Wärmerückgewinnung aus Abwasser im urbanen Raum. Ein strategischer Planungsansatz für Bremen

Abstract

Die Wärmewende ist ein zentraler Baustein für das Erfüllen von Klimaschutzzielen. In diesem Zusammenhang stellt die Rückgewinnung und Nutzung von in Abwasser enthaltener Wärmeenergie eine emissionsfreie und erneuerbare Technologie zur Wärmeerzeugung und -versorgung dar. Sie verfügt über ein enormes energetisches Potential, das bisher weitestgehend ungenutzt bleibt. Aufgrund komplexer Zusammenhänge zwischen Entwässerungssystemen und Wärmeversorgungsanlagen ist vor allem die Standortfrage eine wichtige. An dieser Stelle etabliert sich die vorliegende Arbeit mit ihrer zentralen Forschungsfrage: Wo ist die Installation einer Anlage zur Rückgewinnung und Nutzung von Abwasserwärme in der Stadt Bremen energetisch und strategisch sinnvoll? Dabei verfolgt die Arbeit eine Standortsuche nach einer im Merkblatt DWA-M 114 antizipierten integralen Vorgehensweise. Auf der Basis eines theoretischen Grundlagenteils wird ein Modellansatz erarbeitet. Dieser ist die Voraussetzung zu einer qualitativen Raumanalyse zur Standortsuche für Anlagen der Abwasserwärmerückgewinnung (AWRG) bzw. Abwasserwärmenutzung (AWN). Als räumlich dedizierte Nutzwertanalyse liefert sie zudem für jeden grundsätzlich geeigneten Standort einen Eignungsgrad in Form von festgelegten Potentialklassen. Zu diesem Zweck werden Parameter definiert, die eine fördernde oder hemmende Einflussnahme auf die Standorteignung für AWRG- bzw. AWN-Anlagen haben. Die Akquise von Geodaten wird über verschiedene Institutionen ermöglicht. Als georeferenzierte Rohdaten haben sie in der räumlichen Ebene gegenseitige Beziehungen, die innerhalb geographischer Informationssysteme (GIS) miteinander verknüpft werden können. Dazu werden die Werkzeuge der freien Software QGIS genutzt. Die Raumanalyse führt zu u.a. als Kartenmaterial visualisierten Ergebnissen, die für Anlagen der AWRG und AWN geeignete Haltungen und Gebäude in der Stadt Bremen darlegen. In einer Ergebnisbewertung und Methodenevaluierung zeigt sich, dass die Untersuchungsergebnisse kohärent und die intendierten Prozessschritte des Modellansatzes grundsätzlich funktionsfähig sind. Eine Erweiterung des Modellansatzes mit zusätzlichen Datensätzen ist zu empfehlen. Darüber hinaus erlauben verschiedene Stellschrauben individuelle Anpassungen des Modellansatzes ohne übermäßigen Aufwand.