht das Thema heute besonders spannend.

Einbringen der Wärmeübertragerelemente in den Kanal | Foto: Institut für Rohrleitungsbau
Einbringen der Wärmeübertragerelemente in den Kanal | Foto: Institut für Rohrleitungsbau

Kommunale Wärmeplanung: Welche Rolle Abwasserwärme künftig spielen kann

Abwasserwärme ist keine Insellösung, sondern ein lokaler Baustein, als sinnvolle Ergänzung zu anderen Wärmequellen.

B_I umweltbau: Nach § 3 Abs. 1 Nr. 15c des Wärmeplanungsgesetzes (2024) ist Abwasserwärme als erneuerbare Energie anerkannt und hat damit deutlich an Bedeutung gewonnen. Welche Rolle könnte und sollte Abwasserwärme in der kommunalen Wärmeplanung einnehmen? Und sehen Sie bereits einen gesteigerten Einsatz der Technologie?

Böge: Mit der rechtlichen Anerkennung als erneuerbare Energie hat Abwasserwärme einen entscheidenden Schritt gemacht. Sie kann nun gleichberechtigt in kommunalen Wärmeplänen berücksichtigt und bewertet werden. Das ist wichtig, denn Abwasserwärme ist keine Insellösung, sondern ein lokaler Baustein, der vor allem in dicht besiedelten Gebieten eine sinnvolle Ergänzung zu anderen Wärmequellen darstellt.

In der kommunalen Wärmeplanung sollte sie dort eingesetzt werden, wo ein räumlicher Zusammenhang zwischen Wärmequelle und -bedarf besteht – etwa bei Quartieren, öffentlichen Gebäuden oder bestehenden Wärmenetzen in Kanalnähe. Ich beobachte derzeit ein deutlich wachsendes Interesse. Kommunen denken heute größer als noch vor zehn oder fünfzehn Jahren: Es geht nicht mehr nur um Einzelgebäude, sondern um Quartiere, Netze und Speicherlösungen. Abwasserwärme passt sehr gut in dieses neue, systemische Denken.

Praxiserfahrungen mit Abwasserwärmeanlagen aus über 13 Jahren Betrieb

B_I umweltbau: Das Institut für Rohrleitungsbau in Oldenburg (iro) betreibt bereits seit über 13 Jahren eine Abwasserwärmeanlage. Was sind Ihre Erfahrung mit dieser und anderen seit ein paar Jahren in Betrieb befindlichen Anlagen?

Böge: Unsere Erfahrung – sowohl aus der eigenen Anlage als auch aus weiteren Projekten – ist eindeutig: Abwasserwärmeanlagen funktionieren zuverlässig, wenn sie fachgerecht geplant, dimensioniert und betrieben werden. Entscheidend ist dabei nicht allein die Technik, sondern das Zusammenspiel aus Auslegung, Monitoring und Betriebsführung.

Verschmutzungen an Wärmeübertragern sind ein bekanntes Thema, aber keineswegs ein Ausschlusskriterium. Sie lassen sich konstruktiv berücksichtigen und betrieblich beherrschen, insbesondere wenn kontinuierlich relevante Parameter überwacht werden. In der Praxis zeigt sich zudem, dass organisatorische und genehmigungsbezogene Aspekte häufig anspruchsvoller sind als die eigentliche Technik. Wer diese Punkte frühzeitig berücksichtigt, schafft sehr robuste und langlebige Anlagen.

Fixierung der Wärmeübertragerelemente mit Spannelementen | Foto: Institut für Rohrleitungsbau
Fixierung der Wärmeübertragerelemente mit Spannelementen | Foto: Institut für Rohrleitungsbau

DWA-Merkblatt M 114: Neue Erkenntnisse aus der Praxis

B_I umweltbau: Derzeit wird das Merkblatt DWA-M 114 überarbeitet. Sie sind Mitglied der Arbeitsgruppe KEK-7.2 „Abwasserwärmenutzung“. Wie ist hier der aktuelle Stand und was wird sich ändern im Regelwerk?

Böge: Angesichts der deutlich gestiegenen Aufmerksamkeit für das Thema – nicht zuletzt durch die kommunale Wärmeplanung und die zunehmende Bedeutung klimaneutraler Wärmequellen – hat sich die zuständige Arbeitsgruppe KEK-7.2 jedoch dafür entschieden, nicht nur eine formale Aktualitätsprüfung vorzunehmen, sondern das Merkblatt in mehreren Punkten gezielt zu überarbeiten. Denn obwohl die Technik inzwischen vielfach erprobt ist, gibt es nach wie vor Hemmnisse in der praktischen Umsetzung.

Ein wichtiger Aspekt betrifft dabei die genehmigungsrechtliche Einordnung von Abwasserwärmeanlagen. In der Praxis stellen sich häufig Fragen nach Zuständigkeiten, Genehmigungsverfahren und Verantwortlichkeiten zwischen Kanalnetzbetreibern, Kommunen und Betreibern der Energieanlagen. Hier soll das Regelwerk künftig mehr Orientierung geben und typische Fragestellungen strukturierter aufgreifen.

Daneben werden auch technische Fragestellungen aus der Betriebspraxis stärker beleuchtet. Dazu gehört zum Beispiel die Frage der Inspektionsfähigkeit von Kanälen, wenn Wärmeübertrager in bestehenden Rohrleitungen installiert werden. Ebenso werden mögliche hydraulische Auswirkungen von Querschnittsreduzierungen durch Einbauten im Kanalnetz genauer betrachtet, um Planung und Betrieb sicher bewerten zu können.

Ein weiterer Punkt, der künftig stärker berücksichtigt werden soll, ist die systemische Betrachtung mehrerer Abwasserwärmenutzungsanlagen entlang eines Kanalstranges. Mit der zunehmenden Verbreitung der Technologie stellt sich verstärkt die Frage, wie sich mehrere hintereinander liegende Anlagen gegenseitig beeinflussen und wie sich mögliche Wiedererwärmungseffekte im Kanal auf das nutzbare Wärmepotenzial auswirken. Auch hierzu sollen künftig fundiertere Hinweise im Regelwerk enthalten sein.

Zusätzlich wird im Zuge der Überarbeitung auch das Potenzial der Abwasserwärmenutzung am Ablauf von Kläranlagen stärker in den Blick genommen. Gerade vor dem Hintergrund wachsender Wärmenetze und der kommunalen Wärmeplanung rücken Kläranlagen zunehmend als mögliche Energiequellen in den Fokus. Die dort verfügbaren Wärmemengen können – bei entsprechender Einbindung über Wärmepumpen – durchaus relevant für die Versorgung von Quartieren oder Wärmenetzen sein. Auch diese Perspektive soll im Merkblatt künftig angemessen berücksichtigt werden.

Insgesamt geht es bei der Überarbeitung also weniger darum, eine völlig neue Technologie zu beschreiben, sondern vielmehr darum, die inzwischen vorhandenen praktischen Erfahrungen aus Planung und Betrieb systematisch in das Regelwerk einfließen zu lassen und damit die Anwendung in der Praxis weiter zu erleichtern.

iro-Heizzentrale mit Wärmepumpe und Bildüberwachung | Foto: Institut für Rohrleitungsbau
iro-Heizzentrale mit Wärmepumpe und Bildüberwachung | Foto: Institut für Rohrleitungsbau

Wie das iro Kommunen bei der Umsetzung von Abwasserwärmeprojekten unterstützt

B_I umweltbau: Das iro unterstützt Kommunen bei der Planung/Realisierung von Abwasserwärme-Anlagen. Inwiefern?

Böge: Das iro unterstützt Kommunen vor allem dabei, aus einem theoretischen Potenzial eine belastbare Entscheidungsgrundlage zu machen. Dazu gehören Standortanalysen, bei denen Wärmebedarfe mit den hydraulischen und thermischen Randbedingungen des Kanalnetzes oder von Kläranlagen zusammengeführt werden.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der standortbezogenen Dimensionierung von Wärmeübertragersystemen. Dafür hat das iro ein eigenes Messkonzept entwickelt, mit dem Durchfluss, hydraulischer Radius und Temperatur direkt im Kanal präzise erfasst werden können. Die Messtechnik ist schnell installierbar und minimiert Eingriffe in den Verkehr. Auf dieser Basis lassen sich Anlagen realistisch auslegen und wirtschaftlich bewerten.

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Wirtschaftlichkeit und Herausforderungen bei Abwasserwärmeprojekten

B_I umweltbau: Wo lohnt sich – auch vor dem Hintergrund der Projektkosten – der Einbau von entsprechenden Anlagen? Wo sehen Sie nach wie vor Schwierigkeiten?

Böge: Abwasserwärme lohnt sich überall dort, wo ein kontinuierlicher Wärmebedarf in räumlicher Nähe zur Quelle vorhanden ist. Typische Beispiele sind Schulen, Schwimmbäder, größere Wohnquartiere oder öffentliche Einrichtungen. Entscheidend ist weniger das theoretische Potenzial als die tatsächliche Nutzbarkeit unter realen Randbedingungen.

Herausfordernd bleiben die vergleichsweise hohen Investitionskosten und die bauliche Komplexität im öffentlichen Raum. Auch die Abstimmung zwischen den beteiligten Akteuren erfordert Zeit und Erfahrung. Dennoch zeigt sich: Wenn Standort, Bedarf und Projektstruktur zusammenpassen, ist Abwasserwärme heute eine technisch ausgereifte und zukunftsfähige Lösung für die kommunale Wärmewende.

Mike Böge, Geschäftsführer des Instituts für Rohrleitungsbau (iro), kam mit dem Thema Abwasserwärmenutzung erstmals 2006 im Rahmen eines Forschungsprojekts am iro in Berührung. In den folgenden Jahren begleitete er als Projektingenieur mehrere Forschungs- und Entwicklungsprojekte – u.a. zur Entwicklung und Erprobung von Wärmeübertragern – und plante 2012 die Pilotanlage zur Abwasserwärmenutzung am iro mit, die er bis heute mit betreibt. | Foto: Institut für Rohrleitungsbau
Mike Böge, Geschäftsführer des Instituts für Rohrleitungsbau (iro), kam mit dem Thema Abwasserwärmenutzung erstmals 2006 im Rahmen eines Forschungsprojekts am iro in Berührung. In den folgenden Jahren begleitete er als Projektingenieur mehrere Forschungs- und Entwicklungsprojekte – u.a. zur Entwicklung und Erprobung von Wärmeübertragern – und plante 2012 die Pilotanlage zur Abwasserwärmenutzung am iro mit, die er bis heute mit betreibt. | Foto: Institut für Rohrleitungsbau

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