WQ.Hessen (1) - Großwärmepumpen in Fließgewässern und am Auslauf von Kläranlagen in Hessen

Gesamtziel des Projekts WQ.Hessen: Erhebung von Potenzialen zur Wärmebereitstellung durch Fließgewässer, Kläranlagen sowie Abfall & Reststoffe in Hessen zu Unterstützung von Kommunen bei der „Kommunalen Wärmeplanung“.

Untersuchungsgegenstand dieses Projektteils

Bestimmung der Wärmeentzugspotenziale aus dem Auslauf von Kläranlagen und aus Fließgewässern mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung
Bestimmung der nutzbaren Wärmebereitstellungspotenziale aus diesen beiden Quellen durch den Abgleich mit dem Bedarf in Wärmenetzeignungsgebieten in Tagesauflösung auf Kommunenebene

Links:

Ergebnisse

Kläranlagen
- Standardprofile für den Jahresverlauf von Abflüssen und Abwassertemperaturen, abgeleitet aus Messdaten von 7 Anlagen
- Wärmeentzugspotenzial für 443 hessische Kläranlagen > 1.000 EW durch Anwendung der Standardprofile
Fließgewässer
- Temperaturprofile für rund 1.500 Flusskilometer, erstellt durch Auswertung von Temperaturmessdaten von ca. 100 Messstationen
- Wärmeentzugspotenzial für 144 Kommunen mit geeignetem Fließgewässerabschnitt
- Ausschluss der Nutzung in 29 Kommunen mit Fließgewässern bei Berücksichtigung von Schutzgebieten (FFH/NATURA 2000-Gebiete & geschützte Biotope)
- Tage mit Betriebsunterbrechungen und -einschränkungen durch zu niedrige Quellentemperaturen (im vergleichsweise kalten Betrachtungsjahr 2021 im Median 22 bzw. 80 Tage)
- Modellierung des mehrfachen Wärmeentzugs aus einem Flussabschnitt mit einem neu entwickelten 1D-Modell ergibt eine unkritische Gesamt-Abkühlung
Gesamt-Wärmeversorgungsszenarien
- nutzbares Wärmebereitstellungspotenzial durch Abgleich der Wärmebedarfe in großen & kleinen Wärmenetzeigungsgebieten auf Kommunenebene mit den Wärmeentzugspotenzialen an Kläranlagen (Priorität 1) und Fließgewässern (Priorität 2)

Bereitstellung der Ergebnisse im Wärmeatlas Hessen

Einige Ergebnisse zu Kläranlagen > 10.000 EW aus dem Vorgängerprojekt KlärWP.Hessen sind bereits im "Wärmeatlas Hessen" (www.waermeatlas-hessen.de) der LEA allgemein zugänglich.

Weitere Daten werden folgen:

Kläranlagen (alle Kläranlagen > 1.000 EW in Hessen)
- Jahresschmutzwassermenge
- Auslegungsvolumenstrom
- Wärmeentzugspotenzial (ohne Abgleich mit Verbrauch)
- Wärmeentzugsleistung
- Profile mit Tageswerten für Abwassermenge, Abwassertemperatur & Wärmeentzugsleistung als .csv Download
Fließgewässer (für alle Kommunen in Hessen)
- Status: Geeigneter Fließgewässerabschnitt vorhanden?
- Mittlerer Niedrigwasserabfluss (MNQ)
- Wärmeentzugsleistung bei MNQ
- Jährliches Wärmeentzugspotenzial (ohne Abgleich mit Verbrauch)
- Tage Betriebseinschränkung bzw. -unterbrechung
- Profile mit Tageswerten für Wassertemperatur & Wärmeentzugsleistung als .csv Download

Darüber hinaus ist für jede Kommune das nutzbare Wärmebereitstellungspotenzial auf Anfrage bei der LEA verfügbar, ermittelt durch einen Abgleich zwischen Wärmeangebot und Nachfrage (siehe Diagramm für Wetzlar unten in der Galerie).

Beteiligte Fachgebiete an der Universität Kassel:

Projektlaufzeit:

08/2024 bis 07/2025

Projektleitung:
apl. Prof. Dr. Ulrike Jordan (Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik)

Förderung:

LandesEnergieAgentur Hessen (LEA)

Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr, Wohnen und ländlichen Raum (HMWVW)