Einsatz von Großwärmepumpen in Kläranlagen
Am Ablauf von Kläranlagen bündeln sich deutlich größere Wassermengen, was den Einsatz von Großwärmepumpen und die Einspeisung in Wärmenetze ermöglicht. Ein zusätzlicher Vorteil: Das Abwasser ist hier bereits gereinigt und enthält weniger Störstoffe. Für diesen Bereich weist der Energieatlas NRW ein Potenzial von etwa 6,8 TWh jährlich aus. Zusammengenommen könnten beide Quellen rund 10 % des Gebäudewärmebedarfs in Nordrhein-Westfalen bis 2045 decken – und wären dabei kontinuierlich verfügbar.
2. „Initiative Abwasserwärme NRW“ rückt Abwasserwärme in den Fokus
Im Jahr 2024 haben das Land Nordrhein-Westfalen und die Landesgesellschaft NRW.Energy4Climate die „Initiative Abwasserwärme NRW“ ins Leben gerufen und gemeinsam mit Vertretern aus Organisationen der Energieversorgung, Kanalnetzbetrieben, der Wasserwirtschaft, der Wohnungswirtschaft sowie der Kommunal Agentur NRW und dem Städte- und Gemeindebund NRW eine Grundsatzerklärung unterzeichnet. Auf dieser Grundlage soll die Nutzung von Abwasser als Wärmequelle systematisch ausgebaut und ein weiterer Impuls für die Wärmewende gesetzt werden.
„Mit der Initiative Abwasserwärme NRW bringen wir Expertinnen und Experten aus diesem Bereich an einen Tisch. In zwei Arbeitsgruppen zum Thema Abwasserwärme aus dem Kanal und Abwasserwärme aus der Kläranlage erarbeiten wir konkrete Lösungsmöglichkeiten“, so Christian Mildenberger, Geschäftsführer NRW.Energy4Climate, im Oktober 2024. „Ziel ist es, schnell in die Umsetzung von Projekten zu kommen, um das Tempo bei der Wärmewende weiter zu steigern.“
Angestrebt wird laut NRW.Energy4Climate die Initiierung mehrerer hundert Projekte sowie eine bundesweite Vorreiterrolle in diesem Bereich. Im Mittelpunkt der Initiative stehen unter anderem die Entwicklung geeigneter Betreibermodelle (zu denen im Oktober 2025 eine Broschüre veröffentlicht wurde), die Weiterentwicklung technischer Lösungen sowie die Klärung zentraler regulatorischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen.
Um neue Projekte auf den Weg zu bringen, widmen sich die Akteure der Initiative Abwasserwärme NRW in zwei Arbeitsgruppen relevanten Fragestellungen rund um die beiden oben genannten Ansätze:
- Gewinnung von Abwasserwärme aus dem Kanal (mit dem Schwerpunkt Quartiere)
Es werden beispielsweise Potenzialkarten erstellt, rechtliche Hindernisse identifiziert sowie konkrete Projektabläufe erstellt.
- Gewinnung von Abwasserwärme aus Kläranlagen (mit dem Schwerpunkt Fernwärme)
In dieser Arbeitsgruppe stehen vor allem die technischen Anforderungen und Handlungsempfehlungen im Mittelpunkt.
3. Best Practices: Was hat sich seither in NRW getan?
In der Zwischenzeit wurden in NRW zahlreiche Projekte ins Leben gerufen oder befinden sich noch in der Planung, wie die folgenden Beispiele zeigen:
Duisburg: Fernwärme aus der Kläranlage Huckingen
Seit Juni 2025 ist die Anlage der Stadtwerke Duisburg in Betrieb und gilt als Beispiel für die Nutzung bislang unerschlossener Potenziale und erfolgreiche Zusammenarbeit in der Wärmewende. Die Stadt möchte ihre Fernwärme bis 2035 vollständig CO₂-frei erzeugen und nutzen dafür innovative Lösungen wie die Erschließung bislang ungenutzter Energiequellen. Um die Wärme des gereinigten Abwassers der Kläranlage Huckingen nutzbar zu machen, wird es in einem neu geschaffenen Anstaubereich im Ablauf der Kläranlage gesammelt und über unterirdische Leitungen in ein separates Wärmepumpengebäude geleitet. Zwei Wärmepumpenmodule mit je 1,9 MW Leistung entziehen dem Abwasser die Wärme und erzeugen Vorlauftemperaturen von 75 bis 85 °C, um damit einen Teil des Fernwärmenetzes im Duisburger Süden mit CO₂-armer Wärme zu speisen. Anschließend fließt das um etwa 5 °C abgekühlte Abwasser wieder in den Auslauf der Kläranlage zurück, wird dort mit dem restlichen gereinigten Abwasser vermischt und fließt kühler in den Rhein ein, was das Gewässer spürbar entlastet.
Die Sicherheit des Systems hat höchste Priorität: Abwasser und Fernwärmekreislauf werden kontinuierlich überwacht, sodass bei Verunreinigungen eine sofortige Abschaltung erfolgen kann. Während die Stadtwerke Duisburg das Heizkraftwerk betreiben, verantworten die Wirtschaftsbetriebe Duisburg weiterhin die Aufbereitung und Wasserqualitätsüberwachung. Nach rund zweijähriger Bauzeit nahm die Stadtwerke‑Wärmeerzeugungsanlage an der Kläranlage Huckingen im Juni 2025 planmäßig den Betrieb auf und versorgt seitdem Haushalte im Duisburger Süden zuverlässig mit klimafreundlicher Fernwärme.
Die erfolgreiche Umsetzung fußt auf der engen Zusammenarbeit von Stadtwerken Duisburg, Wirtschaftsbetrieben Duisburg und externen Partnern sowie auf der Förderung im Rahmen der Ausschreibung für innovative Kraft‑Wärme‑Kopplung durch die Bundesnetzagentur.
Mönchengladbach: Wohnquartier Seestadt – Wärme aus dem Kanal
Das Wohnquartier Seestadt im Zentrum von Mönchengladbach positioniert sich als Vorreiterquartier der Energiewende. In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern wird der CO₂-Ausstoß im Vergleich zu konventionellen Versorgungslösungen signifikant reduziert.
Ein zentrales Element des Energiekonzepts ist die intelligente Sektorenkopplung von Strom und Wärme in Verbindung mit dem Einsatz nachhaltiger Technologien. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Nutzung von Abwasser als Energiequelle über eine zentrale Großwärmepumpe. Die Installation wurde im Jahr 2022 in Betrieb genommen. Das Konzept ermöglicht eine hocheffiziente und zugleich CO₂-arme Wärmeversorgung zu wirtschaftlich tragfähigen Bedingungen.
Umfangreiche Begrünungsmaßnahmen, darunter Dachbegrünungen sowie integrierte Wasserflächen, leisten zudem einen wichtigen Beitrag zu einem stabilen und angenehmen Mikroklima.
Das zukunftsweisende Versorgungskonzept der Seestadt ist Teil des Förderprogramms „TransUrban.NRW“ und wurde als eines von vier Projekten vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) als „Reallabor der Energiewende“ ausgezeichnet. Der Betrieb und die Weiterentwicklung des Energienetzes erfolgen in langfristiger Partnerschaft mit der Stadtentfalter GmbH.
Zusätzlich zu dieser Auszeichnung wurde die Seestadt im September 2020 vom Land Nordrhein-Westfalen als größte Klimaschutzsiedlung des Landes gewürdigt. Im Dezember 2023 folgte die Anerkennung als KlimaQuartier.NRW.
