Welche Wärmequellen gibt es?
Für eine Wärmequelle kennzeichnend ist, dass sie Wärmeenergie an ihre Umgebung abgibt. Damit dies überhaupt möglich ist, muss eine Wärmequelle über eine höhere Temperatur als ihre Umgebung verfügen, sie muss also bezogen auf die Anzahl der enthaltenen Teilchen mehr Wärmeenergie besitzen als das umgebende Medium. Die Geschwindigkeit, mit der die Teilchen sich im Inneren der Wärmequelle bewegen, steigt und sie stoßen häufiger mit Teilchen der Umgebung zusammen. Diese Zusammenstöße sind mit der Abgabe von Energie verbunden.
Die Wärmeenergie, die eine Wärmequelle enthält und die sie an ihre Umgebung abgeben kann, stammt entweder aus einem natürlichen oder künstlichen Prozess. Der zentralste, natürliche Prozess in unserem Sonnensystem sind die Kernfusionsreaktionen im Zentrum des Zentralgestirns, also der Sonne. Die so entstehende Wärmeenergie der Sonne treibt die Windsysteme und Wasserkreisläufe auf der Erde an. Ohne sie könnten auch Pflanzen keine Photosynthese betreiben. Die gezielte Verbrennung von Energieträgern wie Holz oder Kohle in einem Heiz- oder Kraftwerk zählt dagegen zu den künstlichen Prozessen. Natürliche Wärmequellen sind klimaneutral und frei von CO2-Emissionen, während viele künstliche Wärmequellen CO2 emittieren.
Bezogen auf die Wärmepumpen-Technologie ist eine Wärmequelle das, woraus die Wärmepumpe Wärme bezieht, welche sie anschließend unter Einsatz von Strom auf das benötigte Temperaturniveau anhebt und an eine Heizungsanlage abgibt. Es kann sich dabei um verschiedene natürliche Wärmevorkommen handeln, z. B. das Erdreich, ein Grundwasservorkommen oder auch die Umgebungsluft. Auch Solarspeicher und Eisspeicher, die Sonnen- bzw. Erdwärme zwischenspeichern, sind als Wärmequellen verbreitet.
Abwasser als Wärmequelle nutzbar machen
Wärmepumpen können aber auch auf ungewöhnlichere Wärmequellen zugreifen. Allen voran besitzt die Abwasserwärme ein großes Potential, um Wärmepumpen mit kostenloser Wärme zu versorgen. Die Vorteile der Abwasserwärme liegen dabei auf der Hand: Abwasser ist überall dort verfügbar, wo Menschen leben und arbeiten, und leicht zu erschließen. Abwasserwärmetauscher lassen sich sogar in einer bestehenden Kanalisation mit geringem Aufwand nachrüsten. Zudem verfügt das Abwasser ganzjährig über vergleichsweise hohe Temperaturen von rund zehn bis zwanzig Grad Celsius, was es zu einer besonders effizienten Wärmequelle macht, weil vergleichsweise wenig Energie zur Steigerung des Temperaturniveaus aufgewendet werden muss. Ökologisch ist die Nutzung der Abwasserwärme allemal sinnvoll, denn so wird ein Teil der Energie zurückgewonnen, die sonst über die Kanalisation verloren ginge.
Das alles macht die Abwasserwärme zu einer nachhaltigen und effizienten Wärmequelle für Wärmepumpen. Wenn diese die Wärme nach der Gewinnung und Temperatursteigerung in ein Fernwärmenetz einspeisen, dann können auf diese Weise zahlreiche Verbraucher mit günstiger, umwelt- und klimafreundlicher Wärme versorgt werden. Im Sommer kann eine Abwasserwärmepumpe zudem auch kühlen, indem über das nun als Kältenetz dienende Wärmenetz überschüssige Wärme aus den Gebäuden aufgenommen und in die Kanalisation eingeleitet wird.
Sie wollen eine Kanalisation errichten oder erneuern und dabei das Potential des Abwassers als Wärmequelle nutzen? Dann kontaktieren Sie uns! Als international anerkannter Experte im Bereich Energie aus Abwasser steht Ihnen UHRIG gern bei Ihrem Vorhaben zur Seite!
