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Energetische Optimierung des Hamburg Water Cycle im Stadtquartier Jenfelder Au

EnEff:Stadt - Forschung für die energieeffiziente Stadt
Ansicht des zukünftiges Quartiers mit dem Kühnbachteich

Ansicht des zukünftiges Quartiers mit dem Kühnbachteich

© West 8, Rotterdam

Siedlungssteckbrief

Projektstatus Projektstatus: Phase 3Realisierung
Standort der Kommune Hamburg, 22045 , Hamburg
Kommune in Zahlen Fläche: 755,3 km² ; Einwohner: 1,786 Mio.
Träger Erschließung: Bezirksamt Wandsbek und HAMBURG WASSER
Siedlungstyp 770 Wohneinheiten, davon 630 im Neubau, überwiegend Stadthäuser II-IV, Geschosswohnungsbau bis VI
Nutzungstyp Wohnnutzung
Siedlungsfläche 35 ha
Heizungssysteme Versorgung von ca. 200 Wohneinheiten aus BHKW-Wärme produziert aus im Quartier anfallendem Schwarzwasser; für das gesamte Quartier voraussichtlich Erzeugung von Wärme in geo- und solarthermischen Anlagen und Verteilung im Nahwärmenetz, ggf. Fernwärme
Eigentumsverhältnisse Grundstückseigentümer und Grundstücksvermarktung: Finanzbehörde Hamburg
Projektthemen

Projektbeschreibung

Konzeption, Projekt

Auf einem ehemaligen Kasernengelände im Hamburger Stadtteil Wandsbek wird das neue Stadtquartier Jenfelder Au mit insgesamt 770 Wohneinheiten für ca. 2.000 Einwohner, davon 630 im Neubau, entstehen.  In Einzel-, Doppel-, Reihen- (überwiegend 2-4-geschossíge Stadthäuser) und mehrgeschossigen Häusern (bis zu 6-geschossig) sowie der begleitenden sozialen, kulturellen und gewerblichen Infrastruktur soll hiermit ein finanzierbarer Wohnraum für Familien in der Stadt geschaffen werden.

Im Neubau soll neben modernsten Wärmedämmstandards ein innovatives, ganzheitliches Entwässerungs- und Energiegewinnungskonzept als Demonstrations- und Forschungsvorhaben umgesetzt werden. Das technische Konzept HAMBURG WATER Cycle der Hamburger Stadtentwässerung sieht eine getrennte Ableitung von Toilettenabwasser (Schwarzwasser) und sonstigem häuslichen Abwasser (Grauwasser) vor. Das Schwarzwasser wird mit Unterdrucktechnik konzentriert erfasst und in einer Biogasanlage gemeinsam mit organischen Abfällen zu Biogas umgewandelt. Dies wird wiederum in einem BHKW in Elektrizität und Wärme transformiert. Die regenerative Energiegewinnung soll durch die Nutzung von Erdwärme und Solarthermie unterstützt werden, um mit einem Nahwärmenetz eine CO2-neutrale Wärmeversorgung zu erreichen. Aus den Reststoffen der Biogasanlage sollen darüber hinaus langfristig hochwertige Produkte zur Bodenverbesserung und Düngung hergestellt werden. Sowohl die energetischen als auch die stofflichen Produkte sollen prioritär im Stadtquartier Jenfelder Au genutzt werden. Grauwasser wird einer energiesparenden dezentralen Abwasserbehandlung zugeführt und die Rückstände aus der Aufbereitung ebenfalls als Co-Substrat bei der Vergärung genutzt.

Im neuen Klima-Modellstadtteil Jenfelder Au soll quartiersbezogener Umweltschutz mit hoher städtebaulicher Qualität realisiert werden - durch neue Wege in der Siedlungswasserwirtschaft und Nahwärmeversorgung: Das energetische Potenzial des Abwassers wird genutzt und Synergien zwischen den Infrastruktursystemen erschlossen.

Arbeitsprogramm

In dem Projekt werden verschiedene Varianten des HAMBURG WATER Cycle (HWC) - vom Haus über die Abwasserentsorgung bis hin zur Wärmeversorgung - für den Neubaubereich energetisch und ökonomisch bilanziert.

Für die Verwertung der Gärreste aus der Biogasanlage werden praktische, rechtliche und organisatorische Fragestellungen mit dem Ziel einer stofflichen Verwertung in der Landwirtschaft untersucht und Versuche zur Aufbereitung der Gärreste durchgeführt. Die unterschiedlichen Verwertungsmöglichkeiten werden wirtschaftlich und energetisch bewertet.

Die verschiedenen Möglichkeiten der Aufbereitung des Grauwassers werden mittels einer Literaturauswertung vor dem Hintergrund der praktischen Rahmenbedingungen im Stadtgebiet Jenfelder Au gegenübergestellt und insbesondere bezüglich des Energieverbrauchs beurteilt. Praktische Themen wie die Möglichkeiten der thermischen Nutzung von Grauwasser, die Wasserrechtliche Erlaubnis wie auch die Möglichkeit des Grauwasserrecyclings werden untersucht.

Außerdem werden verschiedene Konzepte des Sicherheitssystems für das Vakuumnetz gegenübergestellt und bezüglich Störanfälligkeit, Betriebskosten und Energieeffizienz bewertet.

Das HAMBURG WATER Cycle Konzept wird mit dem Ziel der energetischen Optimierung weiterentwickelt. Die Umsetzung des HAMBURG WATER Cycle in der Jenfelder Au beruht für die getrennte Schwarzwassererfassung auf der Nutzung von Unterdrucktoiletten und einer Unterdruckentwässerung. Dies hat den Vorteil, dass es sich hierbei um bereits bewährte Komponenten handelt, die nun entsprechend für die Anwendung in der Jenfelder Au angepasst werden. Mögliche Alternativen für die Erfassung des Schwarzwassers stellen neu entwickelte Toilettensysteme dar. Anhand von Prototypen sollen alternative, neuartige Toilettensysteme und deren Auswirkungen auf die technische Ausgestaltung des HWC untersucht werden. Dies reicht von der Hausinstallation über den Transport im öffentlichen Bereich bis hin zur Verwertung des Schwarzwassers.

Diese Konzepte werden energetisch und ökonomisch bilanziert und eine Übertragbarkeit der Konzepte auf andere Stadtgebiete untersucht.

Die Aktivitäten im Rahmen von EnEff:Stadt ergänzen die vom BMBF geförderten Arbeiten im Rahmen des Programms FONA und sollen die Umsetzung und Weiterentwicklung des HAMBURG WATER Cycles in der Jenfelder Au und an anderen Standorten befördern.

  • Webpräsenz HAMBURG WATER Cycle
  • Webseite des Demonstrationsvorhabens "Stadtquartier Jenfelder Au" im Rahmen des BMBF-Forschungsprojekts KREIS (Versorgung durch Entsorgung)
  • Zu diesem Projekt gibt es das BINE-Projektinfo 09/2014 "Energie aus Abwasser versorgt Stadtquartier"

Zusätzliche Informationen:

Verwandte Themen

 
  • Erster Spatenstich zur Realisierung des HAMBURG WATER Cycle in der Jenfelder Au am 16. Oktober 2013
  • Vorbereitung der Hochbauarbeiten: Planierung des Projektgebiets
  • Bau des Sielgrabens vor dem Hintergrund der sanierten, denkmalgeschützten Kasernengebäude
  • Vereinfachte schematische Darstellung des HWC-Systems im Projektgebiet
  • Vergleichende Strom- und Wärmebilanz (Projekt-Abschlussbericht)
  • Vergleichende Strombilanz HWC und konventionelle Hamburger Stadtentwässerung