Abwasserwärmenutzung Abwasserableitung und ... · TW = 100 l/s Profil 900/2600 mm . Projekte –...

Tiefbauamt

Folie 1 19.11.2015 Landeshauptstadt Stuttgart – Tiefbauamt

Abwasserwärmenutzung Abwasserableitung und Abwassergewinnung – Synergie und Ihre Grenzen Wolfgang Schanz


• Seit 1995 städt. Eigenbetrieb

• Ca. 350 Beschäftigte • 1685 km

Mischwassernetz • 4 Klärwerke • 9 Anschluss-

gemeinden

SES - Stadtentwässerung Stuttgart

Inhalt


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


Vorwort Energiegewinnung aus Abwasser schont andere

Ressourcen und reduziert die CO2-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

Inhalt


Vorwort Potenzialstudie

Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick

Folie 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

19.11.2015 Landeshauptstadt Stuttgart – Tiefbauamt

Potenzialstudie - Energiekarte


Haltung nutzbar ohne Einschränkungen (QT,d,aM ≥ 15 l/s; DN ≥ 800 mm, ausreichende Hydraulische Leistungsfähigkeit)

Bereiche geeigneter Standorte

150 m 300 m Gebiete ohne Berücksichtigung der hydraulischen Auslastung

≈ 35 l/s

≈ 95 l/s

Potenzialstudie - Energiekarte


Haltung nutzbar ohne Einschränkungen (QT,d,aM ≥ 15 l/s; DN ≥ 800 mm, ausreichende Hydraulische Leistungsfähigkeit)

Bereiche geeigneter Standorte

≈ 35 l/s

≈ 95 l/s

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

Inhalt


Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES

Projekte Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick


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


Sicht der SES - Aufgaben

Bewertung der Randbedingungen (Profil, Strecke, QTW, 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


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

Sicht der SES - Gestattungsvertrag


Investor

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

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 …

Sicht der SES - Risikoanalyse


Der Stadtentwässerung dürfen durch die Abwasserwärmenutzung keine Nachteile entstehen Alle Risiken sind vom Anlagenbetreiber zu tragen

Sicht der SES - Projektabwicklung


E

nerg

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B

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aten

SES/ Planung

SES/ Kanalbetrieb

Anf

rage

Ges

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ag

Messung QTW

Auskunft bei Rück-

fragen

Phase I - Planung

Vorabstim-mung

Vorabstim-mung

Investor

Begleitung

Abstimmung

Entwurfs- und Ausführungs-planung

Prüfung Entwurfs- und Ausführungs-planung

Begleitung Prüfung



SES/ Planung

Investor

SES/ Kanalbetrieb

Begleitung

Zustands- erfassung

Phase II – Ausführung und Abnahme

Begleitung

Prüfung

Abn

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Ausführung Vermessung

Dokumentation

Abgabe: Vermessungen Dokumentation



Erfahrungen aus dem Betrieb der AWNA und Betriebsdaten hat der Nutzungsnehmer der Stadt zur Verfügung zu stellen.

Inhalt


Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte

Synergie und Ihre Grenzen Fazit und Ausblick

Abwasserwärmenutzung Projekte - Übersicht


Daimlerstraße

Willy-Brandt-Straße

Landesbibliothek

Neckarpark

abgeschlossen in Bearbeitung

Wilhelmspalais

Folie 21

165 Wohneinheiten, Pflegeheim, Kindergarten

Seit Ende 2010 in Betrieb

Bis zu 47% der Heizenergie wird durch AWN abgedeckt

HS Neckar Rechts

Projekte - Daimlerstraße / Terrot-Areal


Folie 22

165 Wohneinheiten, Pflegeheim, Kindergarten

Seit Ende 2010 in Betrieb

Bis zu 47% der Heizenergie wird durch AWN abgedeckt

HS Neckar Rechts

Projekte - Daimlerstraße / Terrot-Areal


minus 53,7 t CO2 – Ausstoß pro Jahr im Vergleich zur Wärmeerzeugung mit Erdgas

Folie 23

Montage Quelle: UHRIG


Folie 24

Abnahme


Folie 25

Bislang wurden keine betrieblichen Störungen festgestellt


Projekte - Konrad-Adenauer-Straße 8 - Landesbibliothek


Nebensammler Nesenbach

8

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

Projekte – Konrad-Adenauer-Straße 2 - Wilhelmspalais


2

Nebensammler Nesenbach Charlottenplatz

Wärmetauscheranlage: Länge 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

Inhalt


Vorwort Potenzialstudie Sicht der SES Projekte Synergie und Ihre Grenzen

Fazit und Ausblick

Folie 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: 150-300 m • Kanalquerschnitt ≥ DN 800 mm • Kommunale Gebäude mit einem Jahreswärmeverbrauch ≥

125.000 kWh/a

Bautechnische Umsetzbarkeit 19.11.2015 Landeshauptstadt Stuttgart – Tiefbauamt

Inhalt


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

Folie 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


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


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