Die Wärme aus dem Abfluss

Interview: Walter Huber 

Moderne Wohngebäude werden energetisch immer besser gedämmt, wodurch der klassische Raumheizwärmebedarf kontinuierlich sinkt. In heutigen Mehrgeschoßgebäuden wird deutlich mehr Energie für das Erwärmen von Duschwasser benötigt als für die Raumheizung. Doch genau dieses warme Brauchwasser fließt täglich energetisch weitgehend ungenutzt in den Kanal. Damit wollte sich Walter Huber, Chef der Strebelwerk GmbH aus Wiener Neustadt nicht abfinden. Er ist schon lange im Pensionsalter und kein bisschen müde. 2012 machte er sich auf die Suche nach praxistauglichen Wegen zur Wärmerückgewinnung. Aus bewährter Klärtechnik und modernster Membranfiltration entstand so ein neuartiges Verfahren, das EcoFlow3 getauft wurde. Durch die vollbiologische Reinigung (Belebung) wird das anfallende Grauwasser direkt im Gebäude hygienisch aufbereitet, die enthaltene Wärme entzogen und auf das kalte Frischwasser übertragen. „Das System verwandelt das Gebäude von einem reinen Verbraucher in einen zirkulären Energiewandler“, so Huber. Das System der vollbiologischen Reinigung und hocheffizienten Wärmerückgewinnung ist von Strebel international patentiert, das Produkt ist marktreif und bereits in mehreren Objekten im Einsatz.

Im Building Times-Interview erklärt Huber seinen Zugang, die Technik und seine weiteren Pläne.

Building Times: Herr Huber, wie kamen Sie auf das Thema Grauwasser und Energieeffizienz?

Walter Huber: Wir kommen klassisch aus der Heizungstechnik und dem Anlagenbau. Durch die konsequente thermische Sanierung und moderne Bauweisen sanken die erforderlichen Kesselgrößen in den vergangenen zwei Jahrzehnten gravierend. Uns beschäftigte ab 2012 zunehmend ein offensichtlicher Widerspruch: Während in Politik und Bauwirtschaft intensiv über Dämmstärken und Fenstertausch debattiert wurde, schüttete man tagtäglich tausende Liter warmes Duschwasser völlig ungenutzt in die Kanalisation. Beim Duschen verpufft offensichtliche wertvolle Energie.

Building Times: Dazu gab es schon Lösungen, oder nicht?

Walter Huber: Frühe Versuche mit rein mechanischen Filtersystemen scheiterten jedoch rasch an der Praxis: Haare, Seifenreste und Fette verlegen Siebe und Lamellen innerhalb kürzester Zeit. Der personelle Reinigungs- und Wartungsaufwand machte jede theoretische Ersparnis zunichte. Daraus erwuchs die Überlegung, kommunale Klärtechnik im Miniformat direkt in das Gebäude zu integrieren und das Abwasser mikrobiologisch zu reinigen, um es anschließend wärmetechnisch bearbeiten/zersetzen zu können.

Building Times: Welche Erfahrungen brachte die erste Versuchsanlage in der Praxis?

Walter Huber: Gemeinsam mit einem Kläranlagenbauer errichteten wir in Wiener Neustadt in einem 21-Wohnungen-Neubau der Siedlungsgenossenschaft Neunkirchen einen ersten industriellen Prototyp. Da es für gebäudeintegrierte Kompaktanlagen dieser Art damals keinerlei Erfahrungswerte gab, war das System massiv überdimensioniert. Unser vordringliches Entwicklungsziel bestand zu diesem Zeitpunkt ausschließlich in der Wärmerückgewinnung. Doch als das System in Betrieb ging, war das biologisch gereinigte Wasser vollkommen klar. In diesem Moment wurde uns bewusst: Ein vollkommen sauberes, derart einwandfreies Wasser darf man nach dem Entzug der thermischen Energie nicht einfach in den Abwasserkanal einleiten. Man muss es zwingend weiter als hochwertiges Wasser im Gebäude halten und weiternutzen.

Building Times: Das heißt, für Toiletten oder zur Bewässerung?

Walter Huber: Exakt, aber nicht nur, es dient auch der Kühlung.

Building Times: Wie läuft das Verfahren aus haustechnischer Sicht im Detail ab?

Walter Huber: Voraussetzung ist, dass das fäkalienfreie warme Grauwasser aus Bad, Dusche, Handwaschbecken und Waschmaschine vom fäkalienhaltigen Schwarzwasser getrennt gesammelt und in den Technikraum im Keller abgeleitet wird. Da wird die Schmutzfracht biologisch abgebaut (Belebung) und dem ca. 30 °C warmen Nutzwasser (Grünwasser) über Wärmetauscher stromlos die Wärme auf das in der Regel 10 °C warme Frischwasser / Kaltwasser übertragen. Das Grünwasser wird dabei auf ca. 20 °C und anschließend in einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe auf 7 °C abgekühlt.
Da über den Wärmetauscher ca. 40 % der Wärme stromlos generiert wird, erreichen wir im System einen Effizienz-„COP“ von 5-6. Das heißt, rechnerisch werden 80 % der Energie – gegenüber einer Verbrennungslösung – zurückgewonnen, also eingespart.

Building Times: Gut, dann hat man Kaltwasser, damit kann man aber nicht heizen?

Walter Huber: Auf der Abgabeseite hebt die Wärmepumpe das frische Trinkwasser über einen Wärmeübertrager auf 60 Grad an – exakt jene Vorlauftemperatur, die für einen verlässlichen Schutz vor Legionellen vorgeschrieben ist. Durch das konstant hohe Temperaturniveau der Quelle erzielt die Wärmepumpe herausragende Leistungszahlen.

Building Times: Wo landet letztlich das gereinigte Kaltwasser?

Walter Huber: Das auf sieben Grad abgekühlte „Grünwasser“ wird keineswegs entsorgt: Es dient zunächst zur emissionsfreien Gebäudeteilkühlung über Kühldecken oder Gebläsekonvektoren, bevor es druckgesteuert für die Toilettenspülung oder die Bewässerung verwendet wird. Das reine Brauchwasser war anfangs nur ein „Abfallprodukt“, generiert heute jedoch, in Zeiten der Wasserknappheit, einen immensen ökologischen wie wirtschaftlichen Mehrwert.

Building Times: Welche technologische Schlüsselkomponente ermöglichte diesen Durchbruch?

Walter Huber: Die entscheidende Komponente ist eine extrem feinporige Membranfiltration nach dem biologischen Abbau der Schmutzfracht, die eine unüberwindbare physikalische Barriere für Bakterien, Keime und suspendierte Feststoffe bildet, aber die reinen Wassermoleküle ungehindert passieren lässt.

Building Times: Wo liegt Ihr System bei den Kosten?

Walter Huber: Für eine schlüsselfertige Anlage für rund 100 Bewohner:innen fallen rund 180.000 Euro an. Eine Anlage für 300 Personen kostet ungefähr 350.000 Euro (exkl. MwSt).

Building Times: Das ist viel Geld, wie sieht es mit der Amortisationszeit aus?

Walter Huber: Das System amortisiert sich in rund fünf bis zehn Jahren.

Building Times: Wie viel Platz braucht eine Grauwasser-Anlage?

Walter Huber: Das beginnt bei rund 25 m², für große Wohnhausanlagen braucht man in etwa 60 m².