Flüsse und Kläranlagen können zukünftig eine wichtige Rolle beim Heizen spielen
Neue Studie für Hessen zeigt: Flusswärme und Abwasserwärme aus Kläranlagen bieten großes Potenzial zur Versorgung von Wärmenetzen
Wärme aus Flüssen und Kläranlagen kann künftig einen bedeutenden Beitrag zur klimaneutralen und unabhängigen Wärmeversorgung in Hessen leisten. Das zeigt die Studie „Wärmequellen Hessen“, die von der Universität Kassel im Auftrag der LEA LandesEnergieAgentur Hessen und des Hessischen Wirtschaftsministeriums erstellt wurde. Die Untersuchung analysiert erstmals systematisch die Potenziale von Fluss- und Abwasserwärme für die kommunale Wärmeversorgung in Hessen.
Demnach könnte bis zu 25 Prozent des für 2045 prognostizierten Gesamt-Wärmebedarfs in Hessen (ohne Industrie) durch die Nutzung von Abwasser- und Flusswärme gedeckt werden. Dabei wurden diese Wärmequellen nur für verdichtete Gebiete vorgesehen, wo grundsätzlich Wärmenetze sinnvoll sind.
„Die Ergebnisse zeigen, dass Kläranlagen und Fließgewässer in vielen hessischen Kommunen einen wesentlichen Beitrag für eine klimafreundliche Wärmeversorgung leisten können. Neben industrieller Abwärme, Abwärme aus Rechenzentren, Erdwärme und Solarthermie stehen damit weitere heimische Wärmequellen zur Verfügung, die eine unabhängige und klimafreundliche Wärmeversorgung ermöglichen“, so Dr. Karsten McGovern, Geschäftsführer LEA Hessen.
Die Verfügbarkeit dieser Wärmequelle ist regional jedoch sehr unterschiedlich verteilt. Während rund drei Viertel der hessischen Kommunen über mindestens eine geeignete Kläranlage verfügen, kommt nur etwa ein Drittel der Kommunen für die Nutzung von Flusswärme infrage.
Abwasserwärme: Breiter verfügbar und besonders zuverlässig
Für die Studie wurden insgesamt 443 hessische Kläranlagen untersucht. Die Anlagen könnten in Kombination mit Großwärmepumpen zwischen 2,4 und 4,9 Terawattstunden Wärme pro Jahr bereitstellen.
Abwasser gilt als besonders attraktive Wärmequelle. Die Temperaturen liegen in der Regel ganzjährig über 8 Grad Celsius und insbesondere im Winter deutlich höher als bei Fließgewässern. Dadurch ist Abwasserwärme meist verlässlicher und häufig auch wirtschaftlicher als Flusswärme.
Flusswärme bietet großes Potenzial entlang der großen Gewässer
Auch Hessens Flüsse verfügen über erhebliche Wärmepotenziale. Insgesamt erfüllen 25 Flüsse auf einer Länge von rund 1.467 Kilometern die für die Studie festgelegten Mindestanforderungen. Diese Fließgewässer verteilen sich auf 173 Kommunen und damit auf etwa 40 Prozent der hessischen Städte und Gemeinden.
Unter Berücksichtigung technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen liegt das nutzbare Wärmebereitstellungspotenzial aus Fließgewässern bei 1,3 bis 4,3 Terawattstunden pro Jahr. Besonders hohe Potenziale bestehen entlang von Rhein und Main in Südhessen sowie an Weser, Fulda, Werra und Lahn in Nord- und Mittelhessen.
Großwärmepumpen machen die Nutzung möglich
Sowohl bei Fluss- als auch bei Abwasserwärme kommen Großwärmepumpen zum Einsatz. Bei Kläranlagen wird dem gereinigten Wasser am Ablauf Wärme entzogen. Bei Fließgewässern kann die Wärme entweder über Wärmetauscher direkt im Gewässer oder über die Entnahme und Wiedereinleitung von Flusswasser gewonnen werden. Die Großwärmepumpen heben anschließend das Temperaturniveau auf die für Wärmenetze erforderliche Höhe an.
Welche Wärmequelle vor Ort am sinnvollsten ist, hängt stark von den lokalen Gegebenheiten ab. Entscheidend ist insbesondere, ob Kläranlagen oder geeignete Flussabschnitte in unmittelbarer Nähe zu bestehenden oder geplanten Wärmeabnehmern liegen. Kürzere Leitungswege können den notwendigen Netzausbau deutlich reduzieren und damit die Wirtschaftlichkeit verbessern.
Zudem müssen bei der Nutzung von Flusswärme verschiedene Umwelt- und Standortfaktoren berücksichtigt werden. Dazu zählen unter anderem Temperaturgrenzen der Gewässer, Fischschutz, Naturschutzbelange sowie Anforderungen durch die Schifffahrt. Diese Aspekte sollten frühzeitig im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung geprüft werden.
Erste Flusswärmepumpe Hessens in Gießen in Betrieb genommen
Dass die Nutzung von Flusswärme nicht nur Theorie ist, zeigt das Projekt „PowerLahn“ der Stadtwerke Gießen. Anfang Juli 2026 wurde dort die erste Flusswärmepumpe Hessens in Betrieb genommen. Drei Großwärmepumpen nutzen die Wärme der Lahn und speisen sie in das Fernwärmenetz ein. Auf diese Weise können künftig rund 3.900 Wohnungen mit Wärme versorgt werden. Für den Winter ergänzen zwei Blockholzkraftwerke die Wärmebereitstellung.
Auch andere Kommunen verfügen über erhebliche Potenziale: So könnte zum Beispiel in Marburg etwa die Hälfte des Wärmebedarfs der grundsätzlich für Wärmenetze geeigneten Gebiete durch die Kombination von Fluss- und Abwasserwärme gedeckt werden. In Biedenkopf könnte durch Abwasserwärme der Wärmebedarf in solchen Wärmenetzgebieten sogar vollständig bereitgestellt werden. Auch die Flusswärme kann wesentliche Beiträge liefern und das nicht nur an den besonders großen Flüssen wie Rhein und Main, sondern z.B. auch in Wettenberg an der Lahn, wo die Flusswärme fast 90 % des Wärmebedarfs in Wärmenetzgebieten decken könnte.
Ergebnisse im Wärmeatlas Hessen verfügbar
Die Ergebnisse der Studie wurden in den Wärmeatlas Hessen der LEA Hessen integriert und stehen damit allen Kommunen frei zur Verfügung. Der Wärmeatlas unterstützt Städte und Gemeinden bei der kommunalen Wärmeplanung, indem er sowohl Wärmebedarfe als auch Potenziale erneuerbarer und unvermeidbarer Wärmequellen sichtbar macht.
Neben Fluss- und Abwasserwärme können dort beispielsweise auch Abwärmepotenziale aus Industrie und Gewerbe analysiert werden. Kommunen erhalten so eine fundierte Datengrundlage, um die für ihre Region geeigneten Wärmequellen zu identifizieren und die Wärmewende vor Ort voranzubringen.
Weitere Informationen zum Wärmeatlas Hessen: www.waermeatlas-hessen.de
Zur Studie „Wärmequellen Hessen“: https://www.lea-hessen.de/mediathek/publikationen/4560
