Regenerative Energie
Die thermische Nutzung von Oberflächengewässern unter Einsatz von Wärmepumpenanlagen zur Bereitstellung von Nahwärme für anliegende Siedlungen findet in Deutschland bislang nur vereinzelt Anwendung. Für die Errichtung und den Betrieb bedarf der Anlagenbetreiber einer behördlichen Erlaubnis. Der genehmigungsrechtliche Verfahrenshergang zur Prüfung und Begutachtung von Technologien zur thermischen Gewässernutzung ist derzeit aber weder auf Bundes- noch auf Länderebene einheitlich und konkret gestaltet, weshalb dringender Anpassungsbedarf besteht.
Die in Oberflächengewässern gespeicherte und mitgeführte Energie kann neben einer mechanischen Verwertung zur Stromerzeugung auch zur Wärmeverwertung genutzt werden. Bislang wird die thermische Energie von oberirdischen Gewässern überwiegend für die Prozesskühlung bei Wärmekraftwerken genutzt. Eine weitergehende thermische Verwertung zur Gebäudetemperierung oder zur Warmwasserbereitung wird bislang hingegen nur vereinzelt praktiziert, etwa bei Modellvorhaben in Cunewalde, Sachsen und in Lauterecken, Rheinland-Pfalz. Vor diesem Hintergrund wird am Institut für Wasserbau der Hochschule Bremen in Kooperation mit Anlagenbauern aus der Wärmetauscher- und Kältetechnik seit Februar 2017 die technische Nutzbarkeit des natürlichen Wärmepotenzials von Oberflächengewässern untersucht. Ziel des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten FuE-Vorhabens SynTHERM ist die Entwicklung von technischen Systemen zur direkten thermischen Gewässernutzung am Standort von Wasserkraftanlagen. Die Funktionsweise der Anlage basiert auf dem Wärmepumpenprinzip. Entgegen marktüblicher Verfahren soll hierbei die Umweltwärme des fließenden Oberflächengewässers am Standort von Wasserkraftwerken als thermischer Energielieferant dienen, wobei der vor Ort durch Wasserkraft erzeugte Strom zum Betrieb der Wärmepumpe verwendet werden soll. Das Modul beinhaltet eine elektrisch betriebene Kompressions-Kälteanlage mit Regelungstechnik sowie einen externen Rekuperator in Form eines Plattenwärmetauschers zur Aufnahme und Abgabe der Wärmeenergie des Wasserkörpers mittels Wärmeträgermedium (Bild 1). Der Wärmetauscher soll im Triebwasserkanal einer Wasserkraftanlage positioniert werden, die Wärmepumpenanlage unweit des Gerinnes auf dem Kraftwerksgelände. Der Einsatz von Wärmepumpenanlagen zur thermischen Gewässernutzung generell weist nicht nur aus energetischer Sicht das Potenzial einer effizienten und nachhaltigen Versorgung anliegender Gebäude und Siedlungen via Nahwärme auf, sondern führt aus gewässerökologischer Perspektive zudem zu einer Verringerung erhöhter natürlicher bzw. anthropogener Wärmelasten (z. B. infolge von Abwasser- bzw. Kühlwassereinleitungen) des zu nutzenden Gewässerkörpers. Einer breiteren Praxisanwendung in Deutschland stehen aktuell jedoch nicht nur zu lösende technische, sondern auch genehmigungsrechtliche Fragestellungen entgegen. Insbesondere die wasserrechtlichen Anforderungen an die Genehmigungsfähigkeit entsprechender Anlagen sind bislang weder auf Bundes- noch auf Landesebene einheitlich und spezifisch ausgeführt und können somit seitens potenzieller Anlagenbetreiber zu Irritation, Befremdung und Verdrossenheit bzgl. des Verfahrenshergangs der Antragsstellung sowie der behördlichen Begutachtung führen. Im Folgenden sollen die gegenwärtigen rechtlichen Anforderungen an die Genehmigungsfähigkeit von Wärmepumpenanlagen zur thermischen Nutzung von Oberflächengewässern erläutert und Handlungsempfehlungen zur Optimierung des Genehmigungsverfahrens sowohl auf Behörden- als auch auf Betreiberseite gegeben werden.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH |
| Quelle: | Wasserwirtschaft - Heft 04 - 2019 (April 2019) |
| Seiten: | 6 |
| Preis: | € 10,90 |
| Autor: | Helge Brede Prof. Dr.-Ing. Bärbel Koppe |
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