4

Abwärme Wärme nutzen statt verschwenden

Wärme macht einen großen Teil des Energieverbrauchs aus. Wärme entsteht aber auch bei den meisten technischen Anlagen als Nebenprodukt. Doch dort verpufft sie oft ungenutzt. Dabei kann Abwärme eine wertvolle Energiequelle sein.

Stand: 20.02.2020

Tanks einer Biogasanlage | Bild: picture-alliance/dpa

Abwärme ist Wärme, die unbeabsichtigt als Nebenprodukt entsteht. Motoren und Maschinen strahlen Wärme ab, ebenso Rechenzentren, Kraftwerke und Biogasanlagen. Auch Klimaanlagen und Kühlgeräte erzeugen Wärme. Meist wird sie einfach in die Umgebung abgestrahlt. Manchmal muss sie sogar mit viel Aufwand beseitigt werden, um eine Überhitzung der technische Geräte zu verhindern. Das kann negative Folgen für die Umwelt haben, zum Beispiel, wenn das Kühlwasser aus einem Kraftwerk einen benachbarten Fluss aufheizt und das Leben darin beeinflusst. Dabei könnte man die Abwärme in vielen Fällen nutzen.

Abwärme kurz gefasst

Was ist Abwärme?

Als Abwärme bezeichnet man die Wärme, die von einem technischen Gerät oder einer technischen Anlage erzeugt, aber nicht genutzt wird. Beispiel ist die traditionelle Glühbirne. Sie gibt nur fünf Prozent ihrer Energie in Form von Licht an die Umgebung ab, die übrigen 95 Prozent als Wärme.

Abwärme übertragen

Ein Beispiel für Abwärmenutzung ist die Wärmerückgewinnung in Lüftungsanlagen. Hier wird die Energie der Abluft auf die Zuluft übertragen und diese damit erwärmt. Abwärme kann nur dann direkt genutzt werden, wenn die Temperatur der Quelle höher liegt als die des Abnehmers. Andernfalls ist nur eine indirekte Nutzung unter Einsatz von Wärmepumpen möglich.

Effiziente Abwärmenutzung

Je höher die Temperatur der Abwärme ist, desto besser kann sie genutzt werden. Auch die zeitliche Übereinstimmung zwischen Abwärmeentstehung und Wärmebedarf spielt eine große Rolle bei der Wirtschaftlichkeit der Abwärmenutzung. Wenn die Abwärme nicht zu der Zeit entsteht, zu der sie auch genutzt werden kann, muss sie gespeichert werden.

Vorteile der Abwärmenutzung

Betriebe und Industrieanlagen, die ihre Abwärme nutzen, reduzieren ihren Energieverbrauch und die Schadstoffemissionen. Das spart Energiekosten und der reduzierte Ausstoß von Kohlendioxid schont das Klima.

Anwendungsbereiche der Abwärmenutzung

Abwärme lässt sich zum Heizen von Wohn- und Arbeitsräumen nutzen, zur Erwärmung von Brauchwasser und zur Erzeugung von Prozesswärme in der Landwirtschaft, beispielsweise zum Trocknen. Abwärme kann aber auch zur Erzeugung von Kälte und Strom dienen. Dafür sind allerdings vergleichsweise hohe Abwärmetemperaturen von mindestens 100 bis 120 Grad Celsius nötig, sonst ist der Wirkungsgrad zu niedrig. Um die Abwärme der Raumabluft zu nutzen reichen hingegen schon Temperaturen von 25 Grad Celsius.

Heißer Rechner in Bayern

Ein gutes Beispiel für effektive Abwärmenutzung können Rechenzentren sein, denn hier fällt viel Abwärme an. Die Hochleistungsrechner im Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in Garching bei München beispielsweise heizen im Winter das Gebäude. Die Abwärme wird aber auch zur Produktion von Kälte genutzt, die wiederum Rechner kühlt.

Abwärmenutzung bei Biogasanlagen

Viele Biogasanlagen geben einen großen Anteil der Abwärme ungenutzt an die Umwelt ab. Besonders bei kleinen Biogas-Blockheizkraftwerken ist das der Fall. Hier wird Abwärme häufig nur für die Gebäudeheizung eingesetzt. Oft ließe sich die Energieausbeute hier deutlich verbessern. Besser als jede Abwärmenutzung ist aber, Abwärme von Anfang an zu vermeiden, etwa mit effektiver Dämmung.


4