Methodik und Erstellung des Abwasserwärmepotenzialkatasters

Die Abteilung Energieplanung (MA 20) beauftragte die Geologische Bundesanstalt mit der Erhebung und Bewertung des Abwasserwärmepotenzials für Wien sowie mit der Erstellung eines entsprechenden Katasters in einem geeigneten Maßstab.

Da jede thermische Kanalnutzung eine Fall-zu-Fall-Entscheidung darstellt, kann der Kataster nur für eine 1. Potenzialanalyse herangezogen werden. Für ein konkretes Planungsvorhaben muss eine Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsstudie vorgenommen werden.

Wesentliche Nutzungskriterien sind:

• Trockenwetterdurchfluss
• Kritisches Gefälle
• Temperaturniveaus

Trockenwetterdurchfluss

Da ein ausreichend hoher kontinuierlicher Abfluss ein wichtiges Auswahlkriterium für geeignete Standorte ist, sind für eine quantitative Erstbeurteilung nur Kanäle mit einem Mindestdurchfluss von 15 l/s dargestellt. Eine Vielzahl an Studien zeigt, dass mindestens 15 l/s Trockenwetterabfluss für eine Abwasserwärmenutzung notwendig sind.

Die Durchflussmessungen basieren auf einer Abflussmodellierung, die von der Planungsabteilung bei Wien Kanal durchgeführt wurde. Sie stellt den maximalen Trockenwetterdurchfluss dar (Stand 2018). Die genauen Durchflusswerte der Kategorisierung können der Legende entnommen werden.

Die online abrufbare Potenzialkarte ermöglicht außerdem, mithilfe eines begrenzten räumlichen Puffers um den Lagemittelpunkt, eine Schätzung der Entfernung zwischen potenziellen Abnehmerinnen und Abnehmern und potenziell thermisch nutzbaren Kanalabschnitten. Die Distanz zwischen Nutzerinnen und Nutzern, und Kanal stellt aufgrund der notwendigen Verbindungsleitungen einen wichtigen Kostenpunkt dar. Kanaldaten von Stadtentwicklungsgebieten wie die Seestadt aspern oder Floridsdorf-Ost sind in der Karte nicht dargestellt, stellen jedoch potenziell nutzbare Abschnitte dar.

Kritisches Gefälle

Das Gefälle des Kanals kann unter anderem als ein weiteres wichtiges Auswahlkriterium für geeignete Standorte für Abwasserwärmenutzungsanlagen herangezogen werden, da es Einfluss auf die Abfluss- und Ablagerungsbedingungen hat. Wird zusätzlich ein Bypass gelegt, muss auch dieser das gleiche Gefälle wie der Bestandskanal aufweisen. Bei sehr geringem Gefälle besteht die Gefahr von Ablagerungen, was negative Auswirkungen auf die thermische Nutzung haben würde. Laut einiger Studien kann eine Nutzung bei Gefällen unter 0,1 % als kritisch angesehen werden.

Temperaturniveaus

Für die Nutzung der Abwasserwärme sind die ganzjährig hohen und relativ konstanten Temperaturen des Abwassers eine wichtige Voraussetzung. Überschreitet die Temperatur des Abwassers 10 Grad Celsius, kann eine Nutzung sinnvoll sein. In den folgenden Diagrammen sind exemplarisch Tages- und Jahreszeitliche Temperaturprofile von 2 Messstellen im Wiener Kanalnetz dargestellt. Die Daten stammen jeweils aus einem zentraler gelegenen Misch- und einem peripherer gelegenen Schmutzwasserkanalabschnitt.

Im Wesentlichen ist zu erkennen, dass die Temperaturen im Mischwasserkanal (Jahresdurchschnittswert 16,34 Grad Celsius) generell höher sind als im Schmutzwasserkanal (Jahresdurchschnittswert 14,77 Grad Celsius). Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Mischwasserkanal zentraler gelegen ist als der Schmutzwasserkanal. Unterscheidet man zwischen Misch- und Trennsystem, sind bezogen auf die Temperatur keine großen Einflüsse zu erkennen, die auf Umwelteinflüsse wie Regen zurückzuführen sind. Eine Abwasserwärmenutzung ist ab Temperaturen von 10 Grad Celsius sinnvoll, die an beiden Messstellen ganzjährig deutlich überschritten wird.