„nachhaltige technologien 03 | 2021"

in das Fernwärmesystem zu integrieren und basiert auf der Entnahme beziehungsweise Ausleitung des Abwassers aus dem Kanal und nachfolgender Wärmeübertragung durch Wärmetauscher. Dabei wird das Abwasser dem Kanal in einem Entnah- meschacht über eine Bypass-Lösung entnommen. Das entsprechende Entnahmebauwerk dient zur Überwachung und Sicherstellung der Reinigung und Wartung im Kanal. Die nachfolgende Speicher- und Reinigungseinheit umfasst eine integrierte Siebtech- nik zur Abwasserreinigung und ein entsprechendes Abwasserspeichersystem zur Erhöhung der Betriebs- stunden und dem Ausgleich von Schwankungen. Nachfolgend wird dem gereinigten Abwasser mittels Edelstahlrohrbündelwärmetauscher in zwei Linien die Abwärme entzogen. Der Einsatz einer pneumatischen Sperre/Rückspülvorrichtung ermöglicht die automati- sche Reinigung der Wärmetauscher durch Änderung der Flussrichtung. Somit wird die manuelle Reinigung der Wärmetauscher auf ein Minimum reduziert. In ei- nemweiteren Schritt werdenWärmepumpenmit einer Gesamtwärmeleistung von rund 2 MW eingesetzt und heben das Temperaturniveau auf das notwendige Niveau zur Einspeisung in das bestehende sekundäre Wärmenetz (Vorlauftemperaturen zwischen 65 und 90 °C. DieWärmepumpenmit einemCOP zwischen 2,55 und 3,36 wurden dabei zweistufig ausgelegt und ver- wenden Hydrofluorolefin (R1234ze (E) 3 ) als Kältemittel. Die abschließende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigte, dass das entwickelte Konzept am ausgewähl- ten Standort derzeit im Vergleich zum Aufbringungs- mix der Fernwärme in Wien nicht rentabel betrieben werden kann. Daher wurden die Realisierung und Demonstration vorerst nicht durchgeführt. Basierend auf den Ergebnissen aus der Planungs- und Aus- schreibungsphase sowie den Gesprächen mit den Behörden wurde ein Leitfaden hinsichtlich Auswahl des Standorts, technische Planung sowie Genehmi- gungen und Vorschriften entwickelt. Dieser Leitfaden beschreibt die wesentlichsten Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche und effi- ziente Planung ähnlicher Anwendungen. Schlussend- lich konnte Wien Energie mit dem Projekt wichtige Fragestellungen beantworten, nach welchen Kriterien und unter Einhaltung welcher Vorgaben zukünftige Anlagen zur Nutzung der dezentralen Abwärme aus Ab- wasser geplant, realisiert und betrieben werden können. Nutzung des Abwassers für die Wärme- und Kälteversorgung einer Unternehmenszentrale Die Rabmer Greentech GmbH arbeitet an der Reali- sierung einer innovativen energetischen Nutzung von Abwasser für Heizung und Kühlung als Beitrag zur Dekarbonisierung des urbanen Raumes am Beispiel der neuen Unternehmenszentrale von Wien Kanal in Wien-Blumental (ThermaFLEX Demonstrator Wien- Blumental 4 ). Dabei kommt eine Kombination aus innovativen Wärmetauscher- und Wärmepumpensys- temen kombiniert mit intelligentem Monitoring zum Einsatz. Dadurch soll die nachhaltige Energieversor- gung des Headquarters sichergestellt werden. Die zu erfüllenden Anforderungen sind die Bereitstel- lung von 215 bis maximal 450 kW für Heizung und Warmwasseraufbereitung sowie 400 bis maximal 500 kW für die Kühlung. Nach einer detaillierten Analyse der Abwasserkonditionen und Kanalkonfigu- ration wurden die einzusetzenden Wärmetauscher- elemente hinsichtlich der Anforderungen an die jeweiligen Energiemengen spezifiziert. Die auf die vorherrschenden Bedingungen vorkonfigurierten Wärmetauscherelemente wurden direkt in den bestehenden Abwasserkanalstrang über eine Länge von rund 80 Metern integriert. Ein zentrales Element bei der Konzeptionierung war die Sicherstellung einer hohen Flexibilität des Betrie- bes durch die Entwicklung eines innovativen Moni- toring- und Steuerungskonzeptes, welches in dieser Form erstmals in Österreich zum Einsatz kommt. So wurde umfangreiche Sensorik und Messtechnik installiert, um beispielsweise die Temperaturen vor und nach den Wärmetauschern, die Füllstände im Kanal, die Druckverhältnisse in den Leitungen sowie die Durchflussmengen zu erfassen. Über das innovative Monitoringsystem erfolgt einerseits die Kontrolle des laufenden Betriebes zur Absicherung der notwendigen Heiz- und Kühlleistung in der Ener- giezentrale, andererseits wird damit der Einfluss auf den Kanalbetrieb (Temperaturänderungen, Hydraulik, Füllstand) beobachtet und analysiert. Wärmetauscher Wärmepumpe Energiezentrale Förderschnecke - Grobfilter Verbraucher: • Heizung • Kühlung • Anbindung Nah-/ Fernwärmenetz Grundkonzept für eine externe Bypass Lösung Quelle: Rabmer Greentech GmbH Abwasserkanal Entnahme- und Speicherschacht