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wlb - Wasser, Luft und Boden 2/2016

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IFAT I SPECIAL Sinnvoll

IFAT I SPECIAL Sinnvoll abgekühlt Abwasserwärmenutzung und Wiederverwendung von Prozesswärme Wolfgang Schnabl Das Klinikum rechts der Isar ist das Universitätsklinikum der Technischen Universität München (TUM). Auf vielen Gebieten besteht eine intensive Zusammenarbeit zwischen den Forschungseinrichtungen der TU und dem Klinikum. Zwischen den Jahren 2012 und 2014 wurde die Neuerrichtung einer zentralen Sterilgut-Versorgungsabteilung (ZSVA) verwirklicht. Dem dort anfallenden Abwasser wird mittels Abwasserwärmetauscher möglichst viel Energie entzogen. Autor: Wolfgang Schnabl, Senior Green Building, Huber SE, Berching In der ZSVA werden Medizinprodukte wie z. B. Operationsbestecke gereinigt, desinfiziert und steril verpackt. Sicherheit für den Patienten und für die Mitarbeiter des Klinikums steht an absolut erster Stelle. Konzeptioniert ist die ZSVA für die Reinigung und Sterilisation von 90 000 Sterilgut-Einheiten pro Jahr. Der Planer der Anlage ging vor Realisierung der Anlage von 4000 Betriebsstunden jährlich, bei einem Abwasserdurchsatz von 2,8 m³/h und einer Temperaturdifferenz von 16 °C aus. Der Wirkungsgrad wurde mit 96 % angenommen. Die benötigte Aufstellfläche für den Wärmetauscher beträgt lediglich 6,5 m². Die Herausforderung lag bei der komplizierten Einbringung in ein Bestandsge bäude – der Wärmetauscher wurde in drei Sektionen „zerlegt“ und mit Flanschen versehen und erst am Aufstellort wieder zusammengefügt. Seit November 2014 wird mit dem Wärmetauscher das energetische Potenzial des Ablaufs aus den Spülmaschinen der ZSVA zur Vorwärmung des vollentsalzten Wassers für die Reinigungs- und Desinfektionsgeräte genutzt. Das Temperaturniveau des VE-Wasser-Kreises kann um 20 K angehoben werden. Die Temperaturanhebung ist durch die Aufschaltung der Messwert geber auf die Gebäudeleittechnik jederzeit nachvollziehbar. Auch die Volumenströme können so kontrolliert und dokumentiert werden. Mithilfe der automatischen Reinigungseinrichtung bleibt die Wärmeübertragungsfläche frei von organischen Bestand teilen wie z. B. Biofilm. Somit kann ein konstanter Wärmeübertrag auch über Jahre hinweg gewährleistet werden. Die Anlage im Klinikum läuft seit dem 4. Quartal 2014 ohne Unterbrechung und sorgt für eine zuverlässige Nutzung des energetischen Potenzials aus dem Ablauf der Spülgeräte der ZSVA. Richtungsweisend für die Realisierung eines Abwasser-Wärmenutzungsprojektes ist die Wirtschaftlichkeitsberechnung, die Aufschluss über das finanzielle Potenzial im Vergleich zu konventionellen Heizanlagen liefert. Im Jahr 2014 war die ZSVA zu 65 % ausgelastet – was eine Amortisation der Anlage nach ca. 8,5 Jahren bedeutet – die Leistungsfähigkeit der neuen ZSVA wurde jedoch nach den tatsächlichen Bedarfen für die kommenden Jahre bemessen. Die Auslastung der ZSVA wird jährlich steigen und dies wirkt sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage aus. 18 wlb 2/2016

SPECIAL I IFAT Wärme und Kälte aus dem Kanal Generell ist die erneuerbare Energiequelle Wärme aus Abwasser langfristig sicher und in großer Menge verfügbar. In Verbindung mit der heutigen Wärmepumpentechnik und geeigneten Abnehmern, möglichst in der Nähe des Abwasserkanals oder am Entstehungsort (Industrie), stellt die Technologie zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser einen weiteren Baustein im Gesamtbauwerk zur Erreichung der EU-Klimaschutzziele dar. Mit einer effizienten und wirtschaftlichen Nutzung dieser regenerativen Energiequelle, die 24 Stunden pro Tag und ganzjährig zur Verfügung steht, kann in den nächsten Jahren wirtschaftlich, ohne Einbußen an Komfort und Stand der Technik der Primärenergieverbrauch und damit der CO 2 - Ausstoß signifikant gesenkt werden. Aus tech nischer Sicht müssen einige Randbedingungen wie eine möglichst kurze Entfernung zwischen dem Abwasserkanal und dem Objekt,das mit dieser Wärme versorgt werden soll, beachtet werden. Zudem sollte Wert auf eine möglicherweise vorhandene Energieversorgung zur Spitzenlastabdeckung gelegt werden. Geeignete Objekte sind i.d.R. größere Gebäude, wie z. B. Schulen, Kindergärten oder Gewerbeund Industriebetriebe. Aufgrund der geringen laufenden Kosten können die Abwasserwärmenutzungsanlagen in der Regel in unter zehn Jahren amortisiert werden. Die Investitionskosten von 400–800 EUR/kW liegen deutlich unter denen der Geothermie. Die Abwasserwärmenutzung ist zudem im EEWärmeG als Ersatzmaßnahme anerkannt. Halle A2, Stand 351/550 www.huber.de Geflanschte Version des Wärmetauschers vor dem Einbau LINAK ® ELEKTRISCHE LINEARAKTUATOREN Urban goes Electric · Intelligente Technik für das neue Leben in der Stadt Lösungen gegen Algen und Schlamm! • Feedback • robust • energieeffizient – CO 2 Einsparung • umweltfreundlich Wasserbelüftung –Abwasserbelüftung Wasseraufbereitung Sie finden uns in Halle A4, Stand 523 www.linak.de/techline Linn Gerätebau GmbH An der Sauerlandkaserne 1 Gewerbegebiet Sauerlandkaserne 57368 Lennestadt-Oedingen Telefon: +49 (0)2725 22021-0 Telefax: +49 (0)2725 22021-20 info@linn.eu www.linn.eu wlb 2/2016 19 Linak.indd 1 19.04.2016 LINN.indd 09:32:35 1 12.04.2016 09:56:20