Wärmerückgewinnung aus im Gebäude, im Kanal und in der Kläranlage Quelle: Energie Schweiz
Das
Wasser von einer
Badewanne, Dusche, Waschbecken und Waschmaschine ist zwar
Abwasser, wird aber, im Gegensatz zu fäkalienbelastetem
Wasser, auch
Grauwasser genannt. Damit die enthaltene
Energie nicht in die
Kanalisation abfließt, gibt es
Wärmerückgewinnungssysteme. Inwieweit sich derartige Anlagen "lohnen", muss von Fall zu Fall ermittelt werden. Eine andere Möglichkeit wäre ein
Recyceln des Wasser für die
WC-Spülung, Grünflächenbewässerung oder Reinigungsarbeiten. In größerem Umfang kann auch aus dem
Abwasser in den Kanälen oder einer Kläranlage
Wärme zurückgewonnen werden.
Energienutzung aus Abwasser
Die Energienutzung aus Abwasser ist ein sinnvoller Kreislauf Quelle: Energie in Infrastrukturanlagen
Rinnenwärmetauscher Quelle: BMU
Im Winter kann aus der
Energie des
Abwassers
Wärme gewinnen, im Sommer damit kühlen. Im Jahresverlauf ist die
Abwassertemperatur zwischen 10 °C und 20 °C. Die Technik zur
Energiegewinnung aus
Abwasser ist in der Schweiz einfach und erprobt.
In einem
Wärmetauscher wird dem
Abwasser Energie entzogen und eine
Wärmepumpe macht sie für die Beheizung oder Kühlung von Gebäuden nutzbar. Die Wärme wird entweder in einem
Wärmetauscher in dem
Abwasserkanal aus dem Rohabwasser oder aus gereinigtem
Abwasser in einer Kläranlage gewonnen. Bei der
Energiegewinnung in einem
Abwasserkanal ist ein Durchfluss von mindestens 15 l/s erforderlich. Jeder Sekundenliter
Abwasser ermöglicht eine Wärmeleistung der
Wärmepumpe von 8 kW.
Diese Technik ist in der Schweiz weit fortgeschritten.
Grauwasser-Recycling mit Wärmerückgewinnung
Grauwasser-Recycling Quelle: Pontos GmbH
Grauwasser-Recycling mit Pufferspeicher Quelle: Pontos GmbH
Das Pontos AquaCycle ist eine zur
Grauwasser-Aufbereitungsanlage. Die Anlagen haben eine Aufbereitungskapazität von 2000 bis 22.000 l/d. Es eignet sich für den Einsatz in Mehrfamilienhäuser, Wohn- oder kleinere Ferienanlagen und Hotels. Das anfallende Dusch- und Badewasser wird auf rein mechanisch-biologischem Weg ohne chemische Zusätze gereinigt. Das erzeugte
Betriebswasser entspricht den hygienischen Anforderungen der
EU-Richtlinie für Badegewässer und kann für alle Anwendungen eingesetzt werden, für die keine
Trinkwasserqualität gefordert wird (
WC-Spülung, Grünflächen-bewässerung oder Reinigungsarbeiten).
Die
Wärme des
Abwassers (Grauwasser) aus den Duschen,
Badewannen und Waschmaschinen wird zur
Vorerwärmung des
Trinkwassererwärmung eingesetzt. Die
Wärmerückgewinnung aus dem Grauwasser erfolgt durch ein
Wärmeübertragermodul. Der Einsatz des Moduls bei größeren Anlagen befindet sich seit Herbst 2008 in der Testphase. Nach Angaben der Firma Pontos GmbH können ca. 10...15 kWh/m
3 aus dem Grauwasser entzogen und der
Trinkwassererwärmung bzw. der Heizungsanlage zugeführt werden.
ThermoCycle® WRG
Prinzip der WRG Quelle: Forstner Speichertechnik GmbH
(1) In einer separaten
Abwasser-Zuleitung wird das warme Grauwasser (aus
Dusche, Waschmaschine...) durch die ThermoCycle® WRG geleitet.
(2) Ein ausgeklügeltes Filtersystem sorgt für die Zurückhaltung der im
Grauwasser enthaltenen Schmutzfracht (wie Haare, Wollflusen, Sand...).
(3) Dem gefilterten Grauwasser wird mit dem
Wärmetauscher die enthaltene Wärme entzogen.
(4) Anschließend fließt das abgekühlte
Abwasser in die
Kanalisation oder
kann in Sonderfällen einem
Wasserrecycling zur Substitution von
kostbarem
Trinkwasser der Toilettenspülung zugeführt werden.
Duschrohr - Grauwasserwärmerückgewinnung
Energiegewinnung aus Duschwasser Quelle: Q-Blue b.v.
Duschrinne - Prinzip Quelle: Q-Blue b.v.
Duschrinnen ECOshower Quelle: Q-Blue b.v.
Showersave QB 1 Quelle: Q-Blue b.v.
Der
Q-Blue Showersave® nützt die
Wärme des Duschwassers während des Duschens zur
Vorwärmung des
kalten Trinkwassers. Der
Wärmetauscher besteht aus zwei konzentrischen Rohrleitungen, der Innen- und Außenrohrleitung.
Das
Abwasser der Dusche strömt durch die
Innenrohrleitung an der
Rohrwandung nach unten. Durch den
Zwischenraum der zwei konzentrischen Rohrleitungen strömt das kalte
Leitungswasser in den
Trinkwassererwärmer und in die
Mischbatterie der
Dusche. Um die Innenrohrleitung herum ist eine dünnwandige Leitung, der sogenannte Zufluss angebracht. In dem geringen Raum zwischen dem Zufluss und der Innenrohrleitung befindet sich
Luft. Wenn die Innenrohrleitung eine Undichtigkeit hat, wird diese sichtbar, weil dann das
Abwasser aus dem
Wärmetauscher tropft. Das
Abwasser kommt nicht mit dem Leitungswasse in Berührung.
In Gebäuden ohne Dachgeschoss und Keller ist der Einbau eines Duschrohres nicht möglich. Hier bietet sich z. B. die Duschrinne ECOshower an. Diese sind aus hochwertigen Materialien gefertigt. Die Abdeckung mit Ablauf, integriertem Geruchsverschluss und die Verteilerplatte bestehen aus rostfreiem Edelstahl. Der spiralförmige Wärmeübertrager ist aus Kupfer und aus nur einem Stück gefertigt und damit ohne Nahtstellen.
Die Duschrinne ist mit wenigen Handgriffen zu reinigen. Nach dem Entfernen des Edelstahlablaufs ist die Verteilerplatte leicht entnehmbar und die Wärmeübertragerspirale direkt für eine Reinigung zugänglich. Bei Bedarf lässt sich der Wärmeübertrager einfach abbrausen oder kann auch mit einer Bürste gereinigt werden.
Der
Einsatz dieses Systems durch einen
Fachbetrieb ist in Deutschland auf Grund der
Trinkwasserverordnung nicht möglich, da
Trinkwasser (
Kaltwasser) nicht über 25 °C erwärmt in der Leitung stagnieren darf. Das bedeutet, dass das
Kaltwasser diese
Temperatur nicht übersteigen darf, damit keine
Aufkeimung vorkommen kann. Hier ist besonders die
Legionellenproblematik besonders hervorzuheben.
Aber da es sich hier um eine sehr geringe Wassermenge handelt, wird diese schon nach dem Öffnen der Armatur entfernt. Außerdem muss der Kaltwasseranschluss mit einem Rückflussverhinderer abgesichert sein. Ungedämmte Trinkwasserleitungen, die neben wärmeführenden Rohren oder im Heizestrich verlegt sind, sind hier nach meiner Meinung weitaus empfänglicher für eine Aufkeimung. Trotzdem wird der Einbau eines "Duschrohrs" strittig diskutiert.
Hinweis des Herstellers > Sicherheit und Legionellen
Es sollte vermieden werden, dass der Showersave® im Ruhezustand (Stagnation Trinkwasser) eine Temperatur von 25 °C übersteigt. Der Showersave® darf daher nicht in der Nähe von warmen Leitungen, auf warmen Flächen oder in Räumen mit lang andauernden Temperaturen über 25 °C montiert werden. Die abgehenden Trinkwasserleitungen, die Trinkwasseranschlüsse und der Showersave® sollten nicht mit Dämmung isoliert werden.
Abwasser-Wärmetauscher mit Filmstrom-Prinzip
Abwasserwärmetauscher AWT-928 Quelle: FERCHER GmbH
Schema Kleinanlage Gewerbe Quelle: FERCHER GmbH
Ein Abwasser-Filmstrom-Wärmetauscher ist eine Möglichkeit, Wärme von verschmutztem Abwasser zuverlässig an sauberes Trinkwasser zu übertragen. Geschlossene Rohr in Rohr Systeme oder Plattenwärmetauscher sind für verschmutztes Abwasser ungeeignet und verstopfen meist schon nach kurzer Betriebszeit. Außerdem sind diese Systeme nur sehr schwer für eine Reinigung oder Wartung zugänglich.
FERCHER Wärmetauscher setzen auf das physikalische Prinzip des Film-Stroms, dabei fließt das Abwasser in Form eines dünnen, frei fließenden Oberflächenstroms drucklos über eine Wärmetauscherplatte ab. An der Wärmetauscherplatte (FB-1 Absorberplatte) befindet sich ein spezielles Profil, welches dafür sorgt, dass das Abwasser turbulent abfließt, was den Wärmeübergang stark erhöht und den Weiterstransport von Schmutz im Abwasser befördert.
Durch dieses offene System können die Abwasserwärmetauscher ohne Betriebsunterbrechung bei Bedarf inspiziert und gereinigt werden, z. B. mit einem Wasserstrahlreiniger oder einer Bürste. In den meisten Fällen ist jedoch eine Reinigung überhaupt nicht notwendig, da die meisten Verschmutzungen durch die Turbulenz an den Absorberplatten einfach weiterbefördert werden, ähnlich wie in einem Kanalsystem.
Zypho® - Energiegewinnung aus Duschwasser
Zypho® Quelle: PRODUCT DEVELOPED BY EIDT, SA
Schema - Zypho® Quelle: Rabmer Management & Beteiligungs GmbH
Der kompakter und hoch effizienter
Wärmetauscher, wird
unter der
Duschwanne installiert. Er absorbiert die Wärmeenergie aus dem aus dem abfließenden
Duschwasser der Dusche und wärmt das kalte
Wasser vor (z. B. von 10 °C auf 25 °C). Dadurch wird die benötigte Menge an warmen
Trinkwasser reduziert.
Der ZYPHO entspricht strengsten
Hygienevorschriften. Das
Abwasser ist gemäß
DIN EN 1717 doppelwandig von dem
Trinkwasser getrennt und dadurch nie in direktem Kontakt mit dem Duschwasser. Eine
Vermehrung von
Legionellen ist fast
ausgeschlossen, weil das warme
Abwasser durch das interne Gefälle von 2 %
nie stagniert und das erwärmte
Trinkwasser im
Wärmetauscher in der
Stagnationsphase dadurch unter 25 °C
abkühlt.