Potenzial, Wirtschaftlichkeit und Förderinstrumente für Abwasserwärmenutzung

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 101722

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0087;F-Energiewirtsch. Grundlagen

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Potenzial, Wirtschaftlichkeit und Förderinstrumente für Abwasserwärmenutzung

Schlussbericht (Deutsch)

Das Ziel vorliegender Studie ist, das wirtschaftlich nutzbare Potenzial der Gewinnung von Abwärme aus kommunalen Abwässern mittels Wärmepumpenanlagen zu bestimmen. Dabei wird das besiedelte Gebiet im Umkreis grösserer Abwasserreinigungsanlagen (ARA) mit Hilfe von Geodaten der Bundesstatistik systematisch auf die potenzielle Wärmeabnahmedichte und das wirtschaftlich realisierbare Wärmenutzungspotential hin untersucht. Mit der entwickelten GIS-Methode ist es möglich, für jede einzelne ARA der Schweiz (878 Anlagen) automatisch ‚Potenzialkarten‘ in Hektarauflösung zu erstellen. Das wirtschaftlich realisierbare Potenzial ist diejenige Wärmemenge aus Abwasserreinigungsanlagen, welche dem Bezüger kostengünstiger abgegeben werden kann als konventionell aus Erdgas und Heizöl EL bereitgestellte Wärme. Dafür wurden die Wärmegestehungskosten von insgesamt 15 realisierten Anlagen zur Abwärmenutzung aus ARA's mit denjenigen gleich grosser Anlagen mit Öl- oder Gasfeuerung verglichen. Liegen die Wärmegestehungskosten einer Abwasseranlage über den Kosten der Vergleichsanlage mit Ölfeuerung, ist die Anlage unwirtschaftlich. Mögliche künftige Kostenreduktionspotenziale werden dabei noch nicht berücksichtigt. Das wirtschaftlich realisierbare Potenzial hängt primär vom Preis für fossile Energieträger, von der Wärmedichte in der Umgebung der ARA und von der Grösse der Anlage ab. Abbildung K1 zeigt das wirtschaftlich nutzbare Potenzial und die notwendige Wärmedichte pro Meter Fernwärmetrasse in Funktion der Kosten für Heizöl EL (inkl. Abgaben). Es wird deutlich, dass zu heutigen Heizölkosten von rund 100 CHF/100 lit. (per Januar 2008) das Potenzial sensitiv auf Preisänderungen reagiert. Bereits ab 125 CHF/100 lit. jedoch verläuft die Potenzialkurve sehr flach und das maximal mögliche Potenzial von knapp 3‘500 GWh/a könnte weitestgehend ausgeschöpft werden.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Dr. Eicher+Pauli AG, Liestal

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Gutzwiller,Stephan
Rigassi,Reto
Eicher,Hanspeter

Zugehörige Dokumente

• Abwasserwärmenutzung - Potenzial, Wirtschaftlichkeit und Förderung - Schlussbericht (high res.) [PDF] 2'358 kB
• Abwasserwärmenutzung - Potenzial, Wirtschaftlichkeit und Förderung - Schlussbericht (low res.) [PDF] 2'166 kB

Schlussbericht (Französisch)

L’objectif de la présente étude est de déterminer le potentiel économiquement utilisable des rejets de chaleur récupérés des eaux usées communales au moyen des installations de pompes à chaleur. A cet effet, on étudie systématiquement la zone habitée entourant les principales stations d’épuration des eaux usées (STEP), à l’aide des géodonnées de la statistique fédérale, en considérant le potentiel de densité de chaleur récupérable et, s'agissant de l'utilisation de la chaleur, le potentiel économiquement réalisable. Avec la méthode développée, qui s’appuie sur le SIG, il est possible d’établir automatiquement des «cartes de potentiels » (résolution à l’hectare) pour chacune des 878 STEP que compte la Suisse. Le potentiel économiquement réalisable est la quantité de chaleur provenant des installations d’épuration des eaux usées que l’on peut vendre à meilleur prix à l’acheteur que la chaleur produite conventionnellement à partir de gaz naturel et de mazout EL. Pour permettre ce calcul, on compare les coûts de revient de la chaleur issue de 15 installations réalisées en vue d’utiliser les rejets de chaleur des STEP aux coûts d’installations de taille similaire fonctionnant au mazout et au gaz. Si les coûts de revient de la chaleur obtenue d’une station d’épuration sont supérieurs aux coûts de l’installation de chauffage au mazout de référence, la production issue de la STEP n’est pas économique. A ce stade, les éventuels potentiels futurs de réduction des coûts ne sont pas pris en compte dans ce calcul. Le potentiel économiquement réalisable dépend avant tout du prix des agents énergétiques fossiles, de la densité thermique dans l’environnement de la STEP et de la taille de la station.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Dr. Eicher+Pauli AG, Liestal

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Gutzwiller,Stephan
Rigassi,Reto
Eicher,Hanspeter