News aus Wärmepumpen- Forschung und -Markt - FWS

News aus Wärmepumpen-Forschung
und -Markt
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Eingrenzung aufgrund Abwasserangebot
17. Tagung des BFE-Forschungsprogramms
«Wärmepumpen, Wärme-Kraft-Kopplung,
Kälte» 29. Juni 2011, HTI Burgdorf
Seite 102
Die energetische Nutzung des Abwassers als Energiequelle wird durch Randbedingungen der
Abwasserentsorgung und durch den Gewässerschutz begrenzt. Die biochemischen Prozesse
beginnen im Vorfeld der Abwasserreinigung; aufgrund der Bildung von organischen Säuren,
Schwefelwasserstoff, Schwefelsäure, etc., werden der Kanalbetrieb und die Standzeit der
Bauwerke negativ beeinflusst. Wird das Abwasser zu Heizzwecken verwendet, also
abgekühlt, führt dies zu keinen Problemen bei der Abwasserableitung. In Bezug auf die
Abwasserreinigung darf die Abwassertemperatur hingegen nicht zu stark abgekühlt und die
Bemessungstemperatur der Abwasserreinigungsanlage nicht massgeblich unterschritten
werden. Durch die Unterschreitung der Bemessungstemperatur kommt es zu einer
Schichtenbildung im Sedimentationsbecken sowie einer verminderten Stickstoffelimination.
Dies führt zu Problemen bei der Einhaltung von Grenzwerten an der Einleitstelle in den
Vorfluter. Bei der Nutzung des Abwassers zu Kühlzwecken wird es erwärmt. Da dies vor
allem in den Sommermonaten geschieht, werden dadurch die Vorfluter erwärmt, was
insbesondere bei gewissen kleineren Gewässern unerwünscht ist.
Aktuelle Entwicklungen
Grundsätzlich darf die Technologie zur Abwasserwärmenutzung aufgrund der Erfahrungen
der Betreiber mit den Anlagen, die nun schon über 20 Jahre sicher und zuverlässig in Betrieb
standen, mit den Hauptkomponenten Wärmetauschern und Wärmepumpen als bewährte
Technologie bezeichnet werden. Um die Technologie weiter zu entwickeln, laufen in
verschiedenen Bereichen diverse Anstrengungen, die folgendermassen zusammengefasst
werden können.
Fernwärme ist insbesondere in grösseren Städten verbreitet, was die Nutzung der
Abwasserwärmenutzung erschwert, da ein hohes Temperaturniveau anliegt. Deshalb soll im
Rahmen eines weiteren Forschungsprogrammes mit der Fernwärme Wien [3] untersucht
werden, ob die Wärme aus dem Abwasser ins Fernwärmesystem integriert werden kann.
Das Problem der Biofilmbildung, welche zu einer verminderten Leistung der Wärmetauscher
führt, ist Gegenstand diverser Untersuchungen und Entwicklungen. Es wird versucht, die
Biofilmbildung zu vermindern oder zu vermeiden bzw. den Biofilm möglichst kostengünstig
zu entfernen.
Überlegungen zur Nutzung der Luft im Kanal als Wärmequelle für Wärmepumpen wurden
durch ein realisiertes Beispiel für kleine Einheiten neu angestossen. Die Befragung des
Bauherrn einer solchen Anlage ergab, dass Anlagen mit Luft aus dem Kanal als Wärmequelle
realisierbar sind und der Betrieb an diesem Projekt (Einfamilienhaus) zufriedenstellend
funktionierte.
In der Schweiz sind auch bereits zahlreiche dezentrale Anlagen zur hausinternen
Wärmerückgewinnung vorhanden, insbesondere bei Anwendungen mit hohem