Technische Lösungen

Die mittlerweile bewährte Technik zur Abwasserwärmegewinnung ist denkbar einfach. Auf dem Weg durch die Kanalisation kann dem Abwasser mit Hilfe von speziellen Installationen – sogenannten Abwasserwärmetauschern – überschüssige Wärme entzogen und über Anschlussleitungen beispielsweise einem kommunalen Gebäude zugänglich gemacht werden. Je nach Bedingungen können unterschiedliche Wärmetauschersysteme zum Einsatz kommen. Grundsätzlich unterscheidet man beim Kanalnetz in „Integrierte Wärmetauscher“ und Wärmetauscher, die sich außerhalb des Kanals befinden. Eine weitere Variante ist die Abwasserwärmenutzung innerhalb des Gebäudes.

Integrierte Wärmetauscher

Abbildung Integrierter Wärmetauscher Für den Freispiegelkanal existieren sogenannte Rinnenwärmetauscher, die werkseitig oder nachträglich im Sohlbereich des Rohres eingebracht werden. Im späteren Kanalbetrieb wird der Wärmetauscher dann vom warmen Abwasser überströmt. Durch das kältere, zirkulierende Medium im Wärmetauscher wird dem Abwasser Wärme entzogen. Über Anschlussleitungen gelangt die gewonnene Wärme zu einer Wärmepumpe, von wo aus das betroffene Gebäude geheizt werden kann. Aufgrund der guten Wärmeleit­eigenschaften und des Widerstandsverhaltens gegenüber Abwasser kommen für die Rinnen­wärmetauscher Systeme aus Edelstahl zum Einsatz

Zudem existieren Kunststoffrohre mit außenliegenden Kollektoren. Derartige Systeme beziehen nur einen Teil der Wärme direkt aus dem Abwasser. Hier wird vielmehr der Ansatz verfolgt - ähnlich dem Prinzip der Geothermie - die Wärme aus dem umliegenden Erdreich bzw. der Leitungszone des Kanals zu gewinnen.

Im Fall von vollgefüllten Abwasserdruckrohrleitungen kann der gesamte Rohrmantel als effektive Wärme­übertragungs­fläche verwendet werden. Hier bieten sich Doppelrohrsysteme an, bei dem das Wärmetauschermedium im Ringraum fließen und damit dem innenliegenden abwasserführenden Rohr die Wärme entziehen kann.

Wärmetauschersysteme außerhalb des Kanals

Abbildung Wärmetauschersysteme außerhalb des Kanals Wärmetauschersysteme, die außerhalb des Kanals angeordnet sind, werden mit einer speziellen Abwasserhebeanlage über einen Bypass gespeist. Der zuvor über einen Schacht entnommene Abwasser­teilstrom wird nach dem Wärmetauscher­prozess dem Hauptsammler wieder zugeführt. Für die Beheizung der Gebäude wird analog zu den zuvor genannten Systemen eine Wärmepumpe verwendet, die über Anschlussleitungen vom Wärmetauscher gespeist wird.

Parallele Entwicklungen hierzu verfolgen den Ansatz, das Abwasser direkt einer Wärmepumpe zuzuführen, um die Energiegewinnung aufgrund eines ver­miedenen Wärmetauscherprozesses effektiver darzustellen.

Wärmetauschersysteme innerhalb des Gebäudes

Wärmetauschersysteme innerhalb des Gebäudes Gebäude mit einem hohen Abwasseranfall (Krankenhäuser, Schwimmbäder) können die Abwasserwärme innerhalb des Gebäudes nutzen. Für eine derartige Anwendung stehen kompakte Doppelrohrwärmetauscheranlagen zur Verfügung. Hierbei führen insbesondere die geringen Fließ­wege zu einer hocheffizienten Wirkungsweise der Systeme.

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