Dezentrale Wärmerückgewinnung aus häuslichem Abwasser. Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben.

Abstract

Das Forschungsvorhaben "Dezentrale Wärmerückgewinnung aus häuslichem Abwasser" verfolgt das Ziel, die Wärme von Abwasserströmen dezentral innerhalb von Gebäuden zu nutzen. Aufgrund der hohen Abwassertemperaturen im Gebäude von durchschnittlich 23 bis 26 Grad Celsius kann die Effizienz eines verwendeten Wärmepumpensystems erheblich gesteigert werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine detaillierte messtechnische Potentialanalyse der Energiequelle Abwasser durchgeführt. Hierzu werden in zwei Studentenwohnheimen (246 und 209 Bewohner), einem Hotel (150 Zimmer) und einem Krankenhaus (348 Betten) die Abwassertemperaturen und die Trinkkaltwassermengen als Schätzwert für die Abwassermengen gemessen. Ziel des Monitorings ist die Ermittlung von repräsentativen Ganglinien von Abwassertemperatur und Durchfluss verschiedener Gebäudetypen. Die ermittelten Ganglinien zeigen in den Morgenstunden eine ausgeprägte Trinkwasserverbrauchsspitze. Bei der Wohn- und Hotelnutzung kommt es abends zu einer zweiten, schwächeren Verbrauchsspitze. Bei der Wohnnutzung werden die statistischen Kennwerte der BRD von durchschnittlich 122 Litern pro Tag und Person erreicht. Bei der Hotel- und Krankenhausnutzung sind höhere Verbrauchswerte festzustellen. Die durchschnittlichen Abwassertemperaturen von 23 bis 26 Grad Celsius zeigen das im Vergleich zu anderen regenerativen Energiequellen hohe Temperaturniveau der Wärmequelle Abwasser. Abwasser stellt somit eine ideale Wärmequelle für eine Wärmepumpe dar. Hierzu wird ein Analysekonzept entwickelt, um eine energetische Beurteilung einer Wärmerückgewinnung aus Abwasser zu ermöglichen. Die Analyseergebnisse zeigen hohe Leistungszahlen der Wärmepumpen für die Trinkwarmwassererzeugung, die hochgerechnet auf ein Betriebsjahr in Jahresarbeitszahlen von 3,0 bis 4,7 enden. Durch den Einsatz von Abwasserwärmepumpensystemen zur Trinkwarmwassererzeugung sind gegenüber konventioneller Erzeugung mit Gas- oder Ölkessel bzw. elektrischer Direktheizung Einsparungen an C02-Emissionen von 25 bis 73 Prozent und Kosteneinsparungen von 32 bis 77 Prozent möglich.