Der Ressourcen- und Energieverbrauch von Gebäuden ist einer der wichtigsten Aspekte der Energieeffizienz von Gebäudeplanung und -betrieb, weshalb im Zuge von nachhaltiger Bau- und Betriebsweise jede Energieressource genutzt wird.
Die Abwasserwärmenutzung als sehr großes, nicht ausgeschöpftes Potenzial stellt eine wichtige Komponente beim energieeffizienten Betrieb von Gebäuden dar.
Abwasserwärmenutzung ist relevant für Neubauten, Umbauten und Erweiterungen, aber auch für die gesamte Stadterneuerung oder für Quartiere. Der Autor zeigt, dass Abwasserwärmenutzung in vielen Fällen wirtschaftlich ist.
Das Buch soll helfen, die Voraussetzungen für den Einsatz der Abwasserwärmenutzung bei Neubauten oder Bestandssanierungen zu prüfen. Deshalb werden die Grundlagen erläutert, die für die Abwasserwärmenutzung von Belang sind und durch die Darstellung von beispielhaften Anwendungen ergänzt. Nacheinander wird auf rechtliche und physikalische Grundlagen sowie wirtschaftliche Zusammenhänge eingegangen, darauf aufbauend werden Wärmetauschersysteme dargestellt. Auf dieser Grundlage wird ein Leitfaden zur Projektbearbeitung erstellt und ein Projektbeispiel vorgestellt.
Der Autor versteht das Buch als Beitrag zum interdisziplinären Zusammenwirken der im Bauwesen Beteiligten, es soll also ein Leitfaden für Architekten, Ingenieure und Stadtplaner, aber auch für Facilitymanager, Investoren, Projektentwickler, Banken, Kommunalpolitiker, Abwasseranlagenbetreiber und Energiecontractoren sein.

Achim Hamann ist promovierter Bauingenieur und hat zusätzlich Umweltwissenschaften und Technisches Gebäudemanagement studiert. Seit 1990 ist er in der Wasser- und Immobilienwirtschaft tätig. Im Rahmen der Architektur- und Ingenieurleistungen beschäftigt er sich schwerpunktmäßig mit interdisziplinären und integralen Planungsaufgaben bei Wohn- und Nichtwohngebäuden.

„(…) Ich finde dieses Fachbuch wegen seiner klaren Struktur, seinem praxisnahen Informationsgehalt mit Hinweisen, Checklisten, Berechnungen und Arbeitshilfen sehr empfehlenswert für Planer. (…)“ Klaus W. König in: GI – Gebäudetechnik in Wissenschaft und Praxis (2016), Heft 2, Seite 133

Vorwort

1 Einleitung

1.1 Zielsetzung des Buches

1.2 Erfolgsfaktoren für eine energieeffiziente Bauweise

1.2.1 Der Baumeister von heute

1.2.2 Der Effizienzhaus-Ansatz

1.2.3 Die richtigen Wärmequellen

1.3 Klimaschutzstrategien und der Wärmemarkt

1.4 Mitwirkende Akteure

1.5 Sachstand in Deutschland

2 Grundlagen der Abwasserwärmenutzung

2.1 Gesetzliche Grundlagen

2.1.1 Politische Ziele

2.1.2 Energieeinspargesetz, Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz, Energieeinsparverordnung

2.1.3 Nutzungspflichten bei Neubauten und Altbauten (EEWärmeG)

2.1.4 Landesrecht (EWärmeG BW)

2.1.5 Landesbauordnungen, Durchführungsverordnungen zur EnEV

2.1.6 Exkurs: Wasserhaushaltsgesetz und wasserrechtliche Rahmenbedingungen für den Abwasserwärmeentzug

2.1.7 Die Begriffe »Abwärme« und »Abwasser« (EEWärmeG)

2.2 Grundlagen der Vertragsgestaltung

2.3 Technische Randbedingungen für die Abwasserwärmenutzung

2.4 Grundlagen zum Wärmepotenzial aus Abwasser

2.4.1 Physikalische Grundlagen

2.4.2 Technische Nutzung: theoretische Wärmetauscherleistung

2.4.3 Technische Nutzung: Wärmetauscheroberfläche

2.4.4 Grundlagen der Wärmepumpenfunktion

2.4.5 Auslegung der Wärmepumpenleistung

2.4.6 Bundesweites Wärmepotenzial

2.4.7 Projektspezifisches Wärmepotenzial

2.5 Projektbeispiele

2.6 Grundlagen für die Reduzierung von CO₂-Emissionen

2.6.1 Bundesweiter Vergleich von verschiedenen Energieträgern

2.6.2 Projektspezifischer Vergleich von CO₂-Emissionen

2.7 Wärmetauschersysteme

2.7.1 Wärmetauscher in das Kanalrohr integriert

2.7.2 Wärmetauscher zur Nachrüstung im Kanalrohr

2.7.3 Externe Wärmetauscher im Kanalnetz

2.7.4 Wärmetauscher im Gebäude

2.8 Energetische Varianten von Gebäudehülle und Gebäudetechnik

2.9 Grundlagen der Heizlastberechnung

2.10 Sonstiges

2.11 Wirtschaftliche Grundlagen

2.11.1 Investitionskostenmodelle für die Abwasserwärmenutzung im Gebäudebestand und Neubau

2.11.2 Jahreskosten für die Abwasserwärmenutzung und Vergleich mit drei weiteren Varianten

2.11.3 Wirtschaftlicher Einsatzbereich der Abwasserwärmenutzung

3 Arbeitshilfen für ein konkretes Projekt

3.1 Vorgehensweise am Beispiel »Dorfcenter«

3.2 Checkliste

3.3 Anwendung der Checkliste am Beispiel »Dorfcenter«

3.3.1 Beteiligung der politischen und verwaltungstechnischen Akteure

3.3.2 EnEV-Bilanzierung und Jahreswärmebedarf

3.3.3 Abschätzungen der Heizlast

3.3.4 Ermittlung der Abwassermengen und des Wärmepotenzials

3.3.5 Bestimmung der möglichen Wärmepumpenleistung

3.3.6 Betrachtungen zum Deckungsgrad

3.3.7 Betrachtungen zur Kühlleistung

3.3.8 Festlegung der Wärmepumpenleistung aufgrund der Heizlast

3.3.9 Bestimmung der Wärmetauscherleistung und -oberfläche

3.3.10 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

3.4 Hinweise zum Betrieb eines Wärmetauschers im Kanal

4 Fazit und Ausblick

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Quellenverzeichnis