Pilotprojekt mit Nachahmungscharakter: Brennstofffreies Wohnquartier in Köln nutzt Abwasser als Wärmequelle

© WVM Gruppe / Eduard Bopp

Düsseldorf - Die Wärmwende im Bausektor kommt nur schleppend voran. In Köln-Ehrenfeld zeigt der Ökoenergieanbieter Naturstrom in einem Neubau-Quartier beispielhaft, was mit gut geplanter Abwasser-Wärmetechnik alles möglich ist. Die Vor-Ort-Energienutzung umfasst neben der Abwasserwärme auch Solar- und Ökostrom aus dem Netz, der eine Wärmepumpe antreibt.

Das von dem Projektentwickler WVM Gruppe und der Naturstrom AG realisierte Quartier LÜCK in Köln-Ehrenfeld nutzt eine bislang kaum erschlossene Wärmequelle: Städtisches Abwasser dient einer zentralen Wärmepumpe als Energiereservoir. Der Strom für die Wärmeerzeugung kommt direkt von Photovoltaikanlagen auf den Gebäudedächern, ergänzt um Ökostrom aus dem öffentlichen Netz. Bei einer Baustellenbegehung macht sich NRW-Bauministerin Ina Scharrenbach ein Bild von der fossilfreien Versorgungslösung und deren Potenzial für die Wärmewende.

Abwasser - wichtiger Baustein der urbanen Wärmewende - Pufferspeicher speist lokales Wärmenetz
Mit dem Bau des Wohnquartiers an der Subbelrather Straße hat die WVM-Gruppe 2023 begonnen. Auf einem brachliegenden Fabrikgelände in Köln-Ehrenfeld entstehen derzeit vier Mehrparteienhäuser für 216 Wohneinheiten und eine Großtagespflege. Neben Abwasserwärme für eine Wärmepumpe wird für die Wärmeversorgung von LÜCK auch Solarstrom direkt vom eigenen Dach genutzt. Hierfür werden Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von 99 kWp installiert.

Die Hauptenergiequelle liegt nur wenige Meter außerhalb des Quartiers. Auf einer Länge von rund 120 Metern entzieht ein Wärmetauscher dem Abwasser Wärmeenergie. Die Nutzung des Abwassers bringt dabei nach Angaben von Stephan von Bothmer, Geschäftsführer des für die Wärmetauscher-Technik zuständigen Unternehmens Uhrig Energie, zwei wesentliche Vorteile mit sich. Erstens ist es gerade im Winter mit mindestens 10 bis 12 Grad eine vergleichsweise energiereiche und verlässliche Wärmequelle, so dass auf dieser Basis ein besonders effizientes Arbeiten der angeschlossenen Wärmepumpen möglich wird. Zum Zweiten steht diese Energie passend zum Wärmebedarf zur Verfügung, da gerade im urbanen Raum, wo viel Wärme benötigt wird, besonders viel Abwasserwärme anfällt.

Die Wärmepumpe in der Energiezentrale nutzt den lokal erzeugten Solarstrom sowie Ökostrom aus dem Netz, um das Heizwasser auf Temperatur zu bringen und einen 20 Kubikmeter großen Pufferspeicher zu befüllen. Dieser speist das quartierseigene Wärmenetz. Bei Spitzenlast oder besonders viel zudem lokal erzeugter Solarenergie wird eine Power-to-Heat-Anlage zugeschaltet.

Die Trinkwasser-Erhitzung übernehmen dezentrale Wohnungsstationen in den einzelnen Wohneinheiten. So können die Vorlauftemperaturen für die Bereitstellung der Raumwärme niedrig und besonders effizient gehalten werden.

„Zur Versorgung der Mieterinnen und Mieter wurde ein Quartierswärmenetz unter Nutzung von Abwasserwärme geschaffen. Von diesen Erfahrungen profitieren andere Bauwillige, die Mieterinnen und Mieter und natürlich die Umwelt“, kommentiert Ina Scharrenbach, Ministerin für Heimat, Kommunales, Bau und Digitalisierung des Landes Nordrhein-Westfalen das Projekt.

Konzept-Vorteile: umweltfreundlich, skalierbar und wirtschaftlich
Die Geschäftsführerin der WVM-Gruppe in Köln Erika Werres betont mit Blick auf das Projekt, dass es für ihr Unternehmen immer wichtig war, das Energiekonzept von LÜCK so nachhaltig wie möglich zu planen. „Mit Abwasser haben wir hier nicht nur die ideale Energiequelle für unser Wohnquartier gefunden, sondern zeigen auch, dass die Wärmegewinnung aus Kanälen wirtschaftlich und skalierbar ist“, so Werres.

Bei der Umsetzung des Energiekonzepts haben die Projektpartner eng mit den Stadtentwässerungsbetrieben Köln, in deren Kanäle die Wärmetauscher eingebracht werden, kooperiert. Darüber, mit dem Plan auf offene Ohren in Köln gestoßen zu sein, freut sich Dr. Sarah Debor, Geschäftsfeldleiterin Urbanes Wohnen und Gewerbe bei der Naturstrom AG. „Obwohl die Potenziale der Abwasserwärmegewinnung unbestritten sind, scheuen anderswo manche Stadtentwässerungsbetriebe bislang davor zurück. Wir freuen uns, mit LÜCK ein Vorzeigeprojekt vorstellen zu können, das zeigt, was möglich ist. Die Potenziale im urbanen Raum sind derart groß, dass wir mittlerweile standardmäßig bei jedem Projekt eine Umsetzung prüfen“, so Debor.