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Dezentrale Abwasserwärmerückgewinnung zur Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden

Projektnummer

F20-11-1-141; 10.08.18.7-11.38

 

Laufzeit / Status

12.2011 - 08.2014 / abgeschlossen

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Projektdetails

Beteiligte

RWTH Aachen, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ernst M. Schmachtenberg, Templergraben 55, 52056 Aachen

RWTH Aachen, Lehrstuhl für Baubetrieb und Gebäudetechnik (Bearbeiter), Prof. Dr.-Ing. Marten F. Brunk, Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher Seybold

Cluster

Energieeffizienz und erneuerbare Energien im Gebäude- und Quartiersbereich

Projektbeschreibung

Das Forschungsvorhaben untersucht neuartige Ansätze zur dezentralen Wärmerückgewinnung aus Abwasserströmen innerhalb von Gebäuden. Im Vergleich zur zentralen Abwasserwärmerückgewinnung in der Straßenkanalisation liegt beim dezentralen Ansatz eine wesentlich höhere mittlere Abwassertemperatur von 23 bis 26 Grad C vor. Mittels Wärmepumpentechnologie soll die zurück gewonnene Wärme zur Trinkwarmwassererzeugung genutzt werden. Aufgrund der im Vergleich zu anderen regenerativen Energiequellen hohen Wärmequellentemperatur ist ein effizienter Betrieb des Abwasserwärmepumpensystems zu erwarten, was zu einer erheblichen Energie- und CO2-Einsparung im Gebäudebereich führt. Das Forschungsvorhaben stellt eine Weiterentwicklung des bereits abgeschlossenen Forschungsvorhabens "Dezentrale Wärmerückgewinnung aus häuslichem Abwasser" (SF-10.08.18.7-10.4) dar. Hier konnte bereits ein hohes energetisches Potential des Abwassers verschiedener Gebäudetypen nachgewiesen werden, sowie in Simulationen ein effizienter Betrieb des Wärmepumpensystems gezeigt werden. In der Fortführung werden an zwei weiteren Wohngebäuden verschiedener Größenklassen Messungen von Abwassertemperatur und Durchfluss durchgeführt, um genaue Aussagen über das energetische Potential des Abwassers in Abhängigkeit der Gebäudegröße zu ermöglichen. Da bisher keine vollständige Jahresperiode vermessen werden konnte, wird das laufende Monitoring an zwei Studentenwohnheimen, einem Hotel und einem Krankenhausgebäude weitergeführt, um die jahreszeitlichen Schwankungen der Abwassertemperatur zu untersuchen. Hierdurch können allgemeingültige Abwasserganglinien verschiedener Gebäudetypen erstellt, sowie die relevanten Einflussgrößen analysiert werden. Die Abwasserganglinien dienen als Grundlage für die Entwicklung und Simulation von Abwasserwärmepumpensystemen zur Trinkwarmwassererzeugung unter Berücksichtigung der Biofilmbildung am abwasserseitigen Wärmeübertrager. Die Anlagenkonzepte werden hinsichtlich der ökologischen und ökonomischen Vorteilhaftigkeit bewertet.

Schlagwörter

Gebäude; Abwasser; Wärmerückgewinnung; Abwasserwärme; Nutzung; Energiegewinnung; Wärmequelle; Wärmepumpe;

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