Flüsse und Kläranlagen als Wärmequelle

Flüsse und Kläranlagen könnten künftig eine tragende Rolle bei der klimaneutralen Wärmeversorgung in Hessen spielen. Zu diesem Ergebnis kommt die neue Studie „Wärmequellen Hessen“, die von der Universität Kassel im Auftrag der LEA LandesEnergieAgentur Hessen und des Hessischen Wirtschaftsministeriums erstellt wurde. Demnach könnten Abwasser- und Flusswärme zusammen bis zu einem Viertel des für das Jahr 2045 prognostizierten Wärmebedarfs außerhalb der Industrie decken.

Die Untersuchung analysiert erstmals landesweit die Potenziale beider Wärmequellen für den Einsatz in kommunalen Wärmenetzen. Im Fokus stehen insbesondere dicht besiedelte Gebiete, in denen der Betrieb von Wärmenetzen wirtschaftlich sinnvoll ist.

Heimische Energiequellen für die Wärmewende

„Die Ergebnisse zeigen, dass Kläranlagen und Fließgewässer in vielen hessischen Kommunen einen wesentlichen Beitrag für eine klimafreundliche Wärmeversorgung leisten können“, erklärt Dr. Karsten McGovern, Geschäftsführer der LEA Hessen. Neben industrieller Abwärme, Rechenzentren, Geothermie und Solarthermie stünden damit weitere heimische Wärmequellen zur Verfügung, die eine unabhängige Wärmeversorgung ermöglichen.

Allerdings sind die Potenziale regional unterschiedlich verteilt. Während rund drei Viertel aller hessischen Kommunen über mindestens eine geeignete Kläranlage verfügen, kommt nur etwa ein Drittel der Städte und Gemeinden für die Nutzung von Flusswärme infrage.

Kläranlagen bieten besonders verlässliche Wärmequelle

Für die Studie wurden insgesamt 443 hessische Kläranlagen untersucht. In Verbindung mit Großwärmepumpen könnten sie jährlich zwischen 2,4 und 4,9 Terawattstunden Wärme bereitstellen.

Nach Einschätzung der Studienautoren gilt Abwasser als besonders attraktive Wärmequelle. Die Temperaturen liegen ganzjährig meist über acht Grad Celsius und sind insbesondere im Winter deutlich höher als die von Fließgewässern. Dadurch lässt sich Abwasserwärme vergleichsweise zuverlässig und häufig wirtschaftlicher nutzen.

Hohe Potenziale entlang von Rhein, Main und Lahn

Auch Hessens Flüsse verfügen über erhebliche ungenutzte Energiereserven. Die Studie identifiziert 25 geeignete Flüsse mit einer Gesamtlänge von rund 1.467 Kilometern. Sie verlaufen durch 173 Kommunen und damit durch etwa 40 Prozent aller hessischen Städte und Gemeinden.

Das technisch, ökologisch und wirtschaftlich nutzbare Potenzial wird auf 1,3 bis 4,3 Terawattstunden Wärme pro Jahr geschätzt. Besonders aussichtsreich sind Standorte entlang von Rhein und Main in Südhessen sowie an Weser, Fulda, Werra und Lahn in Nord- und Mittelhessen.

Großwärmepumpen sind Schlüsseltechnologie

Die Nutzung der Wärme aus Flüssen und Abwasser erfolgt über Großwärmepumpen. Bei Kläranlagen wird die Energie dem gereinigten Wasser am Ablauf entzogen. Bei Flüssen geschieht dies entweder über Wärmetauscher direkt im Gewässer oder durch die Entnahme und Wiedereinleitung von Wasser. Die Wärmepumpen erhöhen anschließend das Temperaturniveau auf die für Fern- und Nahwärmenetze erforderlichen Werte.

Ob Fluss- oder Abwasserwärme vor Ort die bessere Lösung darstellt, hängt laut Studie vor allem von den örtlichen Gegebenheiten ab. Entscheidend seien kurze Leitungswege zwischen Wärmequelle und Verbrauchern, um Netzausbaukosten gering zu halten. Zudem müssen bei Flussprojekten Umweltauflagen, Fischschutz, Naturschutz und Anforderungen der Schifffahrt berücksichtigt werden.

Gießen setzt bereits auf Flusswärme

Dass die Technologie nicht mehr nur Zukunftsmusik ist, zeigt ein Projekt der Stadtwerke Gießen. Anfang Juli 2026 ging dort mit „PowerLahn“ die erste Flusswärmepumpe Hessens in Betrieb. Drei Großwärmepumpen nutzen die Wärme der Lahn und speisen sie in das Fernwärmenetz ein. Künftig sollen damit rund 3.900 Wohnungen versorgt werden. Ergänzt wird das System im Winter durch zwei Blockholzkraftwerke.

Auch andere Kommunen könnten erheblich profitieren. In Marburg ließe sich laut Studie etwa die Hälfte des Wärmebedarfs geeigneter Wärmenetzgebiete durch Fluss- und Abwasserwärme decken. In Biedenkopf könnte Abwasserwärme sogar den gesamten Wärmebedarf entsprechender Gebiete bereitstellen. In Wettenberg wiederum könnte die Wärme aus der Lahn nahezu 90 Prozent des Bedarfs in Wärmenetzgebieten abdecken.

Ergebnisse online verfügbar

Die Resultate der Studie wurden in den Wärmeatlas Hessen integriert und stehen Kommunen kostenfrei zur Verfügung. Das digitale Werkzeug unterstützt Städte und Gemeinden bei der kommunalen Wärmeplanung und zeigt sowohl Wärmebedarfe als auch Potenziale erneuerbarer und unvermeidbarer Wärmequellen auf. Dadurch sollen Kommunen künftig fundierter entscheiden können, welche Wärmequellen vor Ort die größten Chancen für eine erfolgreiche Wärmewende bieten.