Forschungsbericht W 202425 07/2025

Inhalte DVGW-Forschungsbericht W 202425

Vor dem Hintergrund der teilweisen Öffnung der TrinkwV wird im DVGW-Forschungsbericht W 202425 das Praxiswissen bestehender Anlagen aufgenommen. Zusätzlich wurden Temperatursimulationen durchgeführt, um mögliche Energiedefizite bei den Endverbrauchern infolge des Wärmeentzugs abzuschätzen. Darauf aufbauend wurden CO2-Emissionen bilanziert.

Zur Aufnahme von Praxiserfahrungen wurden drei bestehende Wärmenutzungsanlagen deutscher Wasserversorger untersucht, die jeweils der Eigenbedarfsdeckung dienen. Das Trinkwasser wird aus einer Druckleitung entnommen und nach dem Wärmeentzug zurück gespeist. Die Anlagen basieren auf einem Bypass mit Plattenwärmetauscher, einem Niederdruck-Sicherheitskreislauf zur hydraulischen Entkopplung und einer elektrischen Wärmepumpe. Die Wärmeleistung dieser kleintechnischen Anlagen lag unter 100 kW. Die praktischen Erfahrungen zeigen, dass die Wärmenutzung aus Trinkwasser umsetzbar, aber mit entsprechendem technischem Aufwand verbunden ist.

Im zweiten Projektteil wurden theoretische Betrachtungen zu großtechnischen Trinkwasser-Wärmepumpenanlagen durchgeführt. Grundlage war die Annahme, dass die Temperatur des gesamten Trinkwasserdurchflusses um bis zu 5 K abgesenkt wird. Diese Annahme trifft nach Einschätzung der Autoren in der Regel nicht auf die kleintechnischen Eigenbedarfsanlagen zu, erscheint jedoch im Kontext einer potenziellen Vermarktung der Wärme denkbar. Groß-technischen Anlagen sind derzeit nur innerhalb der engen Grenzen von § 13 Absatz 6 der aktuellen TrinkwV genehmigungsfähig. Derzeit werden in Deutschland keine derartigen Anlagen betrieben, weshalb auf theoretische Szenarien zurückgegriffen werden muss.

Zunächst wurden Temperatursimulationen durch die RBS Wave GmbH durchgeführt, um die Auswirkungen einer Absenkung der Einspeisetemperatur auf die Wassertemperaturen im Ver-teilungsnetz zu quantifizieren. Es wurde gezeigt, dass eine Absenkung der Einspeisetemperatur zu einer Reduktion der Wassertemperaturen bei den Abnehmern führen kann. Besonders betroffen sind Abnehmer in relativer Nähe zur Einspeisung, was auf eine geringe Fließdauer zurückgeführt wird. Daraus resultiert ein höherer Energiebedarf bei den Endverbrauchern zur Nacherwärmung des Trinkwassers für die Warmwasseranwendungen. Die Temperatursimulationen für den Sommer zeigten zudem, dass ein Wärmeentzug an der Netzeinspeisung kaum Auswirkung auf periphere Netzbereiche hat, die bei sommerlichen Bodentemperaturen besonders häufig von erhöhten Netztemperaturen betroffen sind.

Durch den Einsatz von Trinkwasser-Wärmepumpen besteht grundsätzlich ein Potenzial zur Einsparung von CO2-Emissionen gegenüber konventionellen Heiztechnologien. Das Einsparungspotenzial wird aufgrund des Nacherwärmens durch die Endverbraucher allerdings verringert.

Bei Überlegungen zur Umsetzung einer großtechnischen Trinkwasserwärmepumpe, die einen geringen systemischen Trinkwasserwärmenutzungsgrad aufweisen kann und zudem ein potenzielles Risiko für die Wasserbeschaffenheit darstellt, sollten Alternativen geprüft werden.

Inhaltsverzeichnis 

• Einleitung
• 2 Material und Methoden
• 2.1 Wärmenutzungsanlagen aus Trinkwasser
• 2.2 Modellierung der Temperaturabsenkung
• 2.3 Energie- und CO2-Bilanzierung
• 3 Ergebnisse
• 3.1 Wärmenutzungsanlagen aus Trinkwasser
• 3.1.1 Übersicht
• 3.1.2 Entnahmekreis/Bypass
• 3.1.3 Sicherheitskreislauf
• 3.1.4 Wärmepumpe
• 3.1.5 Heizkreis
• 3.1.6 Vergleich der Anlagen
• 3.1.7 Planung, Genehmigung und Betrieb
• 3.1.8 Herausforderungen
• 3.2 Modellierung der Temperaturabsenkung
• 3.2.1 Netz D
• 3.2.2 Netz E
• 3.3 Energie- und CO2-Bilanzierung für Netz D
• 3.3.1 Energiebilanzierung
• 3.3.2 CO2-Bilanzierung
• 4 Zusammenfassung
• 5 Schlussfolgerungen
• 6 Literaturverzeichnis
• 7 Formelverzeichnis
• 8 Abbildungsverzeichnis
• 9 Tabellenverzeichnis
• Anhang

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