Abwasser stellt grundsätzlich ein Abfallprodukt dar, welches mit einem energetischen Potenzial zur weiteren Nutzung für Wärmegewinnungsprozesse ausgestattet ist. Bislang existieren eine Vielzahl von Verfahren, die darauf basieren, die Abwasserwärme aus dem im Kanal befindlichen Abwasser über Wärmetauschersysteme zu entnehmen.

Bild Gebäudesegment-Wärmetauscher (GSWT)

Gebäudesegment-Wärmetauscher (GSWT)

Entwicklung eines Gebäudesegment-Wärmetauschers (GSWT)

Zur Nutzung von Energiepotenzial in horizontalen und vertikalen Abwasserleitungen in Gebäuden

Die Rückgewinnung der im Abwasser enthaltenen Wärme findet dabei mit Hilfe von Wärmetauschern statt. Diese werden in der Regel in geeignete Kanalisationsabschnitte eingebaut. Die Nutzung der Abwasserwärme erfolgt mittels Abwasserwärme-Nutzungsanlagen (AWNA), die neben den Wärmetauschern noch mit einer Wärmepumpe und Transportleitungen ausgestattet sind. Effektiver wird die Nutzung, wenn die Wärmetauschersysteme direkt beim Abwassererzeuger installiert werden. Dies kann bei industriellen, gewerblichen und häuslichen Abwasseranlagen möglich sein. Entscheidend sind hier die anfallenden Abwassermengen und die vorhandene Abwassertemperatur.

Ziel des Forschungsprojektes Gebäudesegment-Wärmetauscher

Ziel des Forschungsprojektes GSWT war die Entwicklung eines Gebäudesegment-Wärmetauschers, welcher zur Nachrüstung oder zur Neuinstallation in industriellen, gewerblichen oder häuslichen Abwasseranlagen geeignet ist. Dort kann dieser dann in horizontalen und vertikalen Abwasserleitung installiert werden. Das Tauschersegment ermöglicht es über ein flüssiges Medium, die im Abwasser befindliche Wärmeenergie direkt am Anfallort aufzunehmen und über eine Wärmepumpe der Aufbereitung von warmem Wasser bereit zu stellen. Der normale Abfluss des Abwassers im Gebäude wird dabei nicht beeinflusst oder behindert.

Bild Gebäudesegment-Wärmetauscher: Eingebaute GSWT-Anlage in der Abwasserleitung der Filterrückspülanlage im Freizeitbad „GalaxSea“

Gebäudesegment-Wärmetauscher: Eingebaute GSWT-Anlage in der Abwasserleitung der Filterrückspülanlage im Freizeitbad „GalaxSea“

Einbau des Gebäudesegment-Wärmetauschers im Freizeitbad

Nach der Entwicklung des GSWT und der Durchführung von kleintechnischen Versuchen am IAB Weimar erfolgte der Einbau einer Anlage mit 24 Metern Länge im Freizeitbad „GalaxSea“ in Jena. Die Anlage wurde in die Rückspülleitung der Beckenfilter eingebaut, welche pro Tag ca. 40 m³ Spülwasser mit einer Temperatur von ca. 28 °C führt. Durch die Installation dieser Anlage im Freizeitbad wurden ca. 140 MWh/a Kälteleistung bei einer Laufzeit der Wärmepumpe von ca. 10 Stunden pro Tag generiert. Mit dieser rückgewonnenen Wärmemenge konnte das Beckenwasser für das Schwimmbad vorgeheizt werden. Dadurch ließen sich ca. 9 T€/a an Heizkosten einsparen.


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