Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Erdgas als fossiler Brennstoff wird aufgrund der begrenzten Mengen k\u00fcnftig noch kostbarer und teurer. Abwasser ist eine regenerative Energiequelle. Seine Energie zu nutzen, senkt Prim\u00e4renergieverbrauch sowie C02-Emissionen und verringert die Abh\u00e4ngigkeit von Energieimporten. Ziel des Projektes ist es daher, den bisher genutzten fossilen Energietr\u00e4ger durch kosteng\u00fcnstig und praktikabel nutzbare Abw\u00e4rme aus Abwasser zu ersetzen und so zu einer Verbesserung der C02-Bilanz beizutragen.
\nDas Projekt soll Praxiserfahrungen der W\u00e4rmenutzung aus Abwasser, das in Druckrohrleitungen transportiert wird und Erfahrungen f\u00fcr den Einsatz spezieller W\u00e4rmetauscher in gewerblichem Abwasser liefern. Reinigungszyklen und Stabilit\u00e4t der W\u00e4rme\u00fcbertragung sollen dabei ebenso wie die verbesserten Arbeitszahlen unter Betriebsbedingungen ermittelt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Verwaltungsgeb\u00e4ude des Zweckverbandes wurde vor der Realisierung dieses Projektes mit zwei Erdgaskesseln beheizt. Unmittelbar vor dem Verwaltungsgeb\u00e4ude des Zweckverbandes verl\u00e4uft eine Abwasserdruckleitung NW 400 vom Gewerbegebiet Upahl zur Kl\u00e4ranlage Grevesm\u00fchlen. Die Abwassertemperatur liegt im Winter bei mindestens 23\u00b0C im Sommer bei 29\u00b0C. Das gewerbliche Abwasser enth\u00e4lt nur geringe F\u00e4kalienbestandteile, ca. 10%. Das W\u00e4rmeniveau setzt den Einsatz von W\u00e4rmepumpen voraus. Damit kann im eng bebauten Stadtgebiet, in dem keine Fl\u00e4chenkollektoren oder Tiefensonden als W\u00e4rmequelle ausgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen, Abwasser als W\u00e4rmequelle f\u00fcr die W\u00e4rmepumpe genutzt werden. Es wurde die W\u00e4rmeaufnahme \u00fcber einen W\u00e4rmetauscher in der Abwasserrohrleitung und auch an der Rohrwandung \u00fcberpr\u00fcft. Beide Varianten sind auf Grund der erforderlichen am oder im Rohr unterzubringenden Fl\u00e4chen aus Kostengr\u00fcnden nicht vertretbar. Ein externer Rohrb\u00fcndelw\u00e4rmetauscher dagegen ist technisch und \u00f6konomisch vertretbar. Die Investitionskosten f\u00fcr die Erschlie\u00dfung der W\u00e4rmequelle liegen im vorliegenden Fall bei ca. 20% der Kosten, die f\u00fcr die Installation von Erdw\u00e4rmesonden entstehen w\u00fcrden. Der W\u00e4rmetauscher ist in einem Kubus von 1.5 x 1.5 x 1 m unterzubringen und l\u00e4sst sich gut reinigen. Das Abwasser wird \u00fcber einen Zerkleinerer dem W\u00e4rmetauscher zugef\u00fchrt. Die Erprobung soll Aussagen zu erforderlichen Reinigungsintervallen und Stabilit\u00e4t der W\u00e4rmeleistung erbringen.
\nDie W\u00e4rmeverteilung im Geb\u00e4ude erfolgt zu 80% durch Plattenheizk\u00f6rper. Auslegungstemperatur: 70\u00b0 C\/55\u00b0C. die restlichen 20% werden durch eine Fu\u00dfbodenheizung abgedeckt.
\nDamit sind f\u00fcr eine W\u00e4rmepumpenanlage im Auslegungsfall relativ hohe Vorlauftemperaturen erforderlich. Die gew\u00e4hlte W\u00e4rmepumpe leistet maximal 55\u00b0C. Um den Wirkungsgrad im optimalen Bereich zu halten, ist ein bivalenter Betrieb umgesetzt worden. Die in einem geringen Zeitfenster erforderlichen max. Vorlauftemperaturen werden durch die vorhandene Kesselanlage abgedeckt. Die Leistungszahl (COP-Wert) und vor allem die Jahresarbeitszahl der Abwasserw\u00e4rmepumpe liegen wie geplant \u00fcber 4.0.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die urspr\u00fcnglichen Ziele wurden erreicht.
\nDie W\u00e4rmer\u00fcckgewinnungsanlage wurde wie geplant im Geb\u00e4ude des Zweckverbandes Grevesm\u00fchlen installiert. Das Konzept der W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung aus dem Molkereiabwasser funktioniert.
\nDie Abwasserdruckleitung wurde mit Anbohrschellen und \u00fcber erdverlegte PE-Leitungen mit der W\u00e4rmepumpe im Geb\u00e4ude verbunden.
\nZur W\u00e4rmepumpe geh\u00f6rt ein Direktverdampfer. Dieser ist mit Reinigungsanschl\u00fcssen versehen.
\nEs wurden zeitweise sehr gute Wochenarbeitszahlen von bis zu 4.6 erreicht. Die Arbeitszahl \u00fcber den gesamten Auswertezeitraum betr\u00e4gt 4.1 und ist damit als gut zu bewerten. Die Verringerung der Wochenarbeitszahlen zum Ende des Auswertezeitraums deutet auf eine Verschmutzung des Verdampfers hin. Der Verdampfer sollte daher kurzfristig gereinigt werden.
\nEine Optimierung des Reinigungsintervalls ist f\u00fcr die kommende Heizperiode vorgesehen.
\nEine Optimierung der Heizkreistemperaturen ist in Form von hydraulischem Abgleich des Heiznetzes, Anpassung der Heizkurven f\u00fcr die verschiedenen Heizkreise sowie durch Vergr\u00f6\u00dferung der Heizfl\u00e4chen in zwei R\u00e4umen bereits erfolgt.
\nMit den bereits erreichten Arbeitszahlen von deutlich \u00fcber 4.0 wird eine Einsparung von Prim\u00e4renergie und eine Senkung der C02-Emissionen \u00fcber das prognostizierte Ma\u00df hinaus erreicht.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Eine Ver\u00f6ffentlichung \u00fcber dieses Projekt in der Fachpresse ist in Vorbereitung.
\nDar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen wir feststellen, dass die sehr positiven Betriebserfahrungen ECO.S dazu ermutigt haben, eine \u00e4hnliche Anlage, die als W\u00e4rmequelle Sickerwasser einer M\u00fclldeponie nutzt, auf den Weg zu bringen. Diese Anlage wird voraussichtlich noch in diesem Jahr realisiert. Eine Studie f\u00fcr einen weiteren Standort l\u00e4uft.
\nSchlie\u00dflich werden die positiven Erfahrungen sowohl vom Zweckverband als auch von ECO.S auf zahlreichen Veranstaltungen im Rahmen von Vortr\u00e4gen verbreitet, unter anderem bei DWA, BEW, e. qua, OTTI. etc.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die R\u00fcckgewinnung von W\u00e4rme aus Molkereiabwasser ist eine effiziente M\u00f6glichkeit zur W\u00e4rmeerzeugung mit einer W\u00e4rmepumpe. Bei regelm\u00e4\u00dfiger Reinigung des Verdampfers und weiterer Optimierung k\u00f6nnen voraussichtlich in der \u00dcbergangszeit Wochenarbeitszahlen von \u00fcber 5.0 und als Jahresarbeitszahl ein Wert von \u00fcber 4.3 erreicht werden. Grunds\u00e4tzlich kann die hier erprobte Technik auch f\u00fcr andere Industrieabw\u00e4sser mit geringem F\u00e4kalienanteil verwendet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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