Wärmerückgewinnung aus häuslichem Abwasser kann Energie und Geld sparen

Wie sinnvoll ist es, Wärme aus Abwasser zurückzugewinnen und dadurch ein Wärmeleck in der Gebäudetechnik zu schließen? Mit dieser Frage hat sich das Ingenieurbüro „Nolde & Partner innovative Wasserkonzepte“ in Berlin in einem Projekt beschäftigt, das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert wurde. Im Rahmen dessen wurden verschiedene Mehrfamilienhäuser in Berlin und Frankfurt am Main mit Wärmerückgewinnungs-Systemen von unterschiedlichen Herstellern im Praxisbetrieb untersucht und bewertet – mit aufschlussreichen Erkenntnissen.

Wärmerückgewinnung aus dem Abwasser am Beispiel eines Berliner Mehrfamilienhauses: Selbst einfache Systeme können Energie sparen und so zum Klimaschutz beitragen, ergab ein von der DBU gefördertes Projekt.
Foto: Erwin Nolde/Nolde & Partner

Denn kaum zu glauben, aber wichtig zu wissen: Über das im Durchmesser nur etwa 150 Millimeter enge Abwasserrohr entweicht mehr Energie als über die gesamte Außenhülle eines gut gedämmten Mehrfamilienhauses. „Eine dezentrale Wärmerückgewinnung aus häuslichem Abwasser kann also enorm viel Energie und Geld sparen“, sagt DBU-Generalsekretär Alexander Bonde. „Außerdem erwärmen sich Städte weniger, der Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂) wird vermindert. Beides dient dem Klimaschutz.“ Hinzu kommt: Wenn das Abwasser aus Badewanne, Dusche, Handwaschbecken sowie Wasch- und Geschirrspülmaschinen noch gereinigt und für die Toilettenspülung genutzt wird, kann erheblich Trinkwasser eingespart werden. Bonde: „Angesichts des Klimawandels und der dadurch verursachten Trockenperioden müssen diese Potenziale verstärkt genutzt werden.“

Schon einfache Systeme sparen Energie und CO₂ ein

In öffentlichen und privaten Gebäuden in Deutschland werden etwa 40 % des Gesamtenergieverbrauchs für Heizung, Warmwasser und Beleuchtung verwendet. Projektleiter Erwin Nolde: „Selbst einfache Systeme könnten die Energieeffizienz eines Gebäudes erhöhen und so den CO₂-Ausstoß verringern.“ Ein Beispiel aus einem DBU-geförderten Projekt: In einem Mehrfamilienhaus in Berlin wurde Abwasser aus Badewannen und Duschen über einen Wärmetauscher geführt, um das kalte Trinkwasser auf 25 °C vorzuwärmen. Anschließend wurde es mit einem Blockheizkraftwerk auf mehr als 60 °C Endtemperatur erhitzt. „Die Energieeinsparungen entsprachen etwa einem Drittel des Wärmebedarfs für Warmwasser“, so Nolde.

Sogenanntes Grauwasser hat hohes Wärmepotenzial

Für die Wärmerückgewinnung empfiehlt Nolde, leicht verschmutztes, sogenanntes Grauwasser, das etwa aus Badewanne, Dusche und Handwaschbecken kommt, von Toilettenwasser, sogenanntem Schwarzwasser, zu trennen. „Grauwasser hat mit etwa 30 °C ein hohes Wärmepotenzial wie sich auch am Beispiel eines Frankfurter Passivhauses zeigte“, so der Ingenieur. Die höchste Wärmerückgewinnung lieferte ein Verfahren, bei dem nach einer Reinigung des Grauwassers Wärme über einen Rohrwärmetauscher entzogen wurde. Auf diese Weise wird das Trinkwasser laut Nolde „auf 40 °C vorerwärmt und damit etwa doppelt so viel Wärme zurückgewonnen wie bei der einfachen Lösung im Berliner Mehrfamilienhaus“. Würde noch das Abwasser aus Waschmaschinen genutzt und die Rohre der Warmwasserleitungen entsprechend isoliert, „würde man dem Ziel der CO₂-neutralen Warmwasserbereitung schrittweise immer näherkommen und einen noch deutlicheren Beitrag zur Wärmewende leisten, insbesondere wenn der Strom für die Wärmepumpe aus der eigenen Photovoltaik-Anlage stammt“, so Nolde.

Kombination aus Wärmerückgewinnung und Wasserrecycling entlastet die Umwelt deutlich

Mit Blick auf das Wasserrecycling zeigten langjährige Untersuchungsergebnisse bei einem Mehrfamilienhaus mit 73 Wohneinheiten in Berlin, dass selbst stark belastetes Küchenabwasser nach der Reinigung als hochwertiges Betriebswasser etwa für die Toilettenspülung bereitgestellt werden kann. Nolde: „Sogar während der Pandemie, als die Menschen mehr zu Hause und erheblich höhere Abwassermengen im Mehrfamilienhaus zu verzeichnen waren, funktionierte die Anlage einwandfrei.“ Sowohl die Wärmerückgewinnung als auch das Grauwasserrecycling tragen nach Noldes Worten bei Investitionskosten von einmalig ein bis zwei Monatsmieten deutlich zur Umweltentlastung bei und mildern die Auswirkungen des Klimawandels. Wegen zugleich sinkender Betriebskosten sollte beides „zum Standard im mehrgeschossigen Wohnungsbau gehören“, so Nolde. Einer breiten Einführung stehe technisch nichts im Wege, „zumal der Nutzen nachgewiesen ist und es weder hygienisches Risiko noch Komfortverluste gibt“, sagt der Projektleiter.

Der Abschlussbericht des Projekts ist auf der Webseite der Bundesstiftung zu finden.