Außerbetriebliche Abwärmenutzung

In vielen energieintensiven Prozessen, fallen produktionsbedingt kontinuierlich größere Mengen von Abwärme an, die nicht im Betrieb selbst sinnvoll verwertet werden können. Anstelle diese Energie ungenutzt über Kühler und Wärmeübertrager in die Umgebung abzugeben, ist eine eine außerbetriebliche Nutzung vorzuziehen.

Geeignete Wärmeabnehmer sind entweder andere Unternehmen in räumlicher Nähe oder öffentliche Liegenschaften und Haushalte in der Umgebung. Je nach Gegebenheit bestehen Möglichkeiten, mit der Abgabe von Abwärme an Externe sogar noch einen wirtschaftlichen.

Der Wert der Abwärme

Nicht nutzbare Abwärme steht häufig am Ort ihres Aufkommens praktisch kostenlos zur Verfügung. Damit sie an anderer Stelle gewinnbringend genutzt werden kann, muss diese allerdings erst aufgefangen und transportiert werden, was Aufwendungen mit sich bringt. Die Errichtung von Wärmeübergabestationen und Wärmeleitungen sind investive Maßnahmen, die entweder durch die Wärmeabnehmer, den Abwärme-Anbieter oder durch Dritte (Infrastrukturdienstleister) finanziert werden müssen. 

Um die Investitionen und Aufwendungen zu finanzieren, wird der Wärme gegenüber dem Abnehmer ein Preis beigemessen, der neben einem Arbeitspreis in der Regel Grundgebühren oder Leistungspreise beinhaltet. Ausschlaggebend für den Wert der Wärme ist neben dem Temperaturniveau auch die Verfügbarkeit bzw. Versorgungssicherheit. Ein Abnehmer von Wärme kann sich evtl. Investitionen in redundante Systeme sparen, wenn zusätzliche Wärmeerzeuger vom „Abwärmeanbieter“ betrieben werden. 

Fernwärmenetze nutzen

Teilweise bestehen schon regionale Nah- oder Fernwärmesysteme, die zur Einspeisung und Verteilung betrieblicher Abwärme genutzt werden können. Ein weiterer Vorteil: Nah- oder Fernwärmenetze verfügen in der Regel über einen großen, zentralen Wärmespeicher, welcher zum Ausgleich von Erzeugungsschwankungen dient. 

Da keine gesetzliche Verpflichtung zur Abnahme von Abwärme besteht, muss der jeweilige Wärmenetzbetreiber aktiv in das Projekt eingebunden werden. Hier sind mit den örtlichen Wärmenetzbetreibern (zum Beispiel den Stadtwerken) Sondierungsgespräche aufzunehmen. 

Die Einspeisung von Abwärme in Wärmenetze kann grundsätzlich in den Vor- oder in den Rücklauf erfolgen. Dabei sind die jeweiligen Temperaturanforderungen zu beachten. Typische Betriebstemperaturen liegen zwischen 80°C bis 140°C (Vorlauftemperatur). Aufgrund der relativ hohen Temperaturen bestehender Fernwärmenetze ist in der Regel Mittel- und Hochtemperaturabwärme zur Einspeisung geeignet. Unter bestimmte Voraussetzungen kann auch eine Einspeisung in den Rücklauf möglich sein, dessen Temperatur meist 30 – 40 K unter der Vorlauftemperatur beträgt.

Nahwärmenetze nutzen

In den letzten Jahren sind eine Reihe neuer Nahwärmenetze entstanden, die Abwärme der Stromerzeugung durch Biogasanlagen aufnehmen und zur Beheizung von Gebäuden nutzen. Die hier vorliegenden Erfahrungen können auch auf die Nutzung von Abwärme aus anderen Prozessen übertragen werden. 

Die Aufwendungen zur Errichtung eines Nahwärmenetzes müssen in einem Verhältnis zur genutzten Wärmemenge stehen, damit die über das Netz verteilte Wärme konkurrenzfähig gegenüber anderen Wärmeerzeugungsarten bleibt. Die Investitionen hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab und liegen in der Größenordnung von 200 und 400 Euro je verlegtem Trassenmeter.
Nahwärmenetz weisen in der Regel Vorlauftemperaturen von 70°C – 90°C und Rücklauftemperaturen von 50°C – 55°C auf.  

Geeignete Wärmequellen

Der Wärmebedarf von Haushalten und öffentlichen Liegenschaften korreliert mit der Witterung, Abwärme ist während der Heizperiode besonders gefragt. Entsprechend eignen sich für eine externe Nutzung besonders Abwärmequellen, die in der kalten Jahreszeit bzw. ganzjährig und mit einem mittleren bis hohen Temperaturniveau verfügbar sind. Dies sind zum Beispiel kontinuierliche Produktionsprozesse der Metallerzeugung und –bearbeitung, Herstellung von Zement, Kalk und gebranntem Gips, die Herstellung von Glas und Glaswaren und Keramik oder der chemischen Industrie. 

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